第8講酶和ATP

1.概述酶的作用和本質(zhì)。理解酶的功能是由其獨(dú)特的空間結(jié)構(gòu)決定的，建立結(jié)構(gòu)與功能觀。

2.說明絕大多數(shù)酶是一類能催化生化反應(yīng)的蛋白質(zhì)，酶活性受到環(huán)境因素(如pH和溫度等)的影響。通過

建立溫度、pH對(duì)酶活性的影響等數(shù)學(xué)模型，理解影響的規(guī)律和實(shí)質(zhì)，形成科學(xué)思維。

3.能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，設(shè)計(jì)比較過氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)，分析結(jié)果得出結(jié)論進(jìn)行科學(xué)探究。

4.結(jié)合酶的探索歷程，理解科學(xué)在探索中發(fā)展。

5.解釋ATP是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。

6.結(jié)合ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化模型，認(rèn)識(shí)ATP在細(xì)胞中作為能量“貨幣”的原因。

7.ATP生理作用與其結(jié)構(gòu)相適應(yīng)。

考點(diǎn)要求考題統(tǒng)計(jì)考情分析

2022,廣東，選T10、13,2、4分

2022,湖南，選T3,2分本專題知識(shí)難度較低、

降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶2022,遼寧，非選T22(3)(4),基礎(chǔ)性強(qiáng)。考查學(xué)生對(duì)

2021,遼寧，選T18,3分細(xì)胞整體性的認(rèn)識(shí)，或

2021,湖北，選T2、10、非選21,16分結(jié)合一些情景信息或

2020,山東，選T1,2分表格信息設(shè)置題目，考

查學(xué)生的應(yīng)變能力、獲

細(xì)胞的能量“貨幣"ATP2022,廣東，選T13,4分

取信息和綜合分析能

2021,湖北，非選T21,(1)2分

力。

底物濃度

考點(diǎn)一降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

?夯基?必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理

1.酶的本質(zhì)

巴斯里之前

絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA（核酶）

核糖體的rRNA就是催化肽鍵形成的酶（P二65）

酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化活性的有機(jī)物。

胞外酶與胞內(nèi)酶

【教材拾遺】

教材隱性知識(shí)：源于必修1P79“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”：

巴斯德認(rèn)為釀酒中的發(fā)酵是由酵母菌細(xì)胞的存在所致,

沒有活細(xì)胞就不能產(chǎn)生酒精；李比希卻認(rèn)為引起發(fā)酵

的只是酵母菌細(xì)胞中的某些物質(zhì)，不一定需要活的細(xì)

胞。請(qǐng)你利用酵母菌細(xì)胞、研磨和過濾裝置、葡萄糖

溶液等材料設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來結(jié)束這一爭(zhēng)論。

提示：將酵母菌細(xì)胞研磨粉碎、加水?dāng)嚢韬筮^濾，將

提取液加入葡萄糖溶液中，也能產(chǎn)生酒精，說明引起切靜、奧爾特?

發(fā)酵的是一種化學(xué)物質(zhì)（模擬畢希納的實(shí)驗(yàn)）o（發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA具有催化功能）

【總結(jié)歸納】

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一酸

合成場(chǎng)所核糖體主要是細(xì)胞核（真核生物）

來源一般來說，其細(xì)胞都能產(chǎn)生酶

作用場(chǎng)所可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外及體外發(fā)揮催化作用

②正確理解有關(guān)酶的本質(zhì)和作用

項(xiàng)目錯(cuò)誤說法正確理解

產(chǎn)生場(chǎng)所具有分泌功能的細(xì)胞才能產(chǎn)生活細(xì)胞（不考慮哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞等）

化學(xué)本質(zhì)蛋白質(zhì)有機(jī)物（大多數(shù)為蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA）

作用場(chǎng)所只在細(xì)胞內(nèi)起催化作用可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、體外發(fā)揮作用

低溫只抑制酶的活性，不會(huì)使酶變性失活；高溫使酶變

溫度影響低溫和高溫均使酶變性失活

性失活

作用酶具有調(diào)節(jié)、催化等多種功能酶只起催化作用

③酶和激素的比較“一同三不同”

