文档文本内容
一、酶
二、酶的相关探究实验
三、ATP
细胞代谢-酶与ATP
1、定义
一、酶
酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。
绝大多数酶是蛋白质,少数的酶是RNA。
注意：和激素、分泌蛋白的辨析
2、探索历程
一、酶
①1773年，意大利学者斯帕兰札尼证明：胃有化学性消化
②
19世纪欧洲：
a.巴斯德1857年提出酿酒中的发酵是由于酵母细胞的存在
b.德国化学家李比希认为引起发酵的是细胞死亡裂解后释放的物
质
c.德国化学家毕希纳提取不含细胞的提取液，同样可以发酵，他
将发酵物命名为酿酶
2、探索历程
一、酶
③
1926年：美国科学家萨姆从刀豆种子中获得脲酶结晶，证实其
本质是蛋白质，后续陆续发现胃蛋白酶，胰蛋白酶等结晶，
并证明都为蛋白质
④
20世纪80年代，切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化
功能
1
3、酶的命名
一、酶
（1）国际系统命名法
①名称由两部分组成：底
物+反应名称；
②不管酶催化正反应还是逆反应都采用同
一名称；
（2）习惯名或常用名
①根据酶所作用的底物命名：如，淀粉酶、蛋白酶
②根据酶所
催化的反应命名：如，转氨酶、脱氢酶
③在底物、反应基础
上加上酶的来源或其他特点命名：如，胰蛋白酶、唾液淀粉酶
4、酶的特性
一、酶
①高效性
②专一性
③作用条件温和
作用机理：可以降低细胞化学反应的活化能。
催化效率一般是无机催化剂的107~1013倍。
①高效性
4、酶的特性
实验：验证酶的高效性
（比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率）
①高效性
4、酶的特性
实验结论：与无机催化剂相比，过氧化氢酶具有高效性
2
①高效性
注意：
①酶作为催化剂，本身在反应过程中不被消耗。
②酶作为催化剂，仅能使反应速度加快，并不能改变反应的方向。
③酶只能催化可以自发进行的反应，而不能催化不能自发进行的反
应。
④酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不能改变反应的平衡点。
4、酶的特性
②专一性
每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的专一性是分不开的。
4、酶的特性
②专一性
过氧化氢酶：将有毒的过氧化氢分解成氧和水
淀粉酶：催化淀粉水解成麦芽糖
麦芽糖酶：催化麦芽糖水解为葡萄糖
脂肪酶：可催化脂肪分解为甘油和脂肪酸
蛋白酶：催化蛋白质水解成多肽链（可能会有氨基酸）
肽酶：催化多肽链水解成氨基酸
4、酶的特性
③作用条件温和
4、酶的特性
3
③作用条件温和
4、酶的特性
溶液的温度和pH都对酶的活性有影响，酶所催化的化学反
应一般是在比较温和的条件下进行的。
动物体内的酶最适温度在35到40℃之间，植物体内的酶最适
温度在40-50℃之间；细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大
，有的酶最适温度可高达70℃。
③作用条件温和
4、酶的特性
温度对酶活性的影响：
低温暂时抑制酶的活性（低温下活化的分子少，有效碰撞少，
酶促反应速率低），并不破坏蛋白质的分子结构，酶的空间结构
稳定，适宜温度时可恢复活性。
高温会导致蛋白质分子发生热变性，蛋白质的变性是不可逆的
。在最适温度两侧的曲线是不对称的。
③作用条件温和
4、酶的特性
动物体内的酶最适PH大多在6.5-8.0之间，但也有例外，植
物体内的酶最适PH大多在4.5-6.5之间。
过氧化氢酶（肝）6.8 唾液淀粉酶6.8
脂肪酶
8.3 胰蛋白酶8.0-9.0
胃蛋白酶
1.5
①酶活性: 温度&PH
5、影响酶促反应的因素及典型图像
图1、图2为在一定温度（pH）范围内，随温度（pH）的升高，
酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。
4
图3可以看出：反应溶液pH 的变化不影响酶作用的最适温度。
图4表示在一个反应容器温度逐渐升高的过程中，产物积累量的变
化(底物充足)，Tb 时产物之所以不再积累，原因为高温使酶失活。
①酶活性: 温度&PH
②底物浓度
5、影响酶促反应的因素及典型图像
③酶浓度
5、影响酶促反应的因素及典型图像
在底物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与
酶浓度成正比。
