暑期预习2023高中生物：酶和ATP在能量代谢中的作用知识精讲新人教版必修1.pdf

第三单元 生命系统的代谢基础 专题07 酶和ATP在能量代谢中的作用 ☆知识脑图☆ ☆目标导航☆ 1．了解酶的本质和作用； 2．理解酶发挥催化作用的特性； 3．理解ATP在细胞能量代谢中的作用。 ☆知识点贯通☆ 一、酶的本质与作用 1．酶的本质与作用 化学本质 绝大多数是蛋白质 少数是RNA 合成原料 氨基酸 核糖核苷酸 合成场所 核糖体 主要是细胞核 （真核细胞） 来源 一般来说，活细胞 （哺乳动物成熟的红细胞除外）都能产生酶 作用场所 细胞内、外或生物体外均可 生理功能 生物催化作用 2．酶的作用机理 酶和其他催化剂均能降低化学反应的活化能。 （1）图中ac和bc段分别表示无催化剂和酶催化时反应进行所需要的活化能。 （2）若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向上移动。用加热的方法不能降低活化能，但会 提供活化能。 3．酶的特性 7 13 （1）高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的10 ～10 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：高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；在 低温下，酶的活性降低，但不会失活。 二、ATP 的结构与功能 1．元素组成：C、H、O、N、P。 2．化学组成：1分子腺苷和3分子磷酸基团。 3．结构式： 由结构式可看出，ATP 的结构特点可用 “一、二、三”来总结，即一个腺苷 、二个高 能磷酸键。ATP的结构简式可表示为A－P～P～P。 4．ATP的合成和利用 （1）合成： ①途径：光合作用、细胞呼吸。 ②场所：细胞质基质、线粒体、叶绿体。 （2）反应式： （3）利用：主动运输、生物发光发电、肌肉收缩、物质合成、大脑思考等生命活动。 ☆重难点突破☆ （一）变量与对照实验分析 1． 要点精析 （1）控制变量：实验过程中可以变化的因素称为变量。其中人为改变的变量称作自变量， 上述实验中氯化铁溶液和肝脏研磨液，都属于自变量，随着自变量的变化而变化的变量称作 因变量，上述实验中酶的活性 （以过氧化氢分解速率来表示）就是因变量。除自变量外，实 验过程中可能还存在一些可变因素，会对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。 （2）对照实验：除一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。上述实验 中只有催化剂是改变的，其余因素 （如反应物的性质和浓度）都没有变化。对照实验一般要 设置对照组和实验组，上述实验中的1号试管就是对照组，2号、3号和4号试管是实验组。 在对照实验中，除了要观察的变量外，其他变量都应当始终保持相同。 2．考场突破 如图是 “比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，据图分析正确的是 （ ） A．1号与2号对照，说明加热能提高酶的活性 B．1号与4号对照，可以验证酶具有高效性 C．3号和4号装置应置于90℃水浴中进行 D．若只用3号和4号进行实验，则温度为无关变量 答案：D 解析：1号和2号试管中没有加酶，只能说明加热能使过氧化氢分子从常态转变成容易 反应的活跃状态，A错误；1号没有催化剂，4号加过氧化氢酶作为催化剂，因此1号与4 号对照，可以验证酶具有催化性，B错误；3号和4号装置应在常温条件下进行，C错误；3 号与4号实验的自变量为催化剂的类型，因此温度属于无关变量，D正确。 笔记： ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ （二）与酶有关的曲线分析 1． 要点精析 （1）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。 （2）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