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ATP合成酶及其功能机制综述

张颖娱 10281036

生物物理系血液流变学中心

生物有机体中，ATP的合成是主要的化学反应之一。据估计一个人正常每天需要消耗40公斤的ATP。假设核苷酸池是100mmol,那么体内每个ADP分子必须磷酸化，那么平均下来每天每分子ATP要磷酸化1000次。而合成ATP的酶主要是F1F0型ATP合成酶，也称为ATP合成酶。在原核生物，此酶有8种不同的亚基，真核生物有16～18种，并且一个分子的重量在550～650kDa。细菌的细胞膜、植物的叶绿体类囊膜和植物或者动物的线粒体内膜发现有这样的复合物。有趣的是，在人类内皮细胞的浆膜上，也发现了F1F0型ATP合成酶，其作用是毛细血管扩张受体。ATP合成中，F1F0-型ATP合成酶在细胞能量交换中是一个关键酶。这个大分子蛋白复合体利用电子梯度和相关的膜电势来合成ATP，它也可以逆过程并且水解ATP来产生一个电子梯度。这个酶在不同功能状态下的结构现在正在快速的阐明。目前正在形成的观点认为，这个酶是由两个旋转的发电子F1F0来构成。F1发电子，其接触性活动类似于一个内部的转轴的活动，而F0的发电子正好是连接电子在F0的转轴上。尽管这两个发电子各自独立的工作，他们必须相互联系并且互换能量。总而言之，其基本思想就是：F1F0是一个旋转的发电机。

下面我们就目前已有的知识总结ATP合成酶的结构及其生物功能运行的机制。

一、ATP合成酶的结构

ATP合成酶有两个主要的部分，F1和F0：F1在膜的外侧，有三个接触位点，而F0形成一个跨膜蛋白。这个酶的基本亚基结构已经从线粒体的研究当中很清楚的掌握（如图1）。

图1

F1由5个不同的亚基组成，用化学计量法表示是α3β3γ1δ1ε1。通过对牛F1部分的X －Ray晶体衍射分析，得到了一个很确切的结构—α3β3γ集合体。α和β亚基的三个重复结构轮流围绕在γ亚基α螺旋结构的氨基和羧基末端。此外，重要的是三个β亚基在结合核苷酸后会处于不同的状态：βT, βD和βE。β亚基的不均匀性结构与酶的接触反应部分相比，显然是一致的。

F0是由三个亚基构成，化学计量法表示是a1b2c10-12。c和a亚基的cAsp-61和aArg-210对质子迁移分别独立作用。同时提出了具有12个c亚基的环状结构，并且电子显微镜、原子粒显微镜也这样提示，而且单个c亚基的核磁共振形成的模型拥有两个跨膜α螺旋结构。

图2描述的是Escherichia coli的F1F0结构。蛋白是具有两个方向的。F1部分包括α3，

β3，γ，δ和ε亚基，F0部分包含a,b和c亚基，测定其化学含量比为1：2：10－14。F1和F0由两个细茎连在一起，中心的一条连接γ和ε亚基，外围的那条则旋绕δ和b亚基。在哺乳动物，通常会有额外的亚基在细茎部位。

图2

二、F0F1复合物结合改变的机制和F1F0介导的ATP合成和水解

F1部分包含3个结合位点，在每一个β亚基上。当少量的ATP增加时，这些结合位点被占据，底物结合的就非常紧密并且ATP的水解发生得非常缓慢。过量的ATP则导致其可结合在所有的结合位点上，并且伴随产生的是在第二和第三个位点上具有很低的底物亲和力。且第三位点的使用率若增加，ATP的水解率则增加104～105。

F1部分是一个有效的三倍复合体，由三个α亚基和β亚基组成，其具有与底物结合强的负协调性质，同时亦具有酶活性的正协调性质。为了解释这些特殊的部分，Boyer提出“结合导致变化”或者称为“抉择位点”的假想，内部如何相互作用过程在图3中显示。这则假想的关键特征是三个结合位点，和因此由三个α和β亚基配对形成的这些位点，在任何时期有不同的信息。一个开放并且准备ATP（或者ADP＋P i）结合，而第二和第三个位点则围绕着一定的核苷酸，部分独立的开放或者关闭。ATP结合物和开放位点关闭的结果可以产生协调信息的变化,其他的两个位点也发生了改变,导致关闭的位点成为了部分开放,而部分开放的位点成为全部开放.如此,每个位点当ATP水解时,在三个状态下发生变化,在相反的过程中,即当ATP合成时,同样发生变化。一些构象调节的细节表明三组αβ配对亚基一起同时被调控，然而对于在每一时期每一位点ATP合成或者分裂过程中，其反应的中止仍然有争议。

电子显微镜研究表明在α3β3构成的环中，γ亚基具有旋转性，如图1。这在80年代就已经证明。这些分析令人信服的显示了α和β亚基围绕这个六边体发生的改变，六边体包含一个中心物质，这已经被认定是γ亚基。

F1部分，化学能促使γ亚基旋转。确切的结构揭示了γ亚基与三个β亚基分别的相互作用。与结构上的特征一致，γ亚基上的突变常常抑制ATP合成/水解，或者影响能量的配对，并且这些突变可受β亚基上的第二个突变抑制。此外，在氨基末端的突变也可受羧基端的突变抑制。类似的，羧基端的突变亦受氨基末端突变的抑制。然而这两个区域并不直接的相互作用，所观察到的现象是长距离抑制现象，这提示在催化过程中，γ亚基的构象有一个大的

改变。

当β亚基在催化过程中进行一系列构象的变化时（βTβDβE）），在α3β3的六边体里，γ亚基也相应的改变着构象。这种位置的改变最有可能的机制是γ亚基在六边体里自我的旋转所导致。γ亚基的旋转已经由一流的生物化学试验所提示，包括β/γ亚基的化学交联，连接γ亚基的探针漂白后偏震现象的恢复，这些均已发现。ATP水解时的旋转借助连接嗜温的杆状菌γ亚基的肌丝蛋白所记录。在这个试验当中，F1通过一个插入β亚基氨基末端的组氨酸标签固定在玻璃的表面。随着旋转，扭力发生，与生理学ATP水解释放的自由能相比，扭力接近40～50pN nm。因此，α3β3γ复合物是一个将化学能转变为机械能的有效的分子发动机。

在用X－Ray研究F1的结构过程中，再次发现蛋白可致旋转。且基于对精子的研究，有报告表明“相互选择位点”假说的一个基本原则被证实。这说明ATP合成酶的三个结合位点有不同的状态：一个开放、一个为了进行分裂而关闭，而且第三个则为了ADP与Pi的生成并且立刻释放出来而部分开放。同样有意思的是，这个结构显示γ亚基以两个长的α螺旋形式盘绕延伸通过六边体，并且只和α和β亚基限制性接触。这些接触包括顶部的一个类似项圈的结构，是由α和β亚基的N－末端区域构成，提供γ亚基依偎的部位，从而形成一个疏水或亲脂的部位－有效旋转的理想结构。