項(xiàng)目酶激素

來源及作活細(xì)胞產(chǎn)生；細(xì)胞內(nèi)專門的內(nèi)分泌腺或特定部位細(xì)胞產(chǎn)生；

用場(chǎng)所或細(xì)胞外發(fā)揮作用一般細(xì)胞外發(fā)揮作用

絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，固醇類、多肽、蛋白質(zhì)、氨基酸衍生物

化學(xué)本質(zhì)

少數(shù)是RNA、脂質(zhì)

生物功能催化作用調(diào)節(jié)作用

在生物體內(nèi)均屬高效能物質(zhì)，即含量少、作用大、生物代謝

共性

不可缺少

④鑒定酶的本質(zhì)

A.設(shè)計(jì)思路：從酶的化學(xué)本質(zhì)上來講，絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)的酶是RNA。所以對(duì)酶本質(zhì)的鑒定常

常是變相地考查蛋白質(zhì)或RNA的鑒定方法。

B.方案:

廠底物沒有被催化一該酶是蛋白質(zhì)

某種酶+蛋白酶器需-

L底物被催化T該酶是RNA

甲酶：核酶，化學(xué)本質(zhì)為RNA

乙酶：化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)

酶本質(zhì)的探究，采取減法原理用蛋白覦理甲酹和乙第

用RNA酶處理甲酶和乙酶，測(cè)定該酶的活性，與本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行相互對(duì)照。

提升?必考考向歸納

例1.生物體內(nèi)的代謝活動(dòng)，通常都需要在酶的催化下才能進(jìn)行，下列關(guān)于酶的說法正確的是（）

A.酶都是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)不一定是酶

B.同一生物體內(nèi)，不同酶的最適pH可能不同

C.加酶比不加酶反應(yīng)更快，這表明酶具有高效性

D.因溫度會(huì)影響酶的活性，所以酶應(yīng)該在最適溫度下保存

【答案】B

A.酶大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA,蛋白質(zhì)不一定是酶，A錯(cuò)誤；

B.不同的酶具有不同的結(jié)構(gòu)，不同酶的最適pH可能不同，如人體內(nèi)胃蛋白酶所需的最適pH為1.5左右,

其他的酶所需的最適pH大多為6.5~8.0之間，B正確；

C.加酶比不加酶反應(yīng)更快，這表明酶具有催化作用，C錯(cuò)誤；

D.因溫度會(huì)影響酶的活性，所以酶應(yīng)該在低溫下保存，D錯(cuò)誤。

例2.下列關(guān)于生物體細(xì)胞內(nèi)酶的敘述，錯(cuò)誤的是（）

A.胰蛋白酶是由胰腺分泌的一種消化酶，在發(fā)揮作用時(shí)它可以破壞肽鍵

B.DNA聚合酶的主要作用是將單個(gè)脫氧核甘酸加到引物或產(chǎn)物的3'端，形成磷酸二酯鍵

C.限制酶能識(shí)別特定DNA序列，并在特定的位點(diǎn)上斷開磷酸二酯鍵

D.酶的催化作用受溫度、pH等因素的影響，且酶都在核糖體上合成

【答案】D

【解析】A.胰蛋白酶是由胰腺分泌的一種消化酶，在發(fā)揮作用時(shí)它可以破壞蛋白質(zhì)的肽鍵，A正確；B.DNA

聚合酶是在DNA復(fù)制過程中使用的酶，它的主要作用是將單個(gè)脫氧核甘酸加到引物或產(chǎn)物的3'端，形成磷

酸二酯鍵，B正確；C.限制酶是在基因工程中使用的酶，它能識(shí)別雙鏈DNA分子的特定核甘酸序列，并且

使每一條鏈中特定部位的磷酸二酯鍵斷開，把DNA切割成不同的片段，C正確；D.絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)

是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA,蛋白質(zhì)的合成場(chǎng)所是核糖體，而真核生物的RNA主要在細(xì)胞核中合成，D錯(cuò)誤。

例2.豬籠草是一種食蟲植物，為了驗(yàn)證豬籠草分泌液中有蛋白酶，某學(xué)生設(shè)計(jì)了兩組實(shí)驗(yàn)，如圖所示，在

35℃水浴中保溫一段時(shí)間后，甲、乙試管中加入適量的雙縮版試劑，丙、丁試管中不加任何試劑，下列

對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的預(yù)測(cè)正確的是()