④酶的抑制剂
酶抑制剂是指特异性作用于酶的某些基团，降低酶的活性甚至使
酶完全丧失活性的物质。
可分为：不可逆性抑制，如一些重金属离子与多种酶活性中心半胱
氨酸残基的－SH结合。
可逆性抑制，有竞争性和非竞争性两种。
5、影响酶促反应的因素及典型图像
5
4、酶的抑制剂
可逆性抑制剂：
a.竞争性抑制：抑制剂争夺底物与酶结合的活性位点；
b.非竞争性抑制：酶的活性位点以外的位点结合，能改变酶的构
型，使酶不能与底物结合，丧失催化活性。
5、影响酶促反应的因素及典型图像
4、酶的抑制剂
可逆性抑制剂：
a.竞争性抑制：抑制剂争夺底物与酶结合的活性位点；
5、影响酶促反应的因素及典型图像
4、酶的抑制剂
可逆性抑制剂：
b.非竞争性抑制：酶的活性位点以外的位点结合，能改变酶的
构型，使酶不能与底物结合，丧失催化活性。
5、影响酶促反应的因素及典型图像
6、高中阶段常见的酶
6
①治疗消化不良
②加酶洗衣粉
③果汁的去杂
④植物细胞工程
。。。
7、酶的应用
二、酶的相关探究实验
实验常见考察形式
①实验结果分析
②实验步骤修正
③实验设计
二、酶的相关探究实验
①高效性探究
②专一性探究
③探究温度对酶活性的影响
④探究PH对酶活性的影响
⑤其它探究
实验：验证酶的高效性
（比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率）
①高效性探究
实验结论：与无机催化剂相比，过氧化氢酶具有高效性
二、酶的相关探究实验
7
注意事项：
①验证酶的高效性时应注意：高效性是一种比较性的概念，是指
与无机催化剂相比具有高效性。因此应设置酶与无机催化剂对同
一反应底物的催化效率的对照。不能用酶和蒸馏水作对照，若只
以蒸馏水作对照，则是在验证酶的催化功能。
②必须用新鲜的、刚从活体动物中取出的肝脏作实验材料。肝脏
如果不新鲜，过氧化氢酶分子数量会减少且活性降低。
③过氧化氢酶不是只存在于动物肝脏中，几乎所有的生物体都存
在过氧化氢酶，但选材时以方便易取为上。
①高效性探究
②专一性探究
实验：探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
②专一性探究
注意事项：
①鉴定不能用碘液，因为碘液与蔗糖在反应前后都无变化，不
能确定蔗糖是否被分解。
②证明酶的特异性，既可以用不同的底物作自变量，也可以用
不同的酶作自变量。
③不同的淀粉酶的适宜温度不同：植物淀粉酶的适宜温度是
60℃左右，唾液淀粉酶的适宜温度为37℃。
③探究温度对淀粉酶活性的影响
8
③探究温度对淀粉酶活性的影响
注意事项：
①过氧化氢受热易分解，会对实验结果带来干扰，所以不宜用于探
究温度对酶活性影响的实验；
②本实验不宜用斐林试剂，因为斐林试剂与还原糖的反应需要加热
，而本实验必须严格控制温度；
③应该先将酶与淀粉在相应的温度下分开放置一段时间，再混合，
不能先混合再放置于相应的温度下，因为酶具有高效性，在温度升
高或降低的过程中，酶可能将淀粉水解，就得不出相应的实验结论
了；
④设置的温度梯度不要太大，否则实验结果不准确。
④探究pH对过氧化氢酶活性的影响
实验结果预测：
在pH为6.5-8.0之间，卫生香的燃烧情况较好，其他pH条件下，
燃烧情况较差。
实验结论：
pH影响酶活性，酶活性有一定的最适pH范围。
④探究pH对过氧化氢酶活性的影响
注意事项：
①淀粉在酸性条件下会被分解，这对判断酶能否使淀粉水解会有干扰
，故不能使用淀粉酶做探究pH对酶活性影响的实验。
②应该先将各试管的调到不同的pH，再加入酶，不能先加酶再调节
pH，因为酶具有高效性，在调节的过程中，酶可能将过氧化氢水解
，就得不出相应的实验结论了。
③设置的pH梯度不要太大，否则实验结果不准确。
④探究pH对过氧化氢酶活性的影响
9
（1）证明某种酶的本质是蛋白质
实验组：待测酶液＋双缩脲试剂→是否出现紫色反应
对照组：已知蛋白液＋双缩脲试剂→出现紫色反应
（2）证明某种酶的本质是RNA
实验组：待测酶液＋RNA酶→是否具有催化作用
对照组：待测酶液＋蒸馏水→有催化作用
⑤其它探究
【例1】★★
（2012 天津）下列有关酶的叙述正确的是( )
A．酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸
B．酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率
C．在动物细胞培养中，胰蛋白酶可将组织分散成单个细胞
D．DNA连接酶可连接DNA双链的氢键，使双链延伸
点对点练习
