全章复习与测试课堂实录【3】

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必修1第5章细胞的能量供应和代谢复习第1课时 酶和ATP 复习要点

1.酶的本质和作用机理

2.酶的特性分析

3. 酶的实验探究

4.ATP的结构和功能

复习过程

一、酶的本质和作用机理

【知识点讲解】

1.本质与作用

化学本质

合成原料

合成场所

来源

作用场所

生理功能

2.作用机理

降低化学反应的活化能（分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量），曲线分析如下：

绝大多数是蛋白质

氨基酸

核糖体

少数是RNA 核糖核苷酸

主要是细胞核(真核细胞) 一般来说，活细胞(哺乳动物成熟的红细胞除外)都能产生酶

细胞内、外或生物体外均可

生物催化作用

①ac和bc段分别表示无催化剂和酶催化时反应进行所需要的活化能。

②若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向上移动。用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。

【典型例题】

(2015·海南，4)关于生物体产生的酶的叙述，错误的是(

) A.酶的化学本质是蛋白质或RNA B.脲酶能够将尿素分解成氨和CO2

C.蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类

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D.纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁

【答案】D 【变式训练】

下列关于酶的叙述，正确的是(

) A.酶提供了反应过程所必需的活化能从而提高了化学反应速率

B.活细胞(哺乳动物成熟的红细胞除外)都能产生酶

C.人体中酶的活性受温度、pH的影响，并只能在人体的内环境中起作用

D.酶的形成都要经过核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工等几个阶段

【答案】B 二、酶的特性分析

【知识点讲解】

1.高效性：催化效率大约是无机催化剂的10～10倍。曲线分析如下：

713

2.专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。图像分析如下：

①图中A表示酶，B表示被催化的底物，E、F表示B被分解后产生的物质，C、D表示不能被酶催化的物质。

②酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。

3.作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。高温、过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏而失活；低温条件下酶的活性很低，但空间结构稳定。曲线分析如下：

①分析图A、B可知，在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。

②分析图A、B中曲线的起点和终点可知：过酸、过碱、高温都会使酶失去活性，而低温只是使酶的活性降低。前者都会使酶的空间结构遭到破坏，而后者并未破坏酶的分子结构。

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【典型例题】

如图所示，曲线b表示在最适温度、最适pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是(

)

A.酶量是限制曲线AB段反应速率的主要因素

B.酶量减少后，图示反应速率可用曲线a表示

C.升高温度后，图示反应速率可用曲线c表示

D.减小pH，重复该实验，A、B点位置都不变

【答案】B 【变式训练】

图甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pH＝b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化，下列关于该酶促反应的叙述正确的是(

)

A.pH＝c，H2O2不分解，e点永远为0 B.pH＝a，e点下移，d点左移

C.温度降低5 ℃条件下，e点不移，d点右移

D.H2O2量增加时，e点不移，d点左移

【答案】C 三、酶的实验探究

【知识点讲解】

1.探究温度对酶活性的影响

淀粉酶①反应原理：淀粉――→麦芽糖

碘↓液

碘↓液

蓝色

无蓝色出现

②鉴定原理：温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。

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③实验步骤

实验操作内容

底物控制

温度控制

酶控制

试剂控制

观察指标

2.探究pH对酶活性的影响

过氧化氢酶①反应原理：(用反应式表示)：2H2O2―――――→ 2H2O＋O2。

②鉴定原理：pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成量，可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验O2产生量的多少。

③实验步骤

实验操作内容

底物控制

pH控制

酶控制

观察指标

试管1 试管2 试管3 试管1 试管2 试管3 2 mL 3%的可溶性淀粉溶液

60 ℃热水

沸水

冰块

1 mL相同温度的2%新鲜淀粉酶溶液

等量的碘液

检测是否出现蓝色及蓝色的深浅

2 mL 3%的过氧化氢溶液

1 mL蒸馏水

1 mL 5%的HCl 1 mL 5%的NaOH 2滴过氧化氢酶溶液

气泡的产生量

3.对比法探究酶的高效性和专一性

（1）高效性

①设计思路：通过将不同类型催化剂(主要是酶与无机催化剂)催化底物的反应速率进行比较，得出结论。

②设计方案

项目

材料

试剂

现象

结论

（2）专一性

①设计思路：常见的方案有两种，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。

②设计方案

项目

方案一

实验组

对照组

方案二

实验组

对照组

实验组

等量的同一种底物

与底物相对应的酶溶液

反应速度很快，或反应用时短

酶具有高效性

等量的无机催化剂

反应速度缓慢，或反应用时长

对照组

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材料

试剂

现象

结论

同种底物(等量) 与底物相对应的酶

另外一种酶

发生反应

酶具有专一性

不发生反应

与酶相对应的底物

另外一种底物

同一种酶(等量) 发生反应

酶具有专一性

不发生反应

【典型例题】

下列有关酶的实验设计思路，正确的是(

) A.利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响

B.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性

C.利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性

D.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响

【答案】C 【变式训练】

现有3支洁净试管甲、乙、丙，先向试管内加入2 mL可溶性淀粉溶液，按如下图所示步骤操作，然后分别用斐林试剂检验。下列分析错误的是（ ）

A．甲试管与乙试管对照，说明酶具有专一性

B．甲试管与丙试管对照，说明酶的活性受温度的影响

C．实验结果是甲试管内出现砖红色沉淀

D．实验结果是乙试管与丙试管内出现砖红色沉淀

【答案】D 四、ATP的结构和功能

【知识点讲解】

1.ATP结构

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2.ATP的形成途径

3.ATP产生量与O2供给量、呼吸强度的关系

【典型例题】

在下列几种化合物的化学组成中，“○”中所对应的含义最接近的是(

)

A.①和② B.①和③ C.③和④ D.⑤和⑥

【答案】D 【变式训练】

ATP是细胞的能量“通货”，下列有关ATP的说法中正确的是(

) A.ATP彻底水解可产生3种有机物

B.人成熟的红细胞无细胞核和众多的细胞器，但也能合成ATP C.虽然所有细胞合成ATP的途径都相同，但它们消耗ATP的途径是不同的

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D.细胞内的吸能反应一般与ATP的合成相联系

【答案】B 只用于暗反应)；而合成ATP所需能量则主要来自有机物氧化分解释放的化学能或光合作用中吸收的光能。

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