A.甲和乙中溶液都呈紫色；丙和丁中蛋白塊消失

B.甲中溶液呈紫色，乙中溶液不呈紫色；丙中蛋白塊消失,

丁中蛋白塊不消失

C.甲和乙中溶液呈紫色；丙中蛋白塊消失、丁中蛋白塊不

消失

D.甲和乙中溶液都不呈紫色；丙中蛋白塊消失、丁中蛋白

塊不消失

E.只需實(shí)驗(yàn)②就可以證明分泌液中含有蛋白酶

【答案】CE

【解析】蛋白液中含有蛋白質(zhì)，會(huì)和雙縮胭試劑反應(yīng)生成紫色反應(yīng)，故用蛋白塊才能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

⑤［歸納拓展］關(guān)注常考的酶及其作用

A.消化酶：是一類水解酶。有的由消化腺分泌到下消化酶

道中，屬于胞外酶，有的則參與細(xì)胞內(nèi)消化，如溶酶體促

反

中的一些酶。應(yīng)

可對(duì)應(yīng)催化相關(guān)大分子的水解，如淀粉酶催化淀粉水解,速

蛋白酶催化蛋白質(zhì)水解等。率

淀粉酶、麥芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶、脂肪酶、蛋白酶、

01234567891011121314H

肽酶、等。p

B.溶酶體酶

一類酸性水解酶，參與細(xì)胞內(nèi)消化。溶酶體膜破壞，釋放大量水解酶時(shí)，對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)有破壞。如硅肺。

C.溶菌酶：破壞細(xì)菌細(xì)胞壁中的肽聚糖。

參與非特異性免疫，噬菌體在侵染大腸桿菌時(shí)會(huì)釋放溶菌酶。

D.版酶：

分解尿素的酶，專一性強(qiáng)。是第一個(gè)被分離提純的酶。廣泛分布于植物的種子中，但以大豆、刀豆中含量

豐富。也存在于動(dòng)物血液和尿中。某些微生物也能分泌胭酶。

CO(NH2)2+H2O————>CO2+2NH3

E.過氧化氫酶：過氧化氫酶存在于動(dòng)植物細(xì)胞中，特別在動(dòng)物肝臟濃度最高。將有毒的過氧化氫分解為水

和氧氣。

過氧化氫酶孝

2H2+0

2H2。2。2

F.酪氨酸酶：催化酪氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏氐年P(guān)鍵酶

「白化病是由于缺乏酪氨酸酶基因

老年白發(fā)是由于細(xì)胞衰老，酪氨酸酶活性下降。

白瘢風(fēng)主要是由于血液中存在酪氨酸酶抗體或酪氨酸合

成障礙等，導(dǎo)致皮膚局部黑色素生成減少，出現(xiàn)

白斑。

G.中法則中的酶：

-DNA復(fù)制：以DNA為模板的DNA聚合酶（催化單個(gè)脫氧核甘酸聚合到DNA片段上形成脫氧核甘酸鏈，

作用部位是磷酸二酯鍵。）

逆轉(zhuǎn)錄：以RNA為模板的DNA聚合酶（即逆轉(zhuǎn)錄酶）

轉(zhuǎn)錄：以DNA為模板的RNA聚合酶（催化單個(gè)核糖核甘酸聚合到RNA片段上形成核糖核甘酸鏈，作用

部位是磷酸二酯鍵。）

一RNA復(fù)制：以RNA為模板的RNA聚合酶（即RNA復(fù)制酶）

端粒酶：一種由催化蛋白和RNA模板組成的酶，可合成由于DNA而缺失的染色體末端的DNA,具有逆

轉(zhuǎn)錄酶活性。端粒酶在干細(xì)胞和生殖細(xì)胞中有活性，在體細(xì)胞中沒有活性。在腫瘤中被重新

激活，從而使癌細(xì)胞具備無限增殖的條件。

-核酸水解酶：DNA酶、RNA酶。

.提升?必考考向歸納

例4.端粒酶由RNA和蛋白質(zhì)組成，該酶能結(jié)合到端粒上，以自身的RNA為模板合成端粒DNA的一條鏈。下

列敘述正確的是（）

A.大腸桿菌擬核的DNA中含有端粒

B.端粒酶中的蛋白質(zhì)為RNA聚合酶

C.正常人細(xì)胞的每條染色體兩端都含有端粒DNA

D.正常體細(xì)胞的端粒DNA隨細(xì)胞分裂次數(shù)增加而變長(zhǎng)

