第四章第

一節(jié)理解教材新知把握熱點(diǎn)考向應(yīng)用創(chuàng)新演練考向一考向二知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)二隨堂基礎(chǔ)鞏固課時(shí)跟蹤訓(xùn)練考向三1．ATP是各種生命活動(dòng)都能利用的能量“通貨”。2．ATP由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸組成，其簡(jiǎn)式為：A－P～P～P，“～”代表高能磷酸鍵。3．活細(xì)胞中ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化永不停息地進(jìn)行著。4．酶通常指活細(xì)胞產(chǎn)生的、具有催化活性的一類特殊蛋白質(zhì)。5．酶在常溫、常壓、適宜的pH等溫和條件下具有很高的催化效率。6．一種酶只能對(duì)一定的底物發(fā)生催化作用。7．酶促反應(yīng)的速率與溫度、pH、酶的濃度和底物的濃度等有密切關(guān)系。[自讀教材·夯基礎(chǔ)]

1．ATP的結(jié)構(gòu)及功能[填空])(1)ATP的功能：是各種生命活動(dòng)都能利用的

。(2)ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：

，其中，A代表

，T代表

，P代表

，“～”代表

。能量“通貨”A－P～P～P腺嘌呤核苷3磷酸基團(tuán)高能磷酸鍵(3)ATP的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：①ATP由1分子腺嘌呤、1分子

和3分子磷酸組成。②ATP有

個(gè)高能磷酸鍵。③ATP第

個(gè)高能磷酸鍵易斷裂也易形成。核糖222．ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化[判斷正誤](1)ATP可直接為生物體的各種需能反應(yīng)提供能量。()(2)ATP水解時(shí)所釋放的能量來自ATP中兩個(gè)高能磷酸鍵。 ()(3)細(xì)胞內(nèi)生化反應(yīng)釋放的能量可用于形成ATP。()√×√1．請(qǐng)分析下列化合物中“A”的含義，這些化合物中“A”是否代表同一物質(zhì)？提示：(1)中A為腺嘌呤核苷即“腺嘌呤＋核糖”，(2)、(3)中的A均代表“腺嘌呤”2．ATP是細(xì)胞的能量“通貨”，為什么還說細(xì)胞的主要能源物質(zhì)是糖類？它們有何內(nèi)在聯(lián)系？提示：糖類是主要的能源物質(zhì)，但糖類氧化分解時(shí)所釋放的能量需轉(zhuǎn)移到ATP中，方可被用于各種耗能反應(yīng)，事實(shí)上，細(xì)胞中ATP形成時(shí)所需能量正是源于多種生化反應(yīng)所釋放的能量。3．生物體的各種生命活動(dòng)都需要能量，因此生物體內(nèi)儲(chǔ)存著很多的ATP，這種說法是否正確？為什么？提示：不正確。生物體活細(xì)胞中ATP和ADP在不停地相互轉(zhuǎn)化，這既可避免一時(shí)用不盡的能量白白流失掉，又保證了及時(shí)供應(yīng)生命活動(dòng)所需的能量，因此生物體內(nèi)并沒有儲(chǔ)存較多的ATP。[跟隨名師·解疑難]1．ATP的分子結(jié)構(gòu)2．ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化(1)ATP分子中，遠(yuǎn)離A的那個(gè)高能磷酸鍵容易水解和重新生成，這對(duì)于細(xì)胞中能量的捕獲、貯存和釋放非常重要。ATP在細(xì)胞內(nèi)含量并不多，但可迅速轉(zhuǎn)化循環(huán)利用，如圖所示。(2)轉(zhuǎn)化式：ADP＋Pi＋能量ATP上述反應(yīng)中能量1與能量2來源、去路分析如下：[特別提醒]

ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量很少，但ATP與ADP在細(xì)胞內(nèi)的相互轉(zhuǎn)化十分迅速，所以細(xì)胞內(nèi)ATP的含量總處于動(dòng)態(tài)平衡之中。細(xì)胞內(nèi)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制，是生物界的共性。[自讀教材·夯基礎(chǔ)]1.酶的化學(xué)本質(zhì)及來源[判斷正誤](1)人體內(nèi)酶可來源于食物，也可來源于活細(xì)胞。()(2)酶是構(gòu)成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)，它還具有重要的調(diào)節(jié)功能。()(3)酶與雙縮脲試劑均可呈現(xiàn)紫色反應(yīng)。()×××2．酶的特性[連線]3．影響酶促反應(yīng)速率的因素[填空](1)pH：在

