卓越学案2018高考生物总复习课件：第3单元 细胞的能量供应和利用 第8讲

(C )
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．非竞争性抑制剂与该酶结合后能改变其空间结构
解析：从图乙可知，曲线 a 表示没有酶抑制剂存在时的作 用效果，A 正确；曲线 a、b 反应速率不再随底物浓度的 增加而增加，是受酶浓度的限制，B 正确；曲线 c 表示在 非竞争性抑制剂作用下酶的活性降低，C 错误；由图甲可 知，非竞争性抑制剂可以与游离酶结合，进而改变酶的空 间结构，D 正确。
Байду номын сангаас三单元 细胞的能量供应和利用
第 8 讲 降低化学反应活化能的酶 细胞的能量“通货”——ATP
第三单元 细胞的能量供应和利用
[考纲点击] 1.酶在代谢中的作用(Ⅱ) 2.实验：探究影响 酶活性的因素 3.ATP 在能量代谢中的作用(Ⅱ)
一、酶在细胞代谢中的作用 1．细胞代谢 细胞中各种 化学反应 的统称，是细胞生命活动的基础。
解析：酶的催化作用机理是降低反应活化能，A 项错误； 绝大多数酶是蛋白质，水解产物是氨基酸，氧化分解产物 是 H2O、CO2 等物质，B 项错误；麦芽糖也是还原糖，与 其水解产物葡萄糖一样，可与斐林试剂水浴加热产生砖红 色沉淀，C 项错误。
3．(模式图与曲线图类)(2016·河北唐山模拟)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率。下列有关叙述不正确的是
活细胞内来合成，降低化能是本领，
高效专一需温和，催化反应属它行。
三、ATP
1．写出 ATP 的结构简式和简式中 A、P 所代表的含义。 (1)结构简式： A—P～P～P 。 (2)A： 腺苷 ；P： 磷酸基团 。 2．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。 3．图中②为 高能磷酸键水解释放能量 的过程，其作用是
D．②③④
解析： A 为唾液的催化作用，B 为二氧化锰的催化作用， A 与 B 的对照不能反映无机催化剂的专一性特点，①错误； A 为唾液的催化作用，C 为猪肝中过氧化氢酶的催化作用， 唾液中的唾液淀粉酶不能催化过氧化氢的分解，过氧化氢 酶能催化过氧化氢的分解，A 与 C 对照反映了酶的专一性 特点，②正确；B 为二氧化锰的催化作用，C 为猪肝中过 氧化氢酶的催化作用，与无机催化剂相比，酶具有高效性， ③正确；A 为唾液中的唾液淀粉酶的催化作用，由于唾液 淀粉酶与该底物不能形成酶底复合物，底物的量没有减 少，④正确。
另外一种酶 不发生反应
结论
酶具有专一性
方案二
实验组
对照组
与酶相对 应的底物
另外一种底物
同一种酶(等量)
发生反应 不发生反应
酶具有专一性
(2)实验操作
斐林试剂 淀粉（非还原糖）―酶―→麦芽糖 ＋
还原糖 蔗糖（非还原糖）―酶―→葡萄糖＋果糖 ↓水浴加热
砖红色沉淀
具有专一性的物质归纳 (1)酶：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。如限制性 核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上 切割 DNA 分子。 (2)载体：某些物质通过细胞膜时需要载体协助，不同物质 所需载体不同，载体的专一性是细胞膜选择透过性的基 础。
3．验证酶的高效性
(1)设计方案
项目
实验组
对照组
材料
等量的同一种底物
试剂 与底物相对应的酶溶液 等量的无机催化剂
现象 反应速率很快；或反应 反应速率缓慢；
用时短
或反应用时长
结论
酶具有高效性
(2)实验操作
4．验证酶的专一性
(1)设计方案
项目
方案一
实验组
对照组
材料
底物相同(等量)
与底物相 试剂 对应的酶 现象 发生反应
活化能
。
(4)BC 段的含义是 酶降低的活化能 。
(5)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则 B 点在纵轴
上将 向上 移动。
二、酶的本质和特性 1．酶本质的探索[连一连]
产 作生 用部 ：位催：化活作细用胞 2．酶的本质 成分：绝大多数是蛋白质，
少数是 RNA
3．酶的特性[连一连]
巧记
酶的来源与特性
4．ATP 的生理作用：ATP 是生命活动的直接能源物质。 5．ATP 的结构简式：A—P～P～P，A 代表腺苷，P 代表 磷酸基团，～代表高能磷酸键，—代表普通化学键。 6．ATP 形成过程中能量的来源 (1)动物、人、真菌和大多数细菌：细胞呼吸分解有机物释 放出的能量。 (2)绿色植物：细胞呼吸分解有机物释放出的能量和光合作 用利用的光能。
“四看法”分析酶促反应曲线
视角 1► 以曲线模型表示实验结果，考查酶的作用特性 1．(一图多曲线坐标类)(2016·湖南株洲月考)在 3 根试管中 均加入等量的 5%的过氧化氢溶液，再分别加入适量的二 氧化锰、鲜猪肝研磨液、唾液，一段时间内测得底物含量 变化如下图。则对图的表述正确的是( D )