【答案】C

【解析】A.大腸桿菌無染色體的DNA中不含有端粒；

B.端粒酶中的蛋白質(zhì)為DNA聚合酶；

D.正常體細(xì)胞的端粒DNA隨細(xì)胞分裂次數(shù)增加而變短。

考點(diǎn)二酶的作用機(jī)理：比較過氧化氫在不同條件下的分解

1.機(jī)理分析

?夯基?必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理

活化能是指分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。酶與無機(jī)催化劑降低化學(xué)反應(yīng)

活化能的作用比較，如圖所示：

①?zèng)]有催化劑催化的反應(yīng)是曲線_a_。

②無機(jī)催化劑催化的反應(yīng)是曲線_b_。

③有酶催化的反應(yīng)是曲線_c_。

④從三條曲線上看，發(fā)生反應(yīng)所需的活化能：曲線a＞曲線b＞曲線

⑤無論是否有催化劑催化，反應(yīng)的最終結(jié)果是不變。

作用機(jī)理：降低化學(xué)反應(yīng)的活化能

思考：加熱能提升化學(xué)反應(yīng)速度，其作用機(jī)理與酶相同嗎？

不同。加熱能提高反應(yīng)物分子的能量，不能降低活化能。

與無機(jī)催化劑相比：A.酶與無機(jī)催化劑的催化機(jī)理相同，都是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，酶降低活化能的作

用更顯著。

⑴沒有酶催化的反應(yīng)曲線是o

⑵有酶催化的反應(yīng)曲線是。

(3)AC段的含義是o

(4)AB段的含義是o

(5)若將酶催化改為無機(jī)催化劑催化該反應(yīng)，

則B點(diǎn)在縱軸上將如何移動(dòng)？

【答案】②;②;在無催化劑條件下，反應(yīng)所需要的活化能;酶降低的活化能;B點(diǎn)將向上移動(dòng)

與無機(jī)催化劑相比：B.不改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)，只是縮短了到達(dá)平衡點(diǎn)的時(shí)間

與無機(jī)催化劑相比：C.酶和無機(jī)催化劑在反應(yīng)前后數(shù)量和性質(zhì)不發(fā)生改變，一段時(shí)間內(nèi)可以重復(fù)利用。

——加無機(jī)催化劑——加酶

0?

時(shí)間時(shí)間

提升?必考考向歸納

例4：(教材改編題)下圖中曲線I、II分別表示物質(zhì)A在無催化劑條件和有酶催化條件下生成物質(zhì)P所需

能量的變化過程。下列相關(guān)敘述正確的是()

A.ab段表示在酶的作用下,物質(zhì)A生成物質(zhì)P過程所降低的

活化能

B.若將酶改為無機(jī)催化劑催化該反應(yīng),則a的高度將降低

C.若僅增加反應(yīng)物A的量,則圖中曲線的原有形狀均發(fā)生改

變

D.若曲線H為最適酶促條件下的曲線，改變酶促條件后,a

的高度將降低

【答案】A

【解析】B.若將酶改為無機(jī)催化劑催化該反應(yīng),則a的高度將上升；

C.若僅增加反應(yīng)物A的量,則圖中曲線的原有形狀均不會(huì)發(fā)生改變；

D.若曲線H為最適酶促條件下的曲線,改變酶促條件后,a的高度將上升。

2.實(shí)驗(yàn)探究：比較過氧化氫在不同條件下的分解

?夯基?必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理

(1)實(shí)驗(yàn)原理

細(xì)胞代謝是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，但細(xì)胞代謝中也會(huì)產(chǎn)生代謝廢物，甚至?xí)a(chǎn)生對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)，如過

氧化氫，細(xì)胞中有過氧化氫酶，能將過氧化氫及時(shí)分解為氧氣和水。新鮮肝臟中有較多的過氧化氫酶。

(2)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

通過比較過氧化氫在不同條件下的分解的快慢，了解過氧化氫酶的作用。

（3）材料用具

①材料：新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟（如豬肝、雞肝）研磨液；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的FeC13溶液；新配制的

體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液

②用具：量筒、試管、滴管、試管架、衛(wèi)生香、火柴、酒精燈、試管夾、大燒杯、三腳架、石棉網(wǎng)、溫

度計(jì)