pH下，酶的活性最高，pH偏高或偏低酶的活性都會(huì)明顯

(pH過高或過低，酶活性喪失)。(2)溫度：在

溫度下酶的活性最高，溫度偏高或偏低酶的活性都會(huì)明顯

。(溫度過低，酶活性

；溫度過高，酶活性

)。(3)酶促反應(yīng)還受酶及

濃度的影響。最適降低最適降低降低喪失底物1．若讓你選擇一種檢測(cè)試劑驗(yàn)證酶的化學(xué)本質(zhì)，你會(huì)選擇哪種試劑？應(yīng)如何界定檢測(cè)結(jié)果及結(jié)論？提示：酶一般是蛋白質(zhì)，欲驗(yàn)證酶的化學(xué)本質(zhì)可選擇雙縮脲試劑予以檢測(cè)，若酶液與雙縮脲試劑呈現(xiàn)紫色反應(yīng)，則可證明酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)。2．在制備可溶性淀粉溶液時(shí)，要使用完全冷卻的淀粉溶液，而不能用剛煮沸的淀粉溶液，原因是什么？提示：若用剛煮沸的可溶性淀粉溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，會(huì)破壞淀粉酶的活性。3．根據(jù)pH對(duì)酶活性的影響，探討胃蛋白酶進(jìn)入小腸后還能發(fā)揮作用嗎？為什么？提示：不能。胃蛋白酶的最適pH大約是2.0，人體小腸內(nèi)的pH約為7.8，胃蛋白酶進(jìn)入小腸后，失去活性，不能發(fā)揮作用。[跟隨名師·解疑難]1．酶的本質(zhì)及生理功能化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成場(chǎng)所核糖體細(xì)胞核(真核生物)來源一般來說，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶生理功能具有生物催化作用作用原理降低化學(xué)反應(yīng)的活化能2．與酶相關(guān)的曲線模型解讀(1)表示酶高效性的曲線：①催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率，與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。②酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需時(shí)間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。③酶只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng)。(2)表示酶特異性的圖解：①結(jié)構(gòu)圖解：a．圖中A表示酶，B表示被催化的底物。b．酶和被催化的底物分子都有特定的結(jié)構(gòu)。②曲線圖解：a．在A反應(yīng)物中加入酶A，反應(yīng)速率較未加酶時(shí)明顯加快，說明酶A催化底物A參加反應(yīng)。b．在A反應(yīng)物中加入酶B，反應(yīng)速率和未加酶時(shí)相同，說明酶B不催化底物A參加反應(yīng)。(3)影響酶活性的曲線：①在一定溫度(或pH)范圍內(nèi)，隨溫度(或pH)的升高，酶的催化作用增強(qiáng)，超過這一范圍酶催化作用逐漸減弱。②過酸、過堿、高溫都會(huì)使酶破壞，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度升高可恢復(fù)活性。③反應(yīng)溶液酸堿度的變化不影響酶作用的最適溫度。(4)底物濃度和酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響：①在其他條件適宜、酶數(shù)量一定的條件下，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快，但當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到一定濃度后，受酶數(shù)量和酶活性限制，酶促反應(yīng)速率不再增加。②在底物充足，其他條件適宜的條件下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。[特別提醒]

(1)酶的高效性是相對(duì)于無(wú)機(jī)催化劑而言的，而且必須滿足酶發(fā)揮催化作用的“溫和條件”時(shí)，酶才具有高效性。(2)在活細(xì)胞中，酶既不作為細(xì)胞的結(jié)構(gòu)成分，也不具有其他功能，酶唯一的作用是降低反應(yīng)分子的活化能。[例1]

下圖表示ATP水解生成ADP的過程。請(qǐng)據(jù)圖回答下面的問題：(1)圖中A表示________，P代表________，ATP脫去兩個(gè)磷酸基團(tuán)后，可變?yōu)開_______的基本結(jié)構(gòu)單位中的一種。(2)圖中①________，其中蘊(yùn)藏著________。(3)圖中②為________的過程，其作用是________。(4)圖中②過程中未標(biāo)出的另一種反應(yīng)物是________，催化②過程的酶與催化ATP再生時(shí)的酶________同一種酶，后者在高等植物細(xì)胞中主要分布在________中。[思路點(diǎn)撥][精講精析]

圖中①表示高能磷酸鍵，②表示高能磷酸鍵水解釋放能量的過程，整個(gè)圖表示ATP水解為ADP的過程。[答案]