具体ATP合成和水解过程如图3：

图3表示的是假设的可选择性位点和连接γ亚基旋转部分的接触性位点。（a）每个接触性位点进行三个状态（T，L，和O）的循环。ATP与O位点（开放并且是空位点）结合后，其位点由开放转变为紧密的且ATP占据的位点（T位点）。这种结合分开后，T位点转变成为L型位点（松散并且由ADP＋Pi占据），直到生成物脱离才恢复为O型状态。任何时候无论在O，T还是L的任一状态，三个接触性位点都是各自独立的。每一位点其状态协调性的开关导致一个ATP分子的水解或者合成，并且γ－ε旋转子进行120o的旋转。近来，T和L状态额外的信息根据新晶体结构的研究已经发现，但是为了合成或者水解ATP，伴随着相同120O的旋转。（b）一个ATP分子水解或者合成的下一步，根据动力学和抑制子的研究展示了三个位点的机制。在开放位点上ATP的结合导致状态的变换，然后在关闭的位点结合物分离，之后从一个部分开放的位点完全开放并且释放出ADP 后，Pi基释放出来。在（b）过程的每一步都会产生γ亚基旋转状态的下一步，即90O的旋转（已经由Yasuda等观察到）被分成几步来完成。但是近来讨论三个接触性位点的两个是否能被假设为同时处于变换的状态。

F0旋转子的旋转机制：依赖a亚基c环的活动。与F1相比，ATP合成酶中另一个已经很好诠释的部分是F0，然而在基本的机械模型中，没有一个能够解决F0的结构。目前F0结构模型来源于核磁共振中测得的单个c亚基分子的结构，并且同时参考酵母菌F1F0复合物部分X－Ray和原子粒显微镜研究数据得出模型结构，所有的这些数据支持图1中的环状排列。对c亚基和a亚基之间的表面假设的质子通道的研究，采用了突变的研究方法，并且证实c亚基的Asp61和a亚基的Arg210是质子转移的关键氨基酸。

有的人通过实验发现来源于细菌的F1F0可以像泵质子一样泵Na＋，简单的复合物研究发现当酶激活时，离子在迁移。另外通过致突变研究，去掉Na＋迁移，而Li＋或者H＋保留；发

现a亚基发生了一些改变。同时也发现在这个诱导的突变中，Na＋抑制了ATP的水解，这是因为钠质子通道阳离子的吸引作用。这强有力的证明了F0部分时作为一个单独的通道而起作用的。（如图4）

对这个机制的任何细节上的解释显然都需要了解环上c亚基的数目，但是对其精确的测量证明是很困难的。总结以往的实验数据，c亚基的化学计量不同的种属有不同的数据，并且依赖代谢条件，同一个个体都会不同。根据X－Ray数据，酵母菌有10个c亚基。做对照，原子粒显微镜发现P.modestum和叶绿体F0各自有11和14个。

图4：F0旋转发电子质子迁移的通道机制

三、对毫微发电机——ATP酶的进一步探究及所产生的问题

逻辑上很容易设想固定的部分和旋转的部分可以互换，因为F0F1没有被固定在膜上。那么F1上固定的亚基如αβ，在旋转子εγс10－12聚集时可以不动。利用与上述相仿的实验，我们检验了这个问题，发现只要εγс10－12聚集形成一个机械单位，肌丝的旋转就会观察到。借助遗传工程，将α亚基和с亚基分别连接生物素标签和组氨酸标签，这样没有化学能来获得肌丝蛋白装配的特殊性。如图5。装配到α亚基的肌丝蛋白能够在ATP水解时旋转并且产生～40pN nm的扭力。这个现象是表明F0F1是一个旋转酶的另外证据，并且α和с亚基复合物的旋转是在质子转移和ATP水解/合成之间能量耦合的必备特征。

图5：α亚基旋转的系统

从上述可以看出，ATP合成酶是一个毫微发电机，它可以将化学能、渗透压和机械能量互换。另外，还有一个未回答的问题是，γ和с亚基的低聚合物旋转子如何能够从F1的接触位点释放出ATP并且通过F0逆向传递质子？这需要我们进一步的研究。

参考文献：

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3. Robert K. Nakamoto et.al(2000) Molecular mechanisms of rotational catalysis in the F0F1

ATP synthase Biochimica et Biophysica Acta 1458, 289-299

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synthase and its role in proton translocation Biochimica et Biophysica Acta 1458, 457-466

高中生物必修一酶与ATP(知识点+练习)

专题4：酶与ATP 【知识清单】考点1：酶的本质及作用一、酶在细胞代谢中的作用 1、细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，是细胞生命活动的基础。 2、酶的作用：通过“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，可以说明酶在细胞代谢中具有催化作用，同时证明，与无机催化剂相比，酶具有高效性的特性。 3、酶的作用机理：1、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。2、催化剂的作用：降低反应的活化能，促进化学反应的进行。3、作用机理：催化剂是降低了反应的活化能。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。二、酶的本质 1、酶本质的探索：最初科学家通过大量实验证明，酶的化学本质是蛋白质；在20世纪80年代，又发现少数RNA也具有催化作用。 2、酶的本质：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。三、酶的特性 1、高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。 2、专一性：每一种酶只能催化剂一种或一类化学反应。 3、作用条件较温和：高温、过酸、过碱，都会使酶的结构遭到破坏，使酶永久失活；在低温下，酶的活性降低，但不会失活。四、酶化学本质的实验验证 1、证明某种酶是蛋白质：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、证明某种酶是RNA：实验组：待测酶液＋吡罗红染液→是否出现红色。对照组：已知RNA 溶液＋吡罗红染液→出现红色。五、酶的催化作用和高效性的验证实验分析 1、实验原理：（1）、。（2）、比较H2O2在常温、高温、过氧化氢酶、Fe3＋等不同条件下气泡产生多少或卫生香燃烧剧烈程度，了解过氧化氢酶的作用和意义。 2、实验过程的变量及对照分析、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。具有高效性，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。六、酶的专一性的验证实验分析 1、实验原理：一种酶只能催化一种或一类化学反应