（4）實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果

對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組變量說明

組別

1234

過

氧濃度3%3%3%3%

化

氫劑量2mL2mL2mL2mL

FeCI肝臟研磨

反應(yīng)條件常溫90℃3

2滴液2滴CSSB：

結(jié)產(chǎn)生氣泡無氣泡少量較多大量

果

衛(wèi)生香燃

不復(fù)燃不復(fù)燃變量復(fù)燃

燒情況

（5）實(shí)驗(yàn)分析

1與2對(duì)照：加熱能促進(jìn)過氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率。

（為反應(yīng)提供能量）

1與3對(duì)照：FeC13在常溫下能促進(jìn)過氧化氫的分解，提高

反應(yīng)速率。（催化作用）

1與4對(duì)照:過氧化氫酶在常溫下能促進(jìn)過氧化氫的分解，

提高反應(yīng)速率。（催化作用）

123434

3與4對(duì)照：過氧化氫酶比FeC13的催化效率高。rami

（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)論

酶和無機(jī)催化劑一樣，都能催化化學(xué)反應(yīng)，并且酶的催化效率遠(yuǎn)高于無機(jī)催化的催化效率。

【教材拾遺】

教材隱性知識(shí)：（人教版必修1P78圖拓展）酶作為生物催化劑，與無機(jī)催化劑相比，在發(fā)揮作用過程中

有哪些共同特點(diǎn)？酶除了具有催化功能外，可以調(diào)節(jié)生命活動(dòng)嗎？

提示共同點(diǎn)：

①只能催化自然條件下能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)；

②化學(xué)反應(yīng)前后酶的數(shù)量和性質(zhì)均不變；

③加快化學(xué)反應(yīng)的速率（降低化學(xué)反應(yīng)的活化能），縮短達(dá)到化學(xué)平衡的時(shí)間，但不能改變化學(xué)反應(yīng)的方

向和化學(xué)平衡；

催化（降低化學(xué)反應(yīng)的活化能）是酶唯一的功能，它不具調(diào)節(jié)功能，也不作為能源（或組成）物質(zhì)。

?夯基?必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理

3.科學(xué)方法：（新教材P-78）控制變量

自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”

?加法原理:

與常態(tài)相比，人為增加某種影響因素。第2組、第3組、第4組就是利用了加法原理。

?減法原理：與常態(tài)相比，人為去除某種影響因素。例1：艾佛里肺炎球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，第二~五組就是利用

了減法原理。

提升-必考考向歸納

例5：過氧化物酶能分解H202,氧化焦性沒食子酸呈橙紅色。為探究白菜梗中是否存在過氧化物酶,設(shè)計(jì)實(shí)

驗(yàn)如下表。下列相關(guān)敘述正確的是()

1%焦性

2%HO/m緩沖液過氧化物酶白采梗提煮沸冷卻后的白

管號(hào)沒食子酸22

L/mL溶液/mL取液/mL菜梗提取液/mL

/mL

1222———

222—2——

322——2—

422———2

A.1號(hào)管為對(duì)照組,其余不都是實(shí)驗(yàn)組

B.2號(hào)管為對(duì)照組,其余都為實(shí)驗(yàn)組

C.若3號(hào)管顯橙紅色,無需對(duì)照就能證明白菜梗中存在過氧化物酶

D.若4號(hào)管不顯橙紅色,可證明白菜梗中無過氧化物酶

【答案】A

【解析】A.1、4號(hào)管為對(duì)照組,其余不都是實(shí)驗(yàn)組

考點(diǎn)三酶的特性及影響因素曲線的分析

1.高效性

?夯基?必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理

(1)設(shè)計(jì)思路:通過將不同類型催化劑(主要是酶與無機(jī)催化劑)催化底物的反應(yīng)速率進(jìn)行比較,得出結(jié)論。

(2)設(shè)計(jì)方案

項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組

材料等量的同一種底物

試劑與底物相對(duì)應(yīng)的酶溶液等量的無機(jī)催化劑

現(xiàn)象反應(yīng)速度很快，或反應(yīng)用時(shí)短反應(yīng)速度緩慢，或反應(yīng)用時(shí)長(zhǎng)

結(jié)論酶具有高效性

(3)曲線模型：

①與無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，酶的催化效率更高。

②酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需的時(shí)間，不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。平加入酶加入無機(jī)催化劑

(4)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證衡

J■對(duì)照組：反應(yīng)物+無機(jī)催化劑一反應(yīng)物分解速率加快。點(diǎn)

