酶与ATP高三复习教案

课时课题：第五章酶与ATP 课型：复习课【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。

[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FeCl 3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：Fe 3+ Fe 3+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% FeCl 32滴 4号：加入20%肝脏研磨液2滴H 2O 2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；FeCl 3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H 2O 2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H 2O 2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Cu 2O ↓ 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 振荡底物浓度 酶浓度 0 最适pH pH 酶活性受pH 影响示意图 0 最适温度 t/℃ 酶活性受温度影响示意图 v/m mol ·s －1v/m mol ·s －1 反应速反应速4 50℃温水保温 5min 5min5 加斐林试剂1mL 振荡 1mL 振荡 6 将试管下部放入60℃热水中2min 2min 7 观察实验结果有砖红色沉淀无砖红色沉淀结论淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解【进一步探究】问题：如果上实验中用碘液检测最终的结果可以吧？为什么？ 学生思考回答：不可以。

现象会一致。

【教师总结】无论什么实验中，都要做到因变量具有可观测性，方能做到实验目的的实现。

三、酶的作用条件较温和 1、曲线【学生变式思考】1、唾液淀粉酶的温度从0℃——37℃时，其活性变化曲线应怎么绘制？2、唾液淀粉酶的温度从100℃——37℃时，其活性变化曲线又应怎么绘制？3、唾液淀粉酶到胃中后，还有没有效果呢？ 【教师总结】①在一定温度范围内，酶活性随温度升高而增强，其中酶的活性最高时的温度，即为该种酶的最适温度。

若超过最适温度，酶的活性逐渐下降，甚至丧失。

低温使酶的活性明显降低，但酶的空间结构保持稳定，在适宜的温度下酶的活性可以恢复。

②每种酶只能在一定限度的PH 范围内表现出活性，其中酶活性最强的PH 即为该酶的最适PH 。

过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。

2、[探究]影响酶活性的条件。

温度对酶活性的影响（1）原理解读②温度影响酶的活性和结构，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。

（2）实验设计思路①（3）实验设计程序（4）实验的变量分析自变量 因变量无关变量温度淀粉分解量的多少（用是否出现蓝色及蓝色深浅表示）淀粉和淀粉酶的量、溶液的pH 、反应时间等【进一步探究问题】本实验中，能否采用斐林试剂检测最终的结果？能否采用过氧化氢作为反应底物呢？为什么？【学生思考回答】本实验不宜选用斐林试剂，因为斐林试剂与还原糖只有在加热的条件下才有砖红色沉淀生成，而该实验需严格控制不同的温度。

本实验也不宜选用过氧化氢酶催化H 2O 2分解，因为过氧化氢酶催化的底物过氧化氢在加热的条件下分解也会加快。

【教师总结】如果温度作为自变量出现，则要求酶促反应不直接受温度的影响。

pH 对酶活性的影响（1）原理解读 ①2222H O H O+O −−−−→↑过氧化氢酶②pH 影响酶的活性和结构，从而影响氧气的生成量，可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验氧气生成量的多少。

(2)实验设计程序取n 支试管→分别加入等量的质量分数为3％的过氧化氢溶液→用盐酸或NaOH 溶液调整出不同的pH(如5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0)→分别滴加等量的同种新鲜的质量分数为20％的肝脏研磨液→用点燃但无火焰的卫生香来检验氧气的生成情况。

【进一步探究】你还有没有更为完善的做法呢？可将过氧化氢酶和H 2O 2分别调至同一pH ，再混合，以保证反应一开始便达到预设pH 。

【易错点分析】 与酶有关的曲线解读 （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。

③酶只能催化已存在的化学反应。

（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，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不催化底物A参加反应。

（3）影响酶活性的曲线①在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围酶催化作用将减弱。

②在最适pH时，酶的催化作用最强，高于或低于最适pH，酶的催化作用都将减弱。

③过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。

④反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。

（4）底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响①在其他条件适宜、酶量一定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。