酶与ATP高三复习教案

课时课题：第五章酶与ATP 课型：复习课教学目标知识目标1、说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。 2、说明影响酶活性的因素与影响酶促反应速率的因素 3、简述A TP的化学组成和特点，并解释ATP在能量代谢中的作用能力目标进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验的科学实验能力。情感态度和价值观目标通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断地探索和争论中前进的重点酶的作用、本质和特性。难点⑴酶降低化学反应活化能的原理。 ⑵控制变量的科学方法。知识点1、说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。 2、说明影响酶活性的因素与影响酶促反应速率的因素 3、简述A TP的化学组成和特点，并解释ATP在能量代谢中的作用考试点酶的作用、本质和特性。能力点影响酶活性的曲线。自主探究点影响酶活性的实验探究易错易混点影响酶促反应速率的因素和影响酶活性的因素训练点酶的作用、本质和特性。拓展点影响酶活性的因素中抑制剂的效果教法与学法讲授法讨论法教学模式学导结合五步教学模式教具课件粉笔教学流程考纲展示：酶在细胞代谢中的作用II ATP在能量代谢中的作用II 考纲解读： 1、主要考查酶的本质、作用和特性。 2、通过实验探究酶的高效性、专一性以及温度和酸碱度对酶活性的影响。 3、ATP的结构以及功能【设计意图】：明确考纲对本部分内容的要求，明确本节课的复习目标机任务。【网络构建】

【设计意图】在细致的讲解知识之前，先让学生对本部分内容有大致的回忆。通过回忆唤起学生对知识的了解，更好的为上课作准备。【考点知识汇总】【考点一】酶的化学本质（1）酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。（学生活动）要求学生从概念中找出其概念三要素。【活细胞催化有机物】（教师进一步总结）产生部位：活细胞。生理作用：生物催化作用。化学本质：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA 【进一步探究问题一】你能说出组成酶的单体，以及它们的合成部位吗？氨基酸或核糖核苷酸蛋白质类酶是在核糖体上合成，RNA类酶是在细胞核等处合成。【进一步探究问题二】我们还学习了激素，你能比较激素和酶的关系吗？尝试用数学总的包含与被包含的关系分析。激素是内分泌细胞分泌的具有调节作用的有机物。产生酶的细胞产生激素的细胞【过渡】细胞内的环境是一个常温常压下的状态，在这种环境下化学反应却能高效有序地发生，应该有适合的生物催化剂——酶。【考点二】酶在细胞代谢中的作用。

酶和ATP精选练习题

酶和ATP精选练习题 1.关于酶的叙述，错误的是（ B ） A．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中B．低温能降低酶活性的原因是破坏了酶的空间结构C．酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度 D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物 2、某些制糖厂用淀粉做原料进行工业制糖。其技术基本要求是调节温度来影响淀粉酶的活性。下图中图甲表示温度对淀粉酶活性的影响，图乙表示一定量的淀粉酶在催化足够量的淀粉水解时温度对麦芽糖产量的影响，图中的积累量表示在一段时间内生成麦芽糖的总量。下面关于X、Y、Z三点温度值的判断，正确的是( D ) A.X点代表Ta、Y点代表Tb B.X点代表Ta、Z点代表Tc C.Y点代表Tb、Z点代表Tc D.X点代表Tb、Y点代表Tc 3. 关于温度对酶活性影响的叙述，错误的是（ B ） A．不同酶的最适温度可能相同B．随着温度降低，酶促反应的活化能下降 C．酶活性最高时的温度不适合该酶的保存D．高温下酶失活是酶空间结构破坏的结果 4. 下图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是（ B ） A 当温度由t2调到最佳温度时酶活性下降 B 当反应温度由t2调到最适温度时酶活性上升 C 酶活性在t2时比t1高故t2时更适合酶的保存 D 酶活性在t1时比t2低表明t1时酶的空间结构破坏的更严重 5、下列有关酶的说法中，不正确的是( D ) A．不是所有的酶都在核糖体上合成B．酶在化学反应前后自身化学性质不发生改变 C．酶都是活细胞产生的 D．细胞环境是酶正常发挥催化作用的必要条件 6、下列对“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验结果的分析，正确的是( C ) A．在过氧化氢酶的作用下，过氧化氢分解最快，是因为20%的肝脏研磨液的浓度高于 3.5%的FeCl3溶液 B．3.5%的FeCl3溶液对过氧化氢分解速率慢是因为其催化效率低 C．肝脏研磨液中过氧化氢分解速率快，是因为酶的催化效率比一般无机催化剂的效率高 D．如果将四支试管都放在90 ℃水浴中，第4支试管(加肝脏研磨液的试管)反应速率仍为最快 7、下列有关ATP的叙述，正确的是（ B ） ①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 ②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 ③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 ④人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡 A、①② B、②③ C、③④ D、①④ 8、关于动物体内ATP的叙述，正确的是( C ) A.含有三个高能磷酸键 B.人成熟红细胞中的ATP主要来自于线粒体 C.细胞连续分裂时，伴随着ATP与ADP的相互转化 D.细胞内贮存有大量的ATP，保证生命活动的能量需要 9、在探究温度对酶活性影响的实验中，pH和温度分别属于（ C ） A.自变量和因变量 B.无关变量和因变量 C.无关变量和自变量 D.因变量和自变量 10、根据反应式ADP + Pi + 能量←→ATP，判断以下说法正确的是（ C ） A.物质和能量都是可逆的 B.物质和能量都是不可逆的 C.物质是可逆的，能量是不可逆的 D.物质是不可逆的，能量是可逆的

酶和ATP知识点

酶和ATP专题 2020、7、5 考点一 ATP的结构与作用 1．细胞的能量“通货”——ATP (1)结构简式：A—P～P～P 。 (2) 组成元素有C、H、O、N、P。 (3)A：腺嘌呤核苷；P：磷酸基团。 (4)图中①是高能磷酸键，其中远离A的高能磷酸键易形成和断裂。 (5)图中②为高能磷酸键水解释放能量的过程，其作用是为各项生命活动提供能量。2．ATP的形成途径 3．ATP与ADP的相互转化 3.ATP在细胞中的特点：（1）普遍存在（2）含量较少（3）转化迅速可注射、可口服、病毒无法合成、（2）注意：ATP中的五碳糖是核糖，而不是脱氧核糖。考点二酶的本质、作用和特性项目内容解读化学本质绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA 合成原料为氨基酸或核糖核苷酸产生部位活细胞 (1)由活细胞产生(哺乳动物成熟的红细胞除外) (2)合成场所：核糖体或细胞核 (3)作用场所：细胞内、细胞外或体外生理功能催化作用反应前后其本身的量和化学性质不变，不提供营养，不供能，不构成细胞结构作用机理降低化学反应的活化能使反应在温和条件下快速进行

酶的特性高效性催化效率是无机催化剂的107～1013倍特异性一种酶只能对一定的底物发生催化作用温和性 (1)强酸、强碱和高温能使酶永久失活，其原因是能破坏蛋白质的空间结构，引起蛋白质变性 (2)低温仅降低酶的活性，由低温恢复至适宜温度时，酶活性可以恢复考点三聚焦分析与酶有关的图像与曲线 1．酶特异性的曲线 (1)在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时的变化是明显加快，说明酶A能催化该反应。 (2)在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B 不能催化该反应。 2．酶高效性的曲线由曲线可知：酶比无机催化剂的催化效率更高；酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。因此，酶不能 (“能”或“不能”)改变最终生成物的量。 3．影响酶活性的曲线 (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。 (3)分析图C中的曲线，反应溶液中pH的变化不会影响酶作用的最适温度。 (4)右下图表示底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响文字说明：酶量一定的条件下，在一定范围内随着底物浓度的增加，反应速率也增加，但达到一定浓度后不再增加，原因是受到酶数量和酶活性限制；在底物量充足、其他条件适宜且固定的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。考点四与酶相关的实验探究 1．验证酶的专一性：用同种酶催化两种不同物质实验组：反应物＋相应酶溶液→反应物被分解；对照组：另一反应物＋等量相同酶溶液→反应物不被分解。