(1)腺嘌呤核苷磷酸基團(tuán)RNA

(2)高能磷酸鍵大量的化學(xué)能(3)高能磷酸鍵水解釋放能量為各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量(4)水不是葉綠體類囊體膜、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體ATP的合成ATP的水解反應(yīng)式ADP＋Pi＋能量ATPATPADP＋Pi＋能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量來源光能(光合作用)，化學(xué)能(細(xì)胞呼吸)儲(chǔ)存在高能磷酸鍵中的能量能量去路儲(chǔ)存于形成的高能磷酸鍵中用于各項(xiàng)生命活動(dòng)反應(yīng)場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體生物體的需能部位[例2]下列有關(guān)酶的正確敘述是(

)①是有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的②有的從食物中獲得，有的是體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來③凡是活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶④絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)⑤有的酶是蛋白質(zhì)，有的是固醇⑥酶在代謝中有多種功能⑦在新陳代謝和生殖發(fā)育中起調(diào)控作用⑧酶只是起催化作用⑨酶只在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用A．①②⑤

B．③⑦⑨C．③④⑧ D．④⑤⑥[思路點(diǎn)撥][精講精析]

酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化功能的有機(jī)物，即酶大多數(shù)是蛋白質(zhì)類物質(zhì)，少數(shù)為RNA，它只有催化功能，在個(gè)體發(fā)育中起調(diào)控作用的是激素。[答案]

C正確說法錯(cuò)誤說法產(chǎn)生場(chǎng)所凡是活細(xì)胞都能產(chǎn)生(不考慮成熟紅細(xì)胞)具有分泌功能的細(xì)胞才能產(chǎn)生化學(xué)本質(zhì)有機(jī)物(多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA)蛋白質(zhì)作用場(chǎng)所既可在細(xì)胞內(nèi)，也可在細(xì)胞外、體外發(fā)揮作用只在細(xì)胞內(nèi)起催化作用正確說法錯(cuò)誤說法溫度影響低溫影響酶的活性，不破壞酶的結(jié)構(gòu)，高溫使酶變性失活低溫引起酶的變性失活作用酶只起催化作用酶具有調(diào)節(jié)、催化等多種功能來源生物體內(nèi)合成有的來源于食物[例3]

下圖表示某反應(yīng)物剩余量隨pH及溫度的變化情況，正確的敘述是(

)A．該酶的最適溫度是37℃B．隨著pH的升高，酶的活性先降低后增大C．隨著溫度的升高，酶的最適pH不變D．隨著溫度的升高，酶的活性逐漸降低[思路點(diǎn)撥][精講精析]

該圖表示反應(yīng)物剩余量隨pH及溫度的變化情況，所以剩余量越少，代表反應(yīng)越快，該酶的最適溫度為35℃。隨著pH的升高，酶的活性先升高后降低；隨著溫度的升高，酶的活性也是先升高后降低。從圖中可以看出隨溫度的升高，酶的最適pH是8，保持不變。[答案]

C(1)反應(yīng)物選擇淀粉和蔗糖，酶溶液為淀粉酶，驗(yàn)證酶的特異性，檢測(cè)反應(yīng)物是否被分解的試劑宜選用斐林試劑，不能選用碘液，因?yàn)榈庖簾o(wú)法檢測(cè)蔗糖是否被水解。(2)探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí)，不能選擇過氧化氫的酶促反應(yīng)，用于鑒定的試劑也不能用斐林試劑，因?yàn)檫^氧化氫受熱易分解，而斐林試劑鑒定需要加熱，加熱會(huì)改變?nèi)芤旱臏囟龋瑑烧呔鶗?huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生干擾。1．探究生命活動(dòng)的能源物質(zhì)。2．驗(yàn)證酶的化學(xué)本質(zhì)及作用特性。3．探究影響酶活性的因素。典例剖析某同學(xué)欲探究pH對(duì)酶活性的影響，現(xiàn)提供如下材料用具：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液、新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的鹽酸、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氫氧化鈉溶液、蒸餾水、試管、滴管、pH試紙。實(shí)驗(yàn)步驟如下：步驟實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容試管甲試管乙試管丙①注入__a__過氧化氫酶溶液2滴2滴2滴②注入__a__3%的過氧化氫溶液2mL2mL2mL③注入不同pH的溶液1mL蒸餾水__b____c__④觀察現(xiàn)象____________(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)所要遵循的原則在a處填上相應(yīng)的詞語(yǔ)________。(2)請(qǐng)?jiān)赽、c處填入相應(yīng)的內(nèi)容________、________。(3)實(shí)驗(yàn)步驟中存在不足之處，請(qǐng)予以指出并說明原因________________________________________________。(4)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論：①若_________________________________________；②若_________________________________________；③若___