1實(shí)驗(yàn)組：反應(yīng)物+等量酶溶液一反應(yīng)物分解速率更快。。

I■實(shí)驗(yàn)中自變量是催化劑種類，因變量是反應(yīng)物分解速率。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：酶的催化效率遠(yuǎn)大于無機(jī)催化劑的催化效率。

2.專一性:每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。

（1）設(shè)計(jì)思路：常見的方案有兩種，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通過觀察酶促反應(yīng)

能否進(jìn)行得出結(jié)論。

（2）設(shè)計(jì)方案

方案一方案二

項(xiàng)目

實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組

材料同種底物（等量）與酶相對(duì)應(yīng)的底物另外一種底物

與底物相對(duì)應(yīng)

試劑另外一種酶同一種酶（等量）

的酶

現(xiàn)象發(fā)生反應(yīng)不發(fā)生反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)不發(fā)生反應(yīng)

結(jié)論酶具有專一性

舉例：

淀粉（非還原糖）麥芽糖I、斐林試劑

蔗糖（非還原糖）葡萄糖+果糖j還原糖水浴加熱,磚紅色沉淀

K舉例中，酶是淀粉酶，應(yīng)用斐林試劑檢測(cè)，不能碘液檢測(cè).（）2

（3）曲線模型：

①加入酶B的反應(yīng)速率和無酶條件下的反應(yīng)速率相同，說明酶B對(duì)此反應(yīng)

芨催化作用。

A反應(yīng)物濃度

②而加入酶A的反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度的增大明顯加快，說明酶具有專一

如。酶

（4）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：用淀粉酶分別催化淀粉和蔗糖后，再用斐林試劑鑒定，根據(jù)是否有磚紅色沉淀來判斷淀

粉酶是否對(duì)二者都有催化作用，從而探究酶的專一性。

3.作用條件溫和:最適宜條件下酶的活性浸上，改變溫度或pH都會(huì)使酶活性凰紅。

（1）在一定溫度（pH）范圍內(nèi)，隨溫度（pH）的升高，酶的催化作用增強(qiáng)，超過這一范圍，酶的催化作用

逐漸減弱。

（2）原因：過酸、過堿、高溫都會(huì)使酶變性失活，而低溫只是施L酶的活性，酶分子結(jié)構(gòu)蓋被破

壞，溫度升高可恢復(fù)活性。

＞從丙圖可以看出：反應(yīng)溶液pH的變化工影響酶作用的最適溫度。

＞用梯度法確定酶的最適溫度和pH

設(shè)計(jì)思路：常用“梯度法”來探究酶的最適溫度（或pH）,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)需設(shè)置一系列不同溫度（或pH）的實(shí)驗(yàn)

組進(jìn)行相互對(duì)照，最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論一一酶促反應(yīng)時(shí)間最短的一組所處的溫度（或pH）即為最適溫

度（或pH）o相鄰組間的差值（即梯度值）越小,反應(yīng)物剩余量（相對(duì)量）

測(cè)得的最適溫度（或pH）就越精確。

【探究酶的最適溫度】

率。最適pHpHtor反

乙丙

S3LE

~r_____r

?r,I催粉加的溫度］（淀粉酶）

F處理二段時(shí)間自變量：溫度

因變量：淀粉的水解程

相應(yīng)風(fēng)度的底。相應(yīng)溫度的酹溫介

h度（以淀粉的剩余量為

鑒定指標(biāo)）

在各口所控制的溫度

無關(guān)變量：pH等要相同

下保溫一段時(shí)間

且適宜

（滴加碘液，觀察顏色變化）

【探究酶的最適pH】

建議：用過氧化氫酶探究pH對(duì)酶活性的影響

自變量：pH

hyiiiyiiMti因變量：過氧化氫的分解速率（以th的產(chǎn)生速率表示）

IpH,[pty??…F無關(guān)變量：溫度等要相同且適宜

|各H與等&較麗珀

反應(yīng)?收時(shí)間

恰劉

思考：在酶的最適溫度探究實(shí)驗(yàn)中,材料不能用H202溶液，高溫下H202分解加快。

若選取淀粉和淀粉酶，則不宜選用斐林試劑，因?yàn)殪沉衷噭┬杓訜?，而溫度是自變量?/p>

.提升?必考考向歸納

例3.測(cè)定a-淀粉酶活性，結(jié)果50℃時(shí)酶的活性最高，0℃、100℃時(shí)酶活性很低。在進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)中，為