酶和ATP的知识总结

细胞的能量供应和利用复习一、本章知识结构作用作用和本质实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解本质高效性专一性探究：影响酶活性的条件作用的条件较温和分子结构的特点 ATP 和ADP 的转换 ATP 的利用有氧呼吸：场所、过程、概念无氧呼吸：场所、过程、概念细胞呼吸原理的应用种类色素作用实验：绿叶中色素的提取和分离叶绿体的结构光合作用的探索历程光合作用的原理的应用化能合成作用光合作用的过程知识清单降低化学反应活化能的酶一、知识结构细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应具有催化作用活化能：分子从常态转变为易发生化学反应的活跃态所需要的能量特酶 A 细胞捕获光能的色素和光合作用的原理和光细胞的能量供应和酶的

同无机催化剂相比，催化效率更高，原因：酶降低活化能的作用更显著。绝大多数酶是蛋白质少数种类的酶是RNA 控制变量的概念：实验过程中可以变化的因素自变量：人为改变的因素因变量：随着自变量的变化而变化的因素无关变量：自变量外，实验过程中存在的其他一些对实验结果造成影响的可变因素酶的概念：活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质其催化效率是无机催化剂的107~1013倍意义：使细胞代谢快速而高效的进行每一种酶只能催化一种或是一类化学反应意义：使细胞代谢能有条不紊的进行需要适宜的反应的条件：如适宜的温度、pH 等条件二、要点精析【要点一】酶的化学本质 1、美国科学家萨姆纳也认为酶是蛋白质。在1926年的一天清晨惊喜地发现．在用丙酮作溶剂的提取液中出现了结晶．这说明提取物达到了一定的纯度。这种结晶溶于水后能够催化尿素分解成氨和二氧化碳。然后他又用多种方法证明脲酶是蛋白质。后来，科学家又相继获得胃蛋白酶、胰蛋白酶等许多酶的结晶，并证明这此酶都是蛋白质。 20世纪80年代．美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA 也具有生物催化功能。【画龙点睛】酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。其中，绝大多数酶是蛋白质。少数的酶是RNA 。 2、生物体的细胞中每时每到都进行着许多化学反应，这些化学反应都是些极其复杂的生化反应，在实验室条件下模拟这些反应．如果没有酶的参与，改用无机催化剂替代，即使在高温、高压下其反应速率比细胞内也要缓慢得多。酶是怎样起催化作用的呢？ (1)活化能：在一个化学反应体系中．反应开始时，反应物(S)分子的平均能量水平较酶的变量高效专一酶的特酶

酶和ATP知识点

考点1 酶的本质酶本质的探索过程巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关 ↓ 争论?? ? 1857年提出：只有参与才能进行发酵母细胞中的引起发酵活酵母细胞某种物质 ↓ 毕希纳(德国)：获得含有酶的提取液，但提取液中还含有许多其他物质，无法直接对酶进行鉴定 ↓ 萨姆纳(美国)：1926年用丙酮作溶剂提取出了刀豆种子中的脲酶，并证明了脲酶是蛋白质 ↓ 切赫和奥特曼(美国)：20世纪80年代，发现RNA 也具有催化功能酶的本质：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA 。 1．酶的本质及生理功能

2.酶化学本质的实验验证 (1)证明某种酶是蛋白质对照组：已知蛋白液＋双缩脲试剂―→出现紫色反应。实验组：待测酶液＋双缩脲试剂―→是否出现紫色反应。拓展：证明酶是蛋白质的其他证据 ①酶经酸、碱水解后的最终产物是氨基酸。 ②酶是具有一定空间结构的生物大分子，凡是能使蛋白质变性的因素都可使酶变性失活。 ③酶和蛋白质一样，具有不能通过半透膜的胶体性 ④酶也有蛋白质所具有的化学呈色反应。 ⑤与蛋白质的分子相对量相似、结构相似。 ⑥在物理、化学因素的作用下，也可变性沉淀。 (2)证明某种酶是RNA 对照组：已知RNA溶液＋吡罗红染液―→出现红色。实验组：待测酶液＋吡罗红染液―→是否呈现红色。拓展：证明酶是RNA的其他证据将某种酶液用核糖核酸酶处理，根据酶液是否被水解予以判断。应用指南酶与激素的比较

考点2 酶催化作用的特点与相关曲线 1．酶与无机催化剂相比的共性与特性 (1)酶与无机催化剂的共性 ①可降低分子的活化能，使化学反应更易进行。 ②改变化学反应速度，本身不被消耗。 ③只能催化热力学允许进行的反应。 ④加快化学反应速度，缩短达到平衡时间，但不改变平衡点。 (2)酶的作用特性 ①高效性：催化效率很高，使反应速度明显加快。 ②专一性：任何一种酶只作用于一种或几种相关的化合物，这就是酶对底物的专一性。 ③反应条件的温和性：酶促反应在常温、常压、生理pH 条件下进行。 2．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，不改变化学反应的平衡点。 3．表示酶专一性的曲线 (1)在A 反应物中加入酶A ，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A 催化底物A 参加反应。 (2) 在A 反应物中加入酶B ，反应速率和未加酶时相同，说明酶B 不催化底物A 参加反应。 4．影响酶活性的曲线 (1)甲、乙曲线表明：