【例2】★★
（2015 海南）关于人体内激素和酶的叙述，错误的是（
）
A．激素的化学本质都是蛋白质
B．高效性是酶的重要特性之一
C．酶可以降低化学反应的活化能
D．激素与靶细胞结合可影响细胞的代谢
点对点练习
【例3】★★
（2015 江苏）下列关于酶的叙述，正确的是
（
）
A．发烧时，食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性
B．口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用
C．用果胶酶澄清果汁时，温度越低澄清速度越快
D．洗衣时，加少许白醋能增强加酶洗衣粉中酶的活性
点对点练习
10
【例4】★★
生命活动中，酶是不可缺少的生物催化剂，以下四种酶的作用对象
分别是（
）
①肽酶②解旋酶③纤维素酶④ATP水解酶
A．碱基间氢键、肽键、细胞壁、磷酸基团
B．肽键、碱基间氢键、细胞壁、高能磷酸键
C．肽键、碱基间氢键、原生质体、NADPH
D．R基、脱氧核苷酸、细胞膜、ATP
点对点练习
【例5】★★
（2010•上海）如图表示细胞中某条生化反应链，图中E1～E5 代表
不同的酶，A～E 代表不同的化合物．据图判断下列叙述中正确的
是（
）
A．若E1 催化的反应被抑制，则A 的消耗速度加快
B．若E5 催化的反应被抑制，则B 积累到较高水平
C．若E3 的催化速度比E4 快，则D 的产量比E 多
D．若E1 的催化速度比E5 快，则B 的产量比A 多
点对点练习
【例6】★★
取经过编号的5 支试管分别加入2mL 0.5mol/L 的过氧化氢溶液，进行
如下实验，根据实验内容，下列说法正确的是（
）
A．说明酶具有高效性的是3 号和4 号实验
B．1 号和3 号对照不能说明酶有专一性
C．各组实验都不能体现酶的活性与温度之间的关系
D．3 号和5 号对照可以说明酶的活性受pH 的影响
点对点练习
【例7】★★
如图是在最适温度下，麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系．有关叙
述正确的是（
）
A．如果温度上升5℃，B 点向左下方移动
B．A 点时，麦芽糖酶全部参与催化
C．可用斐林试剂鉴定麦芽糖的分解情况
D．因受酶活性的限制，BC 段催化速率不再增加
点对点练习
11
【例8】★★
酶抑制剂分竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂，两者作用特点如图
甲所示，图乙表示相应的反应速度．下列有关叙述不正确的是（
）
A．曲线a表示没有酶抑制剂存在时的作用效果
B．曲线a、b反应速率不再增加是受酶浓度的限制
C．曲线c表示在竞争性抑制剂作用下酶的活性降低
D．竞争性抑制剂与该酶催化的底物结构相似
【例9】★★
图甲表示温度对淀粉酶活性的影响；图乙表示将一定量的淀粉酶和
足量的淀粉混合后，麦芽糖积累量随温度变化的情况．下列说法中
不正确的是（
）
A．T0 表示淀粉酶催化反应的最适温度
B．图甲中，Ta、Tb 时淀粉酶催化效率都很低，但对酶活性的影
响有本质的区别
点对点练习
C．图乙中Tb 到Tc 的曲线表明随温度的升高，麦芽糖不再增加
，酶的活性已达到最大
D．图乙中A 点对应的温度为To 左右
【例10】★★
（2013 江苏，多选）为了探究温度、pH 对酶活性的影响，下列实
验设计不合理的是（
）
A．实验①B．实验②C．实验③D．实验④
点对点练习
12
【例11】★★
（2010 海南）为探究NaCl 和CuSO4 对唾液淀粉酶活性的影响，某
同学进行了实验，实验步骤和结果见表．请回答：
点对点练习
【例11】★★
（1）实验中加入缓冲液的作用是
．
（2）分析实验结果可知：对酶活性有影响的离子是
，其中对酶活性有抑制作用的离子是
，对酶活性有促进作用的
离子是
．
点对点练习
【例11】★★
（3）该实验中设置4 号试管的目的是
；设置3 号试管的目的是
．
（4）上述实验中若用斐林试剂代替碘溶液进行检测，1～4 号试
管中的颜色依次是、、、
．根据上述实验结果，在操作过
程中，保温之前不能加入斐林试剂，其原因是
．
点对点练习
三、ATP
13
1、ATP的分子结构
三、ATP
1、ATP的分子结构
三、ATP
结构简式：A-P～P～P
其中：A 表示腺苷P 表示磷酸基团
～表示高能磷酸键（水解时释放的能量多达30.54kJ/mol）
特点：化学性质不稳定，在有关酶的催化作用下，ATP分子
中远离A的那个高能磷酸键很容易水解。
