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1、细胞代谢中的酶和细胞代谢中的酶和ATP1相关概念相关概念(1)细 胞 代 谢：细 胞 中 每 时 每 刻 都 进 行 着 许 多细 胞 代 谢：细 胞 中 每 时 每 刻 都 进 行 着 许 多 ，统称为细胞代谢。，统称为细胞代谢。(2)活化能：分子从活化能：分子从转变为容易发生化学反应转变为容易发生化学反应的的状态所需要的能量。状态所需要的能量。化学反应化学反应常态常态活跃活跃1.1.分别代表什分别代表什么曲线？么曲线？2.ABC2.ABC点分布是什点分布是什么含义？么含义？A:B:C:3.又分别又分别是什么含义是什么含义:：与活化能相关的曲线与活化能相关的曲线无酶催化的曲线无酶催化的曲线有
2、酶催化的曲线有酶催化的曲线初态初态活化态活化态终态终态降低的活化能降低的活化能有酶时需要的活化能有酶时需要的活化能无酶时需要的活化能无酶时需要的活化能反应释放的能量反应释放的能量2 2如图曲线表示物质如图曲线表示物质A A生成物质生成物质P P的化学反应，在无催化的化学反应，在无催化条件和有酶催化条件下条件和有酶催化条件下的能量变化过程。下列相关叙述的能量变化过程。下列相关叙述正确的是（）正确的是（）A Aabab段表示在有酶催化条件下，段表示在有酶催化条件下，使物质使物质A A生成物质生成物质P P反应发生需反应发生需要的活化能要的活化能B Badad段表示在无催化剂催化条段表示在无催化剂催
3、化条件下，使物质件下，使物质A A生成物质生成物质P P反应反应发生需要的活化能发生需要的活化能C C若将酶催化改为无机催化剂若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则催化该反应，则b b在纵轴上将向在纵轴上将向下移动下移动D D若只改变反应的温度或若只改变反应的温度或pHpH条条件，则图中曲线的原有形状可件，则图中曲线的原有形状可发生改变发生改变D2 2、关于酶本质的探索、关于酶本质的探索1酶的基本单位是什么？酶的基本单位是什么？大多数是氨基酸，少数是核糖核苷酸大多数是氨基酸，少数是核糖核苷酸2.什么样的细胞能产生酶？什么样的细胞能产生酶？所有活细胞所有活细胞3.酶只在细胞内起作用吗？酶只在细胞
4、内起作用吗？可以在细胞内，也可以在细胞外。有的还可以可以在细胞内，也可以在细胞外。有的还可以在体外在体外3.酶在什么情况下会失活？酶在什么情况下会失活？高温、过酸、过碱高温、过酸、过碱D来源及化学本质来源及化学本质活细胞产生的具有生物催化作用的有机物活细胞产生的具有生物催化作用的有机物绝大多数酶绝大多数酶是是 。少数酶是少数酶是 。生理功能生理功能作用原理作用原理作用场所作用场所蛋白质蛋白质RNA催化作用催化作用(生物催化剂生物催化剂)降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能细胞内、细胞外及生物体内外细胞内、细胞外及生物体内外C1、图中代表酶的是？判断依据是什么？哪幅、图中代表酶的是？判断依据
5、是什么？哪幅图表示底物复合物？图表示底物复合物？4、酶为什么能在室温下催化底物反应。、酶为什么能在室温下催化底物反应。2、如果、如果B表示二肽，则表示二肽，则C与与D分别表示什么？分别表示什么？A表示什么？表示什么？3、如果、如果C与与D分别表示葡萄糖，则分别表示葡萄糖，则B表示什么？表示什么？A表示什么？表示什么？A A在化学反应前后本身不发生变化。在化学反应前后本身不发生变化。氨基酸与氨基酸。肽酶。氨基酸与氨基酸。肽酶。麦芽糖。麦芽糖酶麦芽糖。麦芽糖酶AABBCDA酶作用图解酶作用图解(2011上海理综，19)下图为酶催化反应的过程示意图，以数字编号的图形分别表示反应物、酶、生成物等反应要
6、素，其中表示酶的图形编号是()。A B C D答案答案A1酶具有催化作用的实验设计思路及结果分析酶具有催化作用的实验设计思路及结果分析(1)什么是自变量？因变量？无关变量？什么是自变量？因变量？无关变量？自变量：自变量：因变量：因变量：关变量：关变量：(2)实验要遵循哪些原则？实验要遵循哪些原则？人为改变的变量称做自变量人为改变的变量称做自变量随自变量的变化而变化的变量称做因变量随自变量的变化而变化的变量称做因变量除自变量外，对实验结果造成影响，这些变量称除自变量外，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量为无关变量对照原则对照原则单一变量原则单一变量原则(3)本实验自变量是什么？因变量是什么