(完整版)酶与ATP高三复习教案

课时课题：第五章酶与ATP 课型：复习课

【考点二】酶在细胞代谢中的作用。 [实验]比较过氧化氢在不同条件下的分解。实验过程的理论分析 ⑴在讲解该试验时，让学生感悟酶作为催化剂的突出特点——高效。 20%的新鲜肝脏研磨液1滴 3.5%的FeCl3溶液1滴生物催化剂：过氧化氢酶所含酶的相对数量：1 无机催化剂：Fe3+ Fe3+的相对数量：25万 ⑵控制变量：让学生分析实验变量，了解实验设计的原则。 ⑶ 自变量因变量无关变量对照组实验组 2号：90℃水浴加热 3号：加入3.5% FeCl32滴 4号：加入20%肝脏研磨液 2滴 H2O2分解速度用产生气泡的数目多少表示加入试剂的量；实验室的温度；FeCl3和肝脏研磨液的新鲜程度。 1号试管2、3、4号试管【教师总结】用无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。如H2O2的分解，20℃无催化剂时需活化能75kJ/mol ；用铂作催化剂时，只需活化能54kJ/mol；用H2O2酶时，活化能下降到29 kJ/mol以下。同时，通过这个实验的分析，同学们要实验分析的基本思路。在字里行间渗透出这三项原则，达到实验题少失分的目的。【考点三】酶的特性一、酶具有高效性酶的催化效率大约是无机催化剂的1017——1013倍思考：这对细胞有什么意义？二、酶具有专一性每一种酶只能催化一种或一类化学反应。酶的专一性的验证实验分析：（1）实验原理 ① ( ???→? ? +??→ ?? ??→? ?? 酶酶淀粉(非还原糖)麦芽糖还原糖斐林试剂蔗糖非还原糖)葡萄糖+果糖砖红色Cu2O↓ ②用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后，再用斐林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀来判定淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探索酶的专一性。（2）实验程序序号项目试管 1 2 1 注入可溶性淀粉2mL 无 2 注入蔗糖溶液无2mL 3 注入新鲜淀粉酶溶液2mL振荡2mL振荡

教学反思酶与ATP

第一课时：《酶与ATP》教学反思通过一轮复习，学生对基础知识已经有了初步的夯实，但是对于知识点之间的联系性还是略显薄弱。特别是面对综合性大题时，很多同学在答题时都表现出以下共同几点：1、对于易混淆的知识点还是分辨不太清晰。2、审题出现关键词混乱，知识点迷茫，没有审题的方向。3、答题时出现知识点漏答，不全面的现象。从学生的这几点出发，我在准备本节课的第二轮复习时，特别加强了本节知识的内容与其他内容和章节的整合，比如：结合物质跨膜运输我将物质运输方式的比较和影响物质运输速率的因素进行了整合。在酶这一块上，我将酶催化活性的表示方法、影响酶催化效率的因素的研究方法和影响酶催化活性的因素等知识进行了整合。通过这种整合让学生建立知识块之间的联系，形成知识网络。在课堂中不断的进行讲练结合，讲什么就练什么，精选例题和课后作业。通过实践，收到了不错的教学效果和学习效果。缺点：内容略显庞杂，比较适合在学习层次较高的班级实施。第二课时：《光合作用与细胞呼吸1》教学反思这一部分内容是必修一重点复习的内容，学生有比较清晰的记忆。所以采用直接构建知识网络入手，构建网络、内化体系。先全后分，先整体后分局部。不再是像一轮复习那样地毯式的知识展开，而是在知识框架中引领学生突破概念，建立知识点（或者说考点）之间的联系。本课时采用对比学习的教学方法，将光合作用和呼吸作用的过程放到一起进行对比教学和学习，让学生在对比中认知过程，并总结规律。通过辨析来加深学

生对本节课考点的认识和理解。最终进行归纳提炼。在课堂中我先讲解后让学生练，让我的讲和学生的练进行针对性的结合，讲了某个内容就针对这个内容做相应的练习。特别是在例题的讲解中注重引导学生进行有目的的审题，注重各知识板块的联系性。本节课的优点：1、对比学习。2、讲练结合，讲练之间有很强的针对性。3、学生吸收较好。缺点：基础较差的同学有点吃力。第三课时：《光合作用与细胞呼吸2》教学反思这一部分内容是上一节课的基础上，继续加强光合作用与细胞呼吸的联系，探讨这两大块知识最深、最难的地方：影响因素。学生对这比部分知识具有一定的恐惧感，虽然经过第一轮复习地毯式的学习，但是对于这些难点，有很多同学并没有完全搞懂，特别是将两大作用混合考查时很多同学思维上完全混乱，所以这堂课我依然采取类比教学的方法，先重点罗列出相关的知识点，并给与突破，在带领学生直面高考例题，在例题中去消化基础知识，并形成联系，最后通过师生之间的归纳提炼达到融会贯通。由于这部分题目具有比较强的综合性，有往往和图表和实验进行联合考查，所以难度较大，在分析例题是一定要带领学生过思维观，要让课堂思维起来。本节课的优点：1、对比学习。2、讲练结合，提高思维度。3、学生跟着老师一起做题很有成就感。缺点：1、学生依赖性较强，怕图表题、实验题。2、知识点较难，题目比较难，可以适当降低一点难度。3、基础较差的学生较吃力。

酶和ATP

专题四酶与ATP 1.（2016·山东济宁质检）关于温度对酶活性影响的叙述，错误的是（） A.不同酶的最适温度可能相同 B.随着温度降低，酶促反应的活化能下降 C.酶活性最高时的温度不适合该酶的保存 D.高温下酶失活是酶空间结构被破坏的结果 2.（2016·江西九江调研）ATP被喻为生物体内“能量货币”，它已成为科学家研究的热点。下列有关细胞内A TP的叙述中，正确的是（） A.A TP中含有3个高能磷酸键 B.A TP可溶于水，因此只可注射不可口服 C.寒冷或紧张状态下，细胞内ATP的分解速率大于合成速率 D.剧烈运动时，肌肉细胞中A TP与ADP之间相互转化的速率迅速加快 3.（2016·吉林模拟）下列关于酶和ATP的叙述，不正确的是（） A.酶和ATP是真核生物的活细胞中都含有的物质 B.酶能降低反应所需的活化能，A TP可为生命活动提供能量 C.生物体内A TP和ADP之间能相互转化依赖于同一种酶的催化 D.A TP的合成需要酶的催化，酶的合成伴随着ATP的水解 4.（2016·山东潍坊期末）下列关于酶的叙述，正确的是（） A.正常情况下人体内酶的活性与环境温度呈正相关 B.酶为化学反应提供活化能 C.细胞中所有酶的合成都受基因控制 D.胃蛋白酶不能催化小肠中蛋白质水解，说明酶具有专一性 5.（2016·海南海口模拟）下图是验证“酶的催化效率”活动的示意图。甲、乙两试管中发生的现象可用于证明酶具有（）

