大一轮复习第三单元细胞的能量供应和利用第8讲降低化学反应活化能的酶细胞的能量“通货”——atp学案

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1、第8讲　降低化学反应活化能的酶细胞的能量“通货”——ATP　1．酶在代谢中的作用(Ⅱ)　2．实验：探究影响酶活性的因素　3．ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ)　酶的本质、作用和特性1．酶的作用与本质(1)酶催化作用的原理：降低化学反应的活化能。(2)酶的概念(3)酶本质的探索[连一连]2．酶的特性(1)高效性：催化效率约是无机催化剂的107～1013倍。(2)专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。(3)作用条件较温和：在最适温度和pH条件下，酶的活性最高。1．(必修1P80图5－2改编)如图中曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质A在无催化剂条件和有酶催化条件下生成物质P所需

2、能量的变化过程。下列相关叙述不正确的是(　　)A．ab段表示在无催化剂的条件下，物质A生成物质P需要的活化能B．若将酶改为无机催化剂催化该反应，则a的高度将升高25C．若曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线，改变酶促条件后，a的高度将降低D．图中b表示酶降低的活化能解析：选C。若曲线Ⅱ为“最适”酶促条件下的曲线，则改变酶促条件，将会使酶变得“不适”，其催化能力将减弱，此时a的高度将升高。2．(深入追问)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如图所示，请思考：(1)甲、乙两种酶的化学本质是否相同？提示：不相同。观察曲线图可知，甲酶的活性始终保持不变，表明甲

3、酶能抵抗该种蛋白酶的降解，则甲酶的化学本质不是蛋白质而是RNA，乙酶能被蛋白酶破坏，活性降低，则乙酶为蛋白质。(2)乙酶活性改变的机制是什么？提示：乙酶被降解的过程中其分子结构会发生改变，从而使其活性丧失。突破1　酶的高效性①与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。②酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不能改变化学反应的平衡点。突破2　酶的专一性(1)物理模型①图中A表示酶，B表示被A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A催化的物质。②酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。(2)曲线模型25①加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶

4、B对此反应无催化作用。②而加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快，说明酶A可催化该反应，即酶具有专一性。突破3　影响酶促反应速率的因素分析1．酶的产生部位、本质、功能内容解释产生部位一般来说，活细胞都能产生酶活细胞(哺乳动物成熟红细胞除外)一定能产生，可在细胞内、细胞外(或体外)发挥作用酶的本质大多数是蛋白质，少数是RNA合成原料：氨基酸或核糖核苷酸酶的功能催化反应前后酶量和化学性质不变种类按存在部位分胞内酶：合成后在细胞内起作用，如有氧呼吸酶胞外酶：合成后分泌到细胞外起作用，如消化酶按功水解酶：在物质水解时起催化作用25能分合成酶：在物质合成时起催化作用

5、2．与酶活性相关的问题分析(1)温度和pH是通过影响酶活性而影响酶促反应速率的。(2)底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积而影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。【感知考题】(2016·高考全国卷甲，29)为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组(20℃)、B组(40℃)和C组(60℃)，测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同)，结果如图。回答下列问题：(1)三个温度条件下，该酶活性最高的是________组。(2)在时间t1之前，如果A组温度提高10℃，那么A组酶催化反应的速度会________。(3)如果在时间t2时，向C组反应

6、体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量______，原因是________________________________________________________________________。(4)生物体内酶的化学本质是________，其特性有________________(答出两点即可)。[解析]　(1)图示信息显示：40℃条件下产物浓度达到最大值所需时间比20℃条件下短，且40℃条件下产物浓度最大值大于60℃条件下，故在三个温度条件下，该酶活性最高的是B组。(2)由题图信息可知，在20～40℃范围内的酶活性均大于

7、20℃时的酶活性，故在t1之前，如果A组温度提高10℃，那么A组酶催化反应的速度会加快。(3)图示信息显示：在t2时，60℃条件下的酶已失活，故此时增加底物，反应产物总量不会增加。(4)绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶的化学本质是RNA；酶的特性包括：高效性、专一性、作用条件较温和。[答案]　(1)B(2)加快(3)不变　60℃条件下，t2时酶已失活，即使增加底物，反应产物总量也不会增加(4)蛋白质或RNA　高效性和专一性(其他合理答案也可)高分点拨——类题通法多种因素对酶促反应的影响25(1)分析图甲可知：反应溶液中温度变化不影响酶的最适pH。(2)分析图

8、乙可知：反应溶液中酸碱度