2．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)作用机理：降低化学反应的 活化能 。
3．酶的作用机理分析[据图填空]
(1)没有酶催化的反应曲线是 ② 。 (2)有酶催化的反应曲线是 ① 。
(3)AC 段的含义是 在无催化剂催化条件下，反应所需的
6．(表格实验类)(2016·福建厦门质检)为了证明酶的作用具
有专一性，某同学设计了如下 5 组实验，分别选择一定的
试剂进行检测，合理的实验方案是( D )
组别 ①
②
③
④
⑤
酶 蛋白酶 蛋白酶 淀粉酶 淀粉酶 淀粉酶
反应物 蛋白质 淀粉 蛋白质 淀粉 麦芽糖
A.①和③对比，用双缩脲试剂检测
B．②和④对比，用双缩脲试剂检测
解析：验证酶的专一性时，自变量可以是酶的种类或反应 物的种类，A 错误；验证酶的高效性，是指酶的降低活化 能的作用显著高于无机催化剂，B 错误；以一定温度梯度 为自变量，可探究温度对酶活性的影响，C 正确；探究酶 催化作用的最适 pH 时，过酸过碱都会使酶失活，应设置 更多的 pH 梯度，分成更多的组，D 错误。
考法一 酶的本质、特性及实验验证
1．酶的本质及生理功能
化学本质 绝大多数酶是蛋白质 少数酶是 RNA
合成原料 合成场所 生理功能 作用原理
氨基酸
核糖核苷酸
核糖体
细胞核(真核生物)
催化作用(生物催化剂)
降低化学反应的活化能
化学本质 绝大多数酶是蛋白质 少数酶是 RNA
与
催化剂无机共性①② ③①改反只 反高变应能 应效（的催 前性加方化 后（快向自 酶是）和然 的无反化条 性机应学件 质催速平下 和化率衡能 数剂发 量 ，的但生 均1并的 没07～不化 有1改学 变01变反 化3倍化应）学
②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。 ③从图丙可以看出：反应溶液 pH 的变化不影响酶作用的 最适温度。
(2)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响
①图甲：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，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图乙：在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应 速率与酶浓度成正比。
解析：酶的作用机理是：降低化学反应的活化能，酶的催 化作用具有高效性，A 错误；绝大多数酶是蛋白质，少数 酶是 RNA，双缩脲试剂用于鉴定蛋白质，B 错误；酶是生 物催化剂，发挥作用后不被分解，激素发挥作用后被分解， C 错误；过酸、过碱或温度过高，都会使酶的空间结构遭 到破坏，而使酶失活，D 正确。
C．④和⑤对比，用斐林试剂检测
D．③和④对比，用斐林试剂检测
解析：①和③底物都是蛋白质，淀粉酶不能分解蛋白质， 蛋白酶为蛋白质，与双缩脲试剂反应生成紫色化合物，不 能区别，A 错误；②蛋白酶不能分解淀粉，④淀粉酶可以 分解淀粉，可用碘液检测，B 错误；④淀粉酶将淀粉分解 生成麦芽糖，⑤淀粉酶不能分解麦芽糖，二组的麦芽糖都 能与斐林试剂反应，C 错误；③淀粉酶不能分解蛋白质， 蛋白质不能与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，而④淀粉酶 将淀粉分解生成麦芽糖，麦芽糖与斐林试剂反应生成砖红 色沉淀，能够区分，D 正确。
以实验分析的形式，考查酶的作用特性相 视角 2► 关实验 4．(实验装置图类)(2016·广东惠州调研)下图表示“比较过 氧化氢在不同条件下的分解”实验。有关分析合理的是
( C)
A．本实验的因变量是不同的催化剂 B．本实验的无关变量有温度和酶的用量等 C．1 号与 3 号、1 号与 4 号可分别构成对照实验 D．分析 1 号、2 号试管的实验结果可知加热能降低反应 的活化能
①曲线 B 表示二氧化锰的催化作用，A 与 B 的对照反映了
无机催化剂的专一性特点
②曲线 C 表示猪肝中过氧化氢酶的催化作用，A 与 C 对照
反映了酶的专一性特点
③曲线 C 与 B 的对照可以说明酶的高效性
④曲线 A 不下降的原因可能是唾液淀粉酶与该底物不能
形成酶底复合物
A．①②
B．③④
C．①②④
比对
特性②专一性（催化一种或一类化学反应） ③需要适宜的条件：常温、常压、适宜pH等
2.酶的本质及作用的实验设计 (1)酶的本质的验证实验
(2)酶具有催化作用的实验设计思路及结果分析 实验设实验组：底物＋相应酶液―检―测→底物是否被分解 计思路对照组：底物＋等量蒸馏水―检―测→底物不被分解 实验结果分析：根据底物性质利用相应试剂检测，若底物 被分解，则证明酶具有催化作用，否则不具有催化作用。
为各项生命活动提供能量 。
巧记 直接能源 ATP，五种元素来组成， 腺苷磷酸高能键，易断重建行功能。