A.高效性 B.专一性 C.多样性 D.易变性 6.（2016·山东青岛模拟）生物体的新陈代谢能在常温常压下迅速有序地进行，主要是由于酶的催化作用。下列有关酶的叙述，错误的是（） A.加热使反应速率加快的原因是能降低反应活化能 B.探究pH对酶活性的影响时应保持温度适宜且相同 C.人体内各种酶作用所需的最适条件是不完全一致的 D.酶是所有活细胞都含有的具有催化作用的有机物 7.（2016·齐鲁名校协作体联考）下列是有关酶的实验，叙述正确的是（） A.斯帕兰札尼将肉块放入金属笼内，然后让鹰吞下去，一段时间后，笼内肉块消失了，这个实验说明了胃具有物理性消化的作用 B.在“比较过氧化氢酶和Fe3＋催化效率”实验中，可先用滴管滴加氯化铁溶液后，再用此滴管滴加肝脏研磨液，不影响实验结果 C.在“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”实验中，可通过检测是否有还原性糖产生来说明酶的作用具有专一性 D.在“探究温度对酶活性的影响”实验中，关键步骤是先将淀粉液在不同温度条件下保温5分钟，然后分别向其中加入等量的淀粉酶液 8.（2016·山东莱芜期末）在线粒体的内外膜间隙中存在着一类标志酶——腺苷酸激酶，它能将A TP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸（AMP）上而形成ADP。以下有关推测不合理的是（） A.腺苷酸激酶极有可能是一种ATP水解酶 B.腺苷酸激酶的数量多少影响葡萄糖分子进入线粒体 C.腺苷酸激酶与细胞内ATP与ADP的平衡维持有关 D.腺苷酸激酶发挥作用时伴随着高能磷酸键的断裂与形成 9.（2016·山西太原模拟）如图是玉米叶肉细胞中ATP的合成与分解示意图，下列叙述正确的是（） A.无氧条件下，光能是叶肉细胞内能量1的唯一来源 B.有氧条件下，合成ATP的场所只有线粒体和叶绿体

酶与ATP练习习题

一、选择题 1．(2013·课标Ⅱ卷)关于酶的叙述，错误的是() A．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中 B．低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构 C．酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度 D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物解析：本题主要考查酶的相关知识。细胞生命活动所必需的酶，如呼吸氧化酶，会存在于分化程度不同的各类细胞中；低温抑制酶的活性，在一定范围内，当温度回升后，酶的活性可以恢复，但酶的空间结构一旦被破坏，其活性将无法恢复，低温没有破坏酶的空间结构；酶提高化学反应速度是靠降低化学反应的活化能实现的；酶在化学反应中充当催化剂，也可以作为另一个反应的底物。答案：B 2．(2013·四川理综)下列实验所采取的措施，不涉及“降低化学反应活化能”原理的是() A．利用果胶酶提高水果的出汁率 B．滴加肝脏研磨液促使过氧化氢的分解 C．滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率 D．利用水浴加热提高胡萝卜素的萃取效率解析：本题考查酶和无机催化剂对生物化学反应的影响机制。酶和无机催化剂都能通过降低化学反应活化能来提高反应速率，A项中的果胶酶、B项中肝脏研磨液中含有的过氧化氢酶和C项中的无机催

化剂FeCl3均是通过降低化学反应活化能来提高反应速率。萃取过程中提高温度能够提高胡萝卜素的溶解度，从而提高萃取效率。

3．(2013·安徽理综)细胞代谢受酶的调节和控制。下列叙述正确的是() A．激素都是通过影响靶细胞内酶活性来调节细胞代谢 B．代谢的终产物可反馈调节相关酶活性，进而调节代谢速率 C．同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不同，代谢不同 D．对于一个细胞来说，酶的种类和数量不会发生变化解析：本题主要考查细胞代谢和酶之间的关系等有关知识。激素还可以通过影响靶细胞内酶的合成来调节细胞代谢；代谢终产物可通过和酶结合，反馈调节相关酶活性进而调节代谢速率，实现细胞高效、精细的调节；基因在特定时间和空间选择性表达，会导致同一个体各种体细胞酶的种类和数量不一定相同，代谢也不一定相同；对于一个细胞来说，不同时期，酶的种类和数量可能发生变化。答案：B 4．(2013·山东基本能力)制作面包需要面粉、糖和酵母等原料，有时还要加入淀粉酶。下列说法正确的是(不定项)() A．加入淀粉酶有利于酵母的发酵 B．淀粉酶是酵母酵的主要原料 C．用沸水溶解淀粉酶会使其失活 D．淀粉酶能够促进蛋白质的分解解析：本题主要考查酶的特性。加入淀粉酶可促进面粉中淀粉的水解，从而利于酵母菌的发酵，A正确、B错误；酶在高温下易失活，C正确；酶具有专一性，淀粉酶不能催化蛋白质的分解，D错误。

高中生物 ATP与酶

第1节 ATP与酶【必背内容】 ①酶的概念及化学本质：酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。 ②酶的特性：高效性；专一性；受温度和pH影响。 ③酶的活性：即酶的催化效率，受反应物浓度、温度和ｐH的影响。 a.酶的浓度：在底物足够，其他条件固定的条件下，反应系统中不含有抑制酶活性的物质及其它不利酶发挥作用的因素时，酶促反应的速度与酶的浓度成正比。 b.反应物浓度：在一定的反应物浓度范围内，酶的催化速度随着反应物浓度的增加而加快，达到一定浓度后因为酶的数量有限（所有酶都参加了反应），变化不明显。 c.温度：在一定温度范围内，酶的催化效率随着温度的上升而加快。酶的活性最强，催化效率最高的温度称为酶的最适温度。超过最适温度，酶的催化效率随着温度的上升而减慢。低温抑制酶的活性，但不会使酶失去活性，高温使酶（蛋白质）变性而失去活性。 d.酸碱度：同温度影响酶的活性的情况基本一样，偏酸偏碱都会使酶（蛋白质）变性而失去活性 ④ATP的生理功能：直接能源物质 ⑤ATP的结构简式：A—P～P～P（A表示腺苷-------腺嘌呤和核糖组成；P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键）。 ⑥ATP与ADP的相互转化：（物质是可逆的、能量是不可逆的；酶不同） a.ATP的形成途径：绿色植物：光合作用（光反应阶段）；呼吸作用（包括有氧呼吸和无氧呼吸）动物和人：呼吸作用（包括有氧呼吸和无氧呼吸） b.ATP的水解：远离腺苷的高能磷酸键断裂，释放能量直接用于各种生命活动（如：细胞分裂、根吸收矿质素、肌肉收缩、神经兴奋的传导等）。【查漏补缺】生物体内时时刻刻都进行着。新陈代谢一旦停止，生命也就结束了。是生物最基本的特征，是生物与非生物的区别。一、新陈代谢与酶:新陈代谢是生物体内全部的化学变化的总称，其中的每一个化学变化都是在作用下进行的。 1、酶的发现：美国科学家萨姆纳通过实验证实酶是一类具有_ ，科学家切赫和奥特曼发现少数也具有生物催化作用。总之，酶是_______产生的一类_______________ ___的_________，胃蛋白酶、唾液淀粉酶等绝大多数的酶是______，少数的酶是RNA。 2、酶的特性用心爱心专心