證明0℃、100℃對(duì)酶活性的影響是不同的，將_________________________重新置于50℃水浴保溫5分鐘，

再分別與充分混合，反應(yīng)5分鐘后測(cè)定酶活性。

【答案】原置于0℃、100℃下的凝膠珠（等質(zhì)量的固定化酶凝膠珠）

等體積50℃預(yù)熱的淀粉酶溶液

2.底物濃度和酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響

?夯基?必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理

①甲圖：在其他條件適宜、酶量一定的情況下，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)量的限制，酶促反應(yīng)速率不斷增加。

②乙圖：在底物充足、其他條件適宜的情況下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。

防

促

反

應(yīng)

堇

，

底物濃度°防濃度

甲（醐量在一定情況下）乙（在底物足量情況F）

?提升?必考考向歸納

曲線

例6:下圖表示在最適溫度和最適pH條件下，反應(yīng)物濃度等與酶促反應(yīng)速反c

應(yīng)C

率的關(guān)系。不正確的是（）

-曲聯(lián)b

速-

率

曲心

丁

0甲乙丙

反應(yīng)物濃度

A.形成曲線c的原因可能是乙點(diǎn)時(shí)酶量增加或適當(dāng)升溫所致

B.限制曲線b的AB段反應(yīng)速度的主要因素為反應(yīng)物濃度

C.曲線a可表示酶量減少后的底物濃度和反應(yīng)速率關(guān)系

D.若適當(dāng)升高溫度條件下重復(fù)該實(shí)驗(yàn)，圖中A點(diǎn)位置將下降

【答案】A

【解析】形成曲線c的原因可能是乙點(diǎn)時(shí)酶量增加

【總結(jié)歸納】

(1)實(shí)驗(yàn)材料選擇時(shí)的注意事項(xiàng)

①在探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，能否選擇過氧化氫(H202)和過氧化氫酶作為實(shí)驗(yàn)材料？

提示不能，因?yàn)檫^氧化氫(H202)在常溫下就能分解，加熱的條件下分解會(huì)加快，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所

以不能選擇過氧化氫和過氧化氫酶作為實(shí)驗(yàn)材料。

②在探究pH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，能否選用淀粉和淀粉酶作為實(shí)驗(yàn)材料？

提示不能，因?yàn)樵谒嵝詶l件下淀粉分解也會(huì)加快，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

③在探究溫度對(duì)蛋白酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，宜選用蛋白塊(填“蛋白質(zhì)溶液”或“蛋白塊”)作為反應(yīng)

底物，同時(shí)探究酶活性的觀測(cè)指標(biāo)是相同時(shí)間內(nèi)蛋白塊體積的變化。

(2)實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果檢測(cè)的注意事項(xiàng)

①在探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，底物和酶溶液應(yīng)在何時(shí)進(jìn)行混合？

提示先分別在預(yù)設(shè)的溫度中保溫一段時(shí)間后再混合，保證反應(yīng)從一開始就是預(yù)設(shè)的溫度。

②在探究pH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，宜先保證酶的最適溫度(排除溫度干擾),且將酶溶液的pH調(diào)

至實(shí)驗(yàn)要求的pH后再讓反應(yīng)物與酶接觸，不宜在未達(dá)到預(yù)設(shè)pH前，讓反應(yīng)物與酶接觸。

③若選擇淀粉和淀粉酶來探究溫度對(duì)酶活性的影響，檢測(cè)底物被分解的試劑宜選用碘液，不能選用斐

林試劑的原因是？

提示因?yàn)橛渺沉衷噭╄b定時(shí)需要水浴加熱，而該實(shí)驗(yàn)中需嚴(yán)格控制溫度。

【教材拾遺】

教材隱性知識(shí)：(1)源于必修1P84“相關(guān)信息”：已知胃蛋白酶的最適pH為1.5,小腸液的pH約為7.6,

胃蛋白酶隨食糜進(jìn)入小腸后還能發(fā)揮作用嗎？為什么？

提示：不能。因?yàn)闆]有了適宜的pH,胃蛋白酶活性大大下降甚至失活，不再發(fā)揮作用。

(2)源于必修1P85“科學(xué)?技術(shù)?社會(huì)”：溶菌酶能夠溶解細(xì)菌的細(xì)胞壁，具有抗菌消炎的作用。在臨

床上與抗生素混合使用，能增強(qiáng)抗生素的療效。

提升-必考考向歸納

例10.溫度會(huì)影響酶促反應(yīng)速率，其作用機(jī)理可用下圖坐標(biāo)曲線表示。其中a表示底物分子具有的能量，b

表示溫度對(duì)酶空間結(jié)構(gòu)的影響，c表示酶促反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系。下列說法正確的是()