②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。

如何分析同一坐标系中的多条曲线不同的酶具有不同的最适温度或pH，比较不同的曲线时，不仅要关注曲线之间的“异”，还要关注曲线之间的“同”。

如图所示，左图表示的是pH对植物和人的淀粉酶活性的影响；右图表示的是3种脱氢酶(A、B、C)的活性受温度影响的情况。

从左图可以看出，两条曲线的变化趋势相同，但植物淀粉酶的最适pH在5和6之间，人的淀粉酶的最适pH在7左右。

在右图中，在一定温度范围内，三条曲线的变化趋势相同，但酶C活性曲线只是画了一部分(从右图中无法知道酶C的最适温度)；从右图中可以看出，酶活性温度范围最窄的是酶B。

【补充】激活剂与抑制剂Ⅰ凡是能提高酶活性的物质都称为激活剂，其中大部分是无机离子或简单的有机化合物。

如Mg2+是多数合成酶的激活剂，Cl—是唾液淀粉酶的激活剂。

Ⅱ根据抑制剂与酶的作用方式及抑制作用是否可逆，可把抑制作用分为两大类。

（1）不可逆的抑制作用抑制剂与酶的必需基团以共价键结合而引起酶活力丧失，不能用透析、超滤等物理方法除去抑制剂而使酶复活。

（2）可逆的抑制作用抑制剂与酶的必需基团以非结合而引起酶活力降低或丧失，能用物理方法除去抑制剂而使酶复活。

【曲线练习】动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酶，能专一催化 1 mol谷氨酸分解为1mol r－氨基丁酸和1 mol CO2。

某科研小组从小鼠的脑中得到该酶后，在谷氨酸起始浓度为10mmol/L、最适温度、最适pH值的条件下，对该酶的催化反应过程进行研究，结果见图9和图10。

请根据以上实验结果，回答下列问题：（1）在图9画出反应过程中谷氨酸浓度随时间变化的曲线（请用“1”标注）。

（2）当一开始时，将混合物中谷氨酸脱羧酶的浓度增加50%或降低反应温度10℃，请在图9中分别画出理想条件下CO2浓度随时间变化的曲线（请用“2”标注酶浓度增加后的变化曲线，用“3”标注温度降低后的变化曲线）。

（3）重金属离子能与谷氨酸脱羧酶按比例牢固结合，不可解离，迅速使酶失活。

在反应物浓度过量的条件下，向反应混合物中加入一定量的重金属离子后，请在图10中画出酶催化反应速率随酶浓度变化的曲线（请用“4”标注），并说明其原因。

答案：（1）见曲线1（2）当谷氨酸脱羧酶的浓度增加50%时，见曲线2。

当温度降低10℃时，见曲线3。

（3）见曲线4（注：曲线4为一条不经过原点的平行直线，平移距离不限）。

【教师总结】一定量的重金属离子使一定量的酶失活，当加入的酶量使重金属离子完全与酶结合后，继续加入的酶开始表现酶活力，此时酶的催化反应速率与酶浓度变化的直线关系不变。

【考点四】细胞的能量“通货”——ATP①A TP即三磷酸腺苷，结构简式：A—P～P～P②A TP与ADP之间的相互转化：物质的变化是可逆的，而能量的变化是不可逆的。

③ATP在细胞内的含量很少。

但是，ATP在细胞内的转化速度十分迅速。

ATP的形成途径：【探究】你能以细胞的基本结构为出发点，总结ATP 与ADP相互转化吗？哪些结构有ATP 产生？哪些结构有ATP消耗？学生思考回答。

【课堂小结：备战策略】从全国各地的高考试题来看，本专题是高考的重点和难点所在。

每一部分都有所涉及，并且各种题型都有，所占分数也不少。

在复习时，要注意以下几点：一、加强实验的分析能力和设计能力的培养注意分析实验的变量、以及对实验变量的控制，同时掌握常用的解答实验题的方法。

二、加强图表的解读和分析图表特别是曲线图，属于生物模型的一种，这是新课标的一大特色。