【高考真题分类汇编】酶与ATP

【高考真题分类汇编】酶与ATP 1．(2019·天津高考)下列过程需ATP水解提供能量的是() A．唾液淀粉酶水解淀粉 B．生长素的极性运输 C．光反应阶段中水在光下分解 D．乳酸菌无氧呼吸的第二阶段答案B 解析吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，由A TP水解提供能量。淀粉等大分子物质的水解过程不消耗ATP，A不符合题意；水的光解属于光合作用的光反应阶段，有ATP的合成，没有A TP的消耗，C不符合题意；乳酸菌无氧呼吸的第二阶段既没有ATP的合成，也没有ATP的消耗，D不符合题意；生长素的极性运输属于主动运输，需要消耗A TP，B符合题意。 2．[2017·全国卷Ⅱ]下列关于生物体中酶的叙述，正确的是() A．在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶 B．由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性 C．从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法 D．唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 ℃ 答案C 解析在细胞核外，叶绿体和线粒体中也含有参与DNA合成的酶，A错误；由活细胞产生的酶，在生物体外适宜的条件下也有催化活性，如唾液淀粉酶在适宜条件下可催化试管中的淀粉水解，B错误；盐析可使蛋白质沉淀，但不会破坏蛋白质的空间结构，析出的蛋白质仍可以溶解在水中，其化学性质不会发生改变，C正确；唾液淀粉酶催化反应的最适温度是37 ℃，但保存时应在低温条件下，D错误。 3．[2017·天津高考]将A、B两种物质混合，T1时加入酶C。右图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。叙述错误的是() A．酶C降低了A生成B这一反应的活化能 B．该体系中酶促反应速率先快后慢 C．T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的 D．适当降低反应温度，T2值增大答案C 解析加入酶C后，A浓度下降，B浓度上升，这是由于酶C降低了A生成B这一反应的活化能，使A转化为B，A正确；B物质浓度变化曲线的斜率可代表酶促反应速率，据图可知，酶促反应速率先

酶和ATP知识点

另一种酶另一种酶酶和ATP 知识点本质：活细胞产生的有机物，绝绝大部分为蛋白质，少数为RNA 高效性：酶在降低反应的活化能方面比无机催化剂更显著，酶特性专一性：每种酶只能催化一种或一类化学反应酶作用条件温和：适宜的温度，pH 。最适温度（pH 值）下，酶活性最高，温度和pH 偏高或偏低，酶活性都会明显降低，甚至失活（过高、过酸、过碱）功能：催化作用，降低化学反应所需要的活化能。结构简式：A —P~P~P ，A 表示腺苷，P 表示磷酸基团，~表示高能磷酸键中文名称：三磷酸腺苷 ATP 与ADP 相互转化：A —P ~ P ~ P ?→←酶A —P ~ P + Pi + 能量（Pi 表示磷酸）远离A 的那个高能磷酸键断裂（1molATP 水解释放30.54KJ 能量）元素组成：ATP 由C 、H 、O 、N 、P 五种元素组成功能：细胞内直接能源物质 ADP 中文名称叫二磷酸腺苷，结构简式A —P~P ATP 在细胞内含量很少，但在细胞内的转化速度很快，用掉多少马上形成多少。 ATP 和ADP 相互转化的过程和意义：这个过程储存能量(放能反应) 这个过程释放能量(吸能反应) ATP 与ADP 的相互转化 ATP ?→←酶 ADP + Pi + 能量方程从左到右代表释放的能量，用于一切生命活动。方程从右到左代表转移的能量，动物中为呼吸作用转移的能量。植物中来自光合作用和呼吸作用。意义：能量通过ATP 分子在吸能反应和放能反应之间循环流通，ATP 是细胞里的能量流通的能量“通货” ADP+Pi+能量 ?→?酶 ATP ATP ?→? 酶 ADP+Pi+能量另一种酶

酶与ATP

专题二细胞代谢第一讲酶与ATP 1.下列有关酶的叙述，正确的是() A．经沸水处理使酶失活可让刚采摘的甜玉米保持甜味 B．酶是蛋白质，分子中都含有羧基 C．细胞质基质中不含有催化葡萄糖分解的酶 D．细胞质中没有解旋酶 2.如图表示pH对植物和人的淀粉酶活性的影响，正确的说法是() A．pH＝6时植物淀粉酶的活性最高 B．人的淀粉酶活性比植物淀粉酶活性高 C．pH由低到高时淀粉酶活性逐渐升高 D．不同物种淀粉酶的最适pH有差异 3．下列对生物体内ATP的叙述中，错误的是() A．ATP中的能量可以来源于光能、化学能，也可以转化为光能和化学能 B．在线粒体中产生A TP时，一定伴随着氧气的消耗 C．ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”不是同一物质 D．细胞内各种形式的能量转换都是以ATP为中心环节的 4．图甲表示温度对淀粉酶活性的影响，图乙是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．图甲中T0表示淀粉酶催化反应的最适温度 B．图甲中T a和T b对酶活性的影响有区别 C．图乙中温度超过T b时，酶的活性达到最大 D．图乙中A点可能对应图甲中的温度为T0 5．在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记，该现象能够说明的是() ①A TP中远离腺苷的磷酸基团容易脱离②32P标记的ATP是新合成的③ATP是细胞内的直接能源物质④该过程中A TP既有合成又有分解 A．①②③④B．①②④ C．①②③D．②③④ 6．下列有关人体细胞内A TP的叙述中，正确的是() A．寒冷时，细胞产生ATP的速率下降 B．紧张状态下，细胞内A TP的合成速率大大超过分解速率 C．剧烈运动时，肌肉细胞产生ATP的速率迅速加快

高中生物ATP与酶

第 1节 ATP与酶【必背内容】 ①酶的概念及化学本质：酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是 RNA。 ②酶的特性：高效性；专一性；受温度和pH 影响。 ③酶的活性：即酶的催化效率，受反应物浓度、温度和ｐH的影响。 a. 酶的浓度：在底物足够，其他条件固定的条件下，反应系统中不含有抑制酶活性的物质及其它不利酶发挥作用的因素时，酶促反应的速度与酶的浓度成正比。 b. 反应物浓度：在一定的反应物浓度范围内，酶的催化速度随着反应物浓度的增加而加快，达到一定浓度后因为酶的数量有限（所有酶都参加了反应），变化不明显。 c. 温度：在一定温度范围内，酶的催化效率随着温度的上升而加快。酶的活性最强，催化效率最高的温度称为酶的最适温度。超过最适温度，酶的催化效率随着温度的上升而减慢。低温抑制酶的活性，但不会使酶失去活性，高温使酶（蛋白质）变性而失去活性。 d. 酸碱度：同温度影响酶的活性的情况基本一样，偏酸偏碱都会使酶（蛋白质）变性而失去活性 ④ATP的生理功能：直接能源物质 ⑤ATP 的结构简式： A—P～ P～P（ A 表示腺苷 -------腺嘌呤和核糖组成；P 代表磷酸基团，～代表高能磷酸键）。 ⑥ATP与 ADP的相互转化：（物质是可逆的、能量是不可逆的；酶不同） a.ATP 的形成途径：绿色植物：光合作用（光反应阶段）；呼吸作用（包括有氧呼吸和无氧呼吸）动物和人：呼吸作用（包括有氧呼吸和无氧呼吸） b.ATP 的水解：远离腺苷的高能磷酸键断裂，释放能量直接用于各种生命活动（如：细胞分裂、根吸收矿质素、肌肉收缩、神经兴奋的传导等）。【查漏补缺】生物体内时时刻刻都进行着。新陈代谢一旦停止，生命也就结束了。是生物最基本的特征，是生物与非生物的区别。一、新陈代谢与酶: 新陈代谢是生物体内全部的化学变化的总称，其中的每一个化学变化都是在作用下进行的。 1、酶的发现：美国科学家萨姆纳通过实验证实酶是一类具有_，科学家切赫和奥特曼发现少数也具有生物催化作用。总之，酶是_______产生的一类 _______________ ___的_________，胃蛋白酶、唾液淀粉酶等绝大多数的酶是______，少数的酶是RNA。 2、酶的特性用心爱心专心