1、ATP的分子结构
三、ATP
考点：
①结构简式
②各字母的含义
③与RNA的关系
Adenosine monophosphate
Adenosine triphosphate
Adenosine diphosphate
ATP
AMP
ADP
1、ATP的分子结构
三、ATP
拓展：dNTP
即脱氧核糖核苷三磷酸，包括dATP, dGTP, dTTP, dCTP在内的统
称，N是指含氮碱基，指代A、T、G、C等中的一种。在生物
DNA合成中，以及各种PCR中起原料作用。
14
2、ATP与ADP的相互转化：
三、ATP
2、ATP与ADP的相互转化：
①ATP →ADP + Pi + 能量
能量去向：
用于各项生命活动，如，细胞的主动运输，生物发电、发光，
肌细胞收缩，细胞内各种吸能反应，大脑思考等。
三、ATP
2、ATP与ADP的相互转化：
②ADP + Pi + 能量→ATP
能量来源：
a.对于人、动物、真菌、多数细菌来说，均来自呼吸作用时有机
物分解所释放的能量；
b.对于绿色植物来说，除了依赖呼吸作用所释放的能量外，在叶
绿体内进行光合作用时，ADP转化为ATP还利用了光能。
三、ATP
2、ATP与ADP的相互转化：
③转化特点：
ATP在细胞中含量很少，但正常生活的细胞中，ATP和ADP的
相互转化时刻不停地发生并处于动态平衡之中，转化极其迅速。
三、ATP
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④ATP的生理作用：
细胞最主要的能源物质：
最终的能量来源：
细胞最主要的贮能物质：
葡萄糖
淀粉、糖原、脂肪
太阳能
细胞代谢所需能量的直接来源：
ATP（三磷酸腺苷）
2、ATP与ADP的相互转化：
三、ATP
⑤细胞内产生与消耗ATP的生理过程：
2、ATP与ADP的相互转化：
三、ATP
【例12】★★
ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物，下列有关ATP 的叙述，错误
的是（
）
（1）线粒体合成的ATP 可在细胞核中发挥作用
（2）机体在运动时消耗ATP，睡眠时则不消耗ATP
（3）在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP
（4）植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP 来源于呼吸作用
（5）植物细胞的胞间连丝具有物质运输的作用
点对点练习
【例12】★★
（6）ATP 水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应
（7）人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP
的量与安静时相等；
（8）若细胞内Na+浓度偏高，为维持Na+浓度的稳定，细胞消耗
ATP 的量增加；
（9）人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺素分泌增多，细胞产生ATP
的量增加；
（10）人在饥饿时，细胞中ATP 与ADP 的含量难以达到动态平衡
．
点对点练习
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【例12】★★
（11）人体成熟的红细胞既能产生酶又能产生ATP
（12）酶的形成需要消耗ATP，ATP 的形成需要酶的催化
（13）酶与ATP 均具有高效性与专一性
（14）ATP 含有核糖，而所有的酶均不含核糖
点对点练习
【例13】★★
在下列四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②B．①和④C．①和③D．②和③
点对点练习
【例14】★★
（2012 北京）细胞中不能合成ATP 的部位是
（
）
A．线粒体的内膜
B．叶绿体中进行光反应的膜结构
C．内质网的膜
D．蓝藻（蓝细菌）中进行光反应的膜结构
点对点练习
【例15】★★
（2014 江苏）下列生命活动中不需要ATP 提供能量的是（
）
A．叶肉细胞合成的糖运输到果实
B．吞噬细胞吞噬病原体的过程
C．淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖
D．细胞中由氨基酸合成新的肽链
点对点练习
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