第1讲 酶和ATP
1.酶在代谢中的作用(Ⅱ) 2.ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ) 3.实验：探究影响酶活性的因素
1.ATP是生命活动的直接能源物质(生命观念) 2.根据实验总结酶的化学本质与特性(科学思维) 3.探究温度、pH对酶促反应的影响(科学探究) 4.酶在生产和生活中的应用(社会责任)
酶的本质、作用和特性
1．酶的本质和作用 (1)酶本质的探索历程(连线) 科学家 主要观点或成就
①巴斯德 a．引起发酵的是酵母细胞中的某些物
质，细胞死亡并裂解后才能起作用 ②李比希 b．少数RNA也具有生物催化功能 ③毕希纳 c．把从酵母细胞中提取出的能引起发
酵的物质叫酿酶
④萨姆纳 d．从刀豆种子中提取出脲酶(第一个)
⑤切赫和 奥特曼 e．证明脲酶的化学本质(蛋白质)和作
用(分解尿素)
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f．糖类变成酒精必须有酵母活细胞的 参与
提示：①—f ②—a ③—c ④—d、e ⑤—b (2)酶的本质和作用 化学本质 合成原料 合成场所 来源 作用场所 生理功能 (3)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如图曲线表示在无酶催化和有酶催化条件下某化学反应的能量变化过程。
绝大多数是蛋白质 氨基酸_ 核糖体 少数是RNA 核糖核苷酸 主要是细胞核(真核细胞) 一般来说，活细胞(哺乳动物成熟的红细胞除外)都能产生酶 细胞内、外或生物体外均可 催化作用
Ⅰ.无酶催化与有酶催化的反应曲线分别是②①。
Ⅱ.ca段与ba段的含义分别是无催化剂的条件下反应所需要的活化能、酶降低的活化能。 Ⅲ.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。 2．比较过氧化氢在不同条件下的分解 (1)实验过程
(2)变量分析
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3．酶的特性
(1)高效性：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：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。高温、过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏而失活；低温条件下酶的活性很低，但空间结构稳定。
1．酶提供了反应过程所必需的活化能。 提示：酶的作用是降低活化能。 2．酶活性的发挥离不开其特定的结构。 3．高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性。 提示：低温不破坏酶的结构。
4．酶活性最高时的温度适合酶的保存。 提示：酶适合保存在低温条件下。
5．酶在催化反应完成后立即被分解。 (×)
提示：酶是催化剂，其在催化反应完成后不会被分解。 6．酶只能在细胞内发挥作用。
(×) (×) (√) (×) (×)
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提示：酶在细胞内和细胞外都能发挥作用。
1．结合图示理解酶的特性 (1)高效性
①曲线分析：酶对应曲线A，无机催化剂对应曲线B，未加催化剂对应曲线C。 ②结论：与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而酶的催化效率更高。 (2)专一性
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①图形分析：
A
Ⅰ.图中所示的化学反应：B――→E＋F。 Ⅱ.图中C、D表示不能被该酶催化的物质。 ②结论：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
①酶活性：酶对化学反应的催化效率称为酶活性。 ②曲线分析：如图为温度、pH对酶活性的影响。
Ⅰ.甲、乙两图横坐标分别表示温度、pH，b点表示最适温度，e点表示最适pH。 Ⅱ.甲图中，温度由a变为b时，酶活性升高；由c变为b时，酶活性不变，原因是高温时酶的空间结构被破坏且不可恢复。
Ⅲ.乙图中，pH由d变为e或由f变为e时，酶活性均不变，原因是过酸、过碱都会导致酶的空间结构破坏且不可恢复。
③结论：在适宜的温度、pH条件下，酶的活性最高。 2．底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响
甲 乙
(1)甲图：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，受酶数量的限制，酶促反应速率不再增加。
(2)乙图：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。
1．甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如图所示，请思考：
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(1)甲、乙两种酶的化学本质是否相同？ (2)乙酶活性改变的机制是什么？
提示：(1)观察题曲线图可知，甲酶的活性始终保持不变，表明甲酶能抵抗该种蛋白酶的降解，则甲酶的化学本质不是蛋白质而是RNA，乙酶能被蛋白酶破坏，活性降低，则乙酶的化学本质为蛋白质。
(2)乙酶被降解的过程中其分子空间结构会发生改变，从而使其活性丧失。
2．温度和pH对酶促反应速率的影响与底物浓度和酶浓度对酶促反应速率影响的本质有什么不同？
提示：温度和pH影响酶促反应速率的原因是影响了酶的活性；底物浓度和酶浓度影响酶促反应速率的原因是影响了酶分子和底物分子的结合，酶的活性并没有改变。
3．酶活性受多种因素的影响，如图表示抑制酶活性的两个模型，模型A中的抑制剂与底物竞争酶的活性位点，从而降低酶对底物的催化效应；模型B中的抑制剂与酶活性位点以外的其他位点结合，能改变酶的构型，使酶不能与底物结合，从而使酶失活。
研究发现某氨基酸能降低酶G的活性。请设计实验探究某氨基酸降低酶G活性的作用方式属于模型A还是模型B，简要写出(1)实验思路；(2)预期实验结果及结论。
提示：(1)在酶G量一定且底物浓度合适并使酶活性充分发挥的反应体系中加入某氨基酸，同时不断提高底物浓度，观察酶促反应速率变化。
(2)若酶促反应速率能恢复，则说明某氨基酸降低酶活性的作用方式属于模型A；若酶促反应速率不能恢复，则说明某氨基酸降低酶活性的作用方式属于模型B。
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2021高考生物一轮复习第3单元细胞的能量供应和利用第1讲酶和ATP教学案