酶与ATP

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酶与ＡTP 一、酶相关实验设计与评价教你审题规律方法酶相关的实验设计与探究的万能解题模板酶相关的实验题在高考中出现的频率较高，题型多种多样,但无论题型如何变化,一般可采用“一个步骤,两个方法”进行解答。所谓“一个步骤”，指的是解答的“通用”步骤：先分组编号,再施加实验条件,然后保温一段时间，最后观察记录实验现象，并分析得出结论。所谓“两个方法”，其一指的是“对比法”。酶的某种特性的验证或探究,必须通过对比得出结论。如高效性，需通过酶与无机催化剂催化效率的对比得出;专一性,需通过比较同种酶不同底物或不同酶同种底物的反应是否能够进行得出;温和性，需通过比较温和条件和极端条件(高温、强酸、强碱)下反应是否能够进行得出。因此,对比法是解答酶实验试题的必备策略。方法之二是“梯度法”，它是探究、确定酶促反应最适温度、最适pH的最佳方法。一般设置一系列具有一定温度(pH）梯度的装置，比较得出酶促反应最快的一组,其对应的温度(pH)为最适。总之，掌握了上述“一个步骤，两个方法”，就等于抓住了解答与酶相关实验题的关键,可

使解题思路清晰顺畅,轻取高分。【考生应注意的问题】１．在设计酶的相关实验时要注意实验试剂的选择，如探究温度对酶活性的影响时，不能选择过氧化氢作为实验底物，也不能选择斐林试剂作为检测试剂。 2．做评价类实验题时,一定要谨记实验设计原则，按实验设计原则对实验过程进行诊断。【典例1】下列有关酶特性的实验设计中，最科学、严谨的一项是（)。选项实验目的主要实验步骤 A 酶催化具有高效性实验组：2mL质量分数为3%H2O2＋1 mL过氧化氢酶保温5mi ｎ对照组:2 mL质量分数为3％H2Ｏ２+1 ｍL蒸馏水保温5 miｎ B 酶催化具有专一性实验组:2 mL质量分数为3%可溶性淀粉＋1 mＬ新鲜唾液保温5 min斐林试剂检验对照组：2 ｍL质量分数为3%蔗糖溶液＋１mL新鲜唾液保温5 min斐林试剂检验 C 探究酶作用的适宜温度 5mL质量分数为3%可溶性淀粉+2 mL新鲜唾液＋碘液→每隔5 min将溶液温度升高10 ℃，观察溶液蓝色变化 D pＨ影响酶的催化活性向三支试管中依次各加入2 mＬ质量分数为3%可溶性淀粉、１mL 不同ｐＨ缓冲溶液和１mＬ新鲜唾液，在适宜温度下保温5 min 斐林试剂检验二、实验变量分析与控制教你审题规律方法“因果法”分析实验变量(1)自变量与因变量

酶和ATP的高考题

《酶和ATP》高考实验真题 1、（2016年.全国Ⅱ）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）。【答案】（10分）（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 2、（2012年，大纲卷）某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响，设计如下实验步骤： ①在A、B、C、D、E5支试管中分别加入pH5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5mL，再分别加入质量分数为1%的淀粉液1mL。 ②各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1mL，摇匀。 ③将5 支试管放入70℃恒温水浴中，保温时间相同且合适。 ④取出各试管，分别加入斐林试剂2mL，摇匀。 ⑤观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH 上述实验步骤中有2处错误，请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验的重复次数)，以便实验能得到正确的预期结果。 (1) 。 (2) 。 (1)③将5支试管放入37℃环境中改为：该实验中温度为无关变量，应保持适宜；在70℃恒温水浴中，人唾液淀粉酶可能会失活(或活性很低) (2)④应用碘液检测实验结果改为：用斐林试剂鉴定还原性糖需要水浴加热；在该过程中，酶的活性将发生变化，影响实验结果

高三生物酶与ATP

第一部分知识落实篇专题二细胞的代谢第一讲酶与ATP 1．(高考变式)成熟的神经细胞在兴奋时，下列几种酶中最不活跃的是() A．ATP合成酶B．DNA聚合酶 C．呼吸酶D．RNA聚合酶解析：成熟的神经细胞已经高度分化，失去分裂能力，不能进行DNA的复制，因此不需要DNA聚合酶。答案：B 2．(创新预测)图示木瓜蛋白酶和胃蛋白酶对抗体的消化作用，根据图示实验结果，不能得出的结论是() A．胃蛋白酶能使抗体失活 B．抗体的化学本质是蛋白质 C．木瓜蛋白酶和胃蛋白酶的化学本质是蛋白质 D．胃蛋白酶催化抗体分解断裂的肽键数目多于木瓜蛋白酶解析：比较两种蛋白酶对抗体的影响可以发现，胃蛋白酶和木瓜蛋白酶分解抗体产生的结果不同，前者分解抗体产生的产物更多，说明了胃蛋白酶催化裂解了更多的肽键，也说明了抗体的化

学本质是蛋白质。该实验结果无法证明两种蛋白酶的化学本质是蛋白质，所以选C。答案：C 3．当你在品尝各种美味佳肴时，你不得不感谢三磷酸腺苷(ATP)这种化学物质。新的研究显示，ATP这种传统上与细胞能量供应相关的物质在把食物的味道信息传递给大脑的过程中起到了关键的作用。据以上信息不能得出的结论是() A．ATP与能量供应相关 B．作为信息分子的ATP不能提供能量 C．ATP也可作为信息传递分子 D．神经细胞膜外表面可能有ATP的受体解析：由题干信息可知ATP也可作为信息传递分子，信息传递分子与受体结合可传递信息。ATP与能量代谢有关。答案：B 4．(创新预测)为了验证口腔的分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如下图所示。在37℃水浴中保温一段时间后，1、2中加入适量双缩脲试剂，3、4中不加任何试剂，下列实验能达到目的的是() A．实验②B．实验① C．实验①、实验②都能D．实验①、实验②都不