A.隨著溫度的升高，底物分子具有的活化能增加

B.處于曲線c中1、2位點(diǎn)酶分子活性是相同的

C.酶促反應(yīng)速率是底物分子的能量與酶空間結(jié)構(gòu)共同作用的結(jié)果

D.酶適于低溫保存，原因是底物分子的能量低

【答案】C

【解析】解析：由圖可知，隨著溫度的升高，底物分子具有的能量增加，A錯(cuò)誤;

處于曲線c中1、2位點(diǎn)酶促反應(yīng)速率相等，但酶分子活性不一定相同，B錯(cuò)誤；

由圖可知，底物分子的能量與酶空間結(jié)構(gòu)都會(huì)影響酶促反應(yīng)速率，C正確；

酶適于低溫保存，原因是低溫只是抑制酶活性，不會(huì)使酶變性失活，D錯(cuò)誤。酶適于低溫保存，原因是低

溫只是抑制酶活性，不會(huì)使酶變性失活，D錯(cuò)誤。

【教材拾遺】

1.（必修1P78）活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。

2.（必修1P78）與無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，催化效率更高。

3.（必修1P81）酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。

4.（必修1P82）酶的專一性是指：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行，

與酶的專一性是分不開的。

5.（必修1P84）酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在比較溫和的條件下進(jìn)行的。

6.（必修1P84）過酸、過堿或溫度過高，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活。低溫下酶的空間結(jié)

構(gòu)穩(wěn)定，因此，酶制劑適宜在低溫下保存。

考點(diǎn)四ATP

1.ATP的結(jié)構(gòu)

?夯基?必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理

【歸納總結(jié)】

（腺曙崢械蜒植花線——RNA幽&木包成單位之一）

二餐依嚎普ADP

X1P

2.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化

（1）ATP的供能原理

而再曲…琳不

用個(gè)和ATP在■的作用

部的?下水解時(shí).脫離

?不?定.末??

■某國(guó)下來的末??

;NUKUI有一種M

都帶食

?開ATP而與其他

技能量與其他分

:分子結(jié)合的必母.

而相互子的合，從而使

；b具有較爽的精

排斥等后弄震生變化

辛勢(shì)脆

（2）ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化

:血無窗可|:而通木色

ADP.PidMt縣ATPAT3ADP"I?俄■

ATM.七亙亙卜ATP水解.

■■“JL線一兩-生物體的：；；工

It停，避?體埋國(guó)得..立；"；；

光?（光合作用）、一畫j_修存在杵彈化學(xué)?

ftOL（?K^?）iMKJ中的化學(xué)一

可直接轉(zhuǎn)化成其他形式

儲(chǔ)存在AT阱形成

的能量（如機(jī)械鰻、電

特殊的化學(xué)健

能等），用于魯41生命

活動(dòng)

【教材拾遺】

教材隱性知識(shí)：源于必修1P87“圖5-4"：①ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化不是（填“是”或“不是”）一個(gè)可

逆反應(yīng)。分析原因：從物質(zhì)方面來看是可逆的，從酶、進(jìn)行的場(chǎng)所、能量的來源等方面來看是不可逆的。

②人體內(nèi)ATP的含量很少，但在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，每分鐘約有0.5kg的ATP轉(zhuǎn)化為ADP釋放能量，以供運(yùn)動(dòng)

之需，但人體內(nèi)ATP總含量并沒有太大變化，請(qǐng)分析原因：ATP與ADP時(shí)刻不停地發(fā)生快速相互轉(zhuǎn)化，并

且處于動(dòng)態(tài)平衡之中。

源于必修1P89“拓展應(yīng)用”：在植物、動(dòng)物、細(xì)菌和真菌的細(xì)胞內(nèi)，都是以ATP作為能量“貨幣”的，

由此