7、？本实验自变量是什么？因变量是什么？是否有酶是否有酶底物是否被分解底物是否被分解酶的相关实验酶的相关实验2酶化学本质的实验验证酶化学本质的实验验证(3)本实验是否需要设置对照？怎么设置？本实验是否需要设置对照？怎么设置？需要需要设标准蛋白样液、标准设标准蛋白样液、标准RNA样液样液3.酶具有高效性的实验酶具有高效性的实验本实验自变量是什么？因变量是什么？本实验自变量是什么？因变量是什么？自变量：温度、自变量：温度、Fe3+、过氧化氢酶、过氧化氢酶因变量：产生气泡的数量、带火星的卫生香是否复燃因变量：产生气泡的数量、带火星的卫生香是否复燃(2)实验设计：实验设计：(3)实验结论：实验结论：酶具有
8、催化作用，同无机催化剂一样都可加快化学反酶具有催化作用，同无机催化剂一样都可加快化学反应速率。应速率。酶具有高效性，同无机催化剂相比，酶的催化效率更酶具有高效性，同无机催化剂相比，酶的催化效率更高。高。思考：思考：为什么实验新鲜的肝脏？为什么实验新鲜的肝脏？因为过氧化氢酶是蛋白质，如果时间过长，肝因为过氧化氢酶是蛋白质，如果时间过长，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解，使组织中酶的数量减少且活性降低。用下分解，使组织中酶的数量减少且活性降低。实验中为什么使用肝脏研磨液？实验中为什么使用肝脏研磨液？加大肝细胞内过氧化氢酶与过氧化氢的
9、接触面加大肝细胞内过氧化氢酶与过氧化氢的接触面积，从而加速过氧化氢的分解。积，从而加速过氧化氢的分解。氯化铁溶液和肝脏研磨液能不能合用一支滴氯化铁溶液和肝脏研磨液能不能合用一支滴管？管？不能不能4酶具有专一性实验酶具有专一性实验该实验探究中的自变量可以是不同反应物，也可以是不该实验探究中的自变量可以是不同反应物，也可以是不同酶溶液，因变量是反应物是否被分解。同酶溶液，因变量是反应物是否被分解。(1)方案一：用同一种酶催化两种不同物质方案一：用同一种酶催化两种不同物质比如：用淀粉酶同时催化淀粉和蔗糖比如：用淀粉酶同时催化淀粉和蔗糖问题：淀粉和蔗糖的水解产物是什么？用什么来检测？问题：淀粉和蔗糖的
10、水解产物是什么？用什么来检测？淀粉的水解产物是麦芽糖，蔗糖的水解产物是葡萄糖和果糖淀粉的水解产物是麦芽糖，蔗糖的水解产物是葡萄糖和果糖还原糖用斐林试剂检测还原糖用斐林试剂检测问题：本实验能不能用碘来检测？问题：本实验能不能用碘来检测？不能，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。不能，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。实验设计实验设计问题：本实验能不能用碘来检测？问题：本实验能不能用碘来检测？能，本实验既可以用斐林试剂来检测还原糖，也可用碘能，本实验既可以用斐林试剂来检测还原糖，也可用碘来检测淀粉。来检测淀粉。5温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响(1)原理解读：原理解读：问题：本实验是选择淀粉酶还是选
11、择过氧化氢酶比较合适？问题：本实验是选择淀粉酶还是选择过氧化氢酶比较合适？淀粉酶，过氧化氢在高温下会分解。淀粉酶，过氧化氢在高温下会分解。问题：在本实验中，能选择斐林试剂来检测吗？问题：在本实验中，能选择斐林试剂来检测吗？不能，斐林试剂检测时需要水浴加热，这时就会改变体不能，斐林试剂检测时需要水浴加热，这时就会改变体系温度，导致酶活性改变，造成检测结果不准确系温度，导致酶活性改变，造成检测结果不准确不能将底物和淀粉不能将底物和淀粉酶液先混合再控制酶液先混合再控制温度温度(pH)，否则在，否则在温度温度(pH)未达到所未达到所预设温度预设温度(pH)时酶时酶已发生作用。已发生作用。问题：本实验是
12、选择淀粉酶还是选择过氧化氢酶比较合适？问题：本实验是选择淀粉酶还是选择过氧化氢酶比较合适？过氧化氢酶，过氧化氢酶，PH会影响碘和斐林试剂对淀粉和还原糖会影响碘和斐林试剂对淀粉和还原糖的鉴定的鉴定DB下表是探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用的实验设计及结果。下表是探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用的实验设计及结果。注注:“+”:“+”表示有表示有;“-”;“-”表示无。表示无。*:此行此行“+”“+”的多少代表颜色的深浅。的多少代表颜色的深浅。根据实验结果根据实验结果,以下结论正确的是以下结论正确的是()A.蔗糖被水解成非还原糖蔗糖被水解成非还原糖B.淀粉在淀粉酶的作用下水解成还原糖淀粉在淀粉酶的作用下水解
13、成还原糖C.淀粉酶的活性在淀粉酶的活性在60时比时比40时低时低D.淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性试管编号项目试管编号项目2 mL 3%2 mL 3%淀粉溶液淀粉溶液+-2 mL 3%2 mL 3%蔗糖溶液蔗糖溶液-+1 mL 2%1 mL 2%的新鲜淀粉酶溶的新鲜淀粉酶溶液液+反应温度反应温度()()4040606080804040606080802 mL2 mL斐林试剂斐林试剂+砖红色深浅砖红色深浅*+-B（一）表示酶特性的曲线（一）表示酶特性的曲线1表示酶高效性的曲线表示酶高效性的曲线(1)催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶催化剂可加快化学反应速率，
14、与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。的催化效率更高。(2)酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。的平衡点。(3)酶只能催化已存在的化学反应。酶只能催化已存在的化学反应。未加酶未加酶加入酶加入酶加入无机催化剂加入无机催化剂平平衡衡点点时间时间2表示酶专一性的曲线表示酶专一性的曲线(1)在在A反应物中加入酶反应物中加入酶A，反应速度较未加酶时明显加，反应速度较未加酶时明显加快，说明酶快，说明酶A催化底物催化底物A参加反应。参加反应。(2)在在A反应物中加入酶反应物中加入酶B，反应速度和未加酶时相同说，反应速度和未加酶时相同说明酶明酶B
15、不催化底物不催化底物A参加反应。参加反应。反应速度反应速度A反应物浓度反应物浓度酶酶A酶酶B（未加酶）（未加酶）2表示酶专一性的曲线表示酶专一性的曲线 在在b反应中，加入酶反应中，加入酶A的反应速率和无酶条件下的反应的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶速率相同，说明酶A不能催化不能催化b反应；在反应；在a反应中，加入酶反应中，加入酶A后，反应物在一定浓度范围内，随反应物浓度增大，反应速后，反应物在一定浓度范围内，随反应物浓度增大，反应速率明显加快，说明酶率明显加快，说明酶A只能催化只能催化a反应，不能催化反应，不能催化b反应等其反应等其他反应，即酶具有专一性。他反应，即酶具有专一性。3
16、影响酶活性的曲线（酶需要适宜的条件）影响酶活性的曲线（酶需要适宜的条件）(1)在一定温度在一定温度(pH)范围内，随温度范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围酶催化作用逐渐减弱。作用增强，超过这一范围酶催化作用逐渐减弱。(2)过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。(3)反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度。反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度。PH=7PH=13PH=1酶酶空间结构改变空间结构改变导致变性导致变性（4 4）其它其它影响酶活性的因素影响酶活性的因素激活剂激活剂:促进酶活性促进酶活性抑制剂抑制剂:抑制酶活性抑制酶活性代谢产物代谢产物激活剂、抑制剂激活剂、抑制剂 动物体内的酶最适温度在动物体内的酶最适温度在 之之间；植物体内的酶最适间；植物体内的酶最适 之间；细菌之间；细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大，有的酶最适温度和真菌体内的酶最适温度差别较大，有的酶最适温度可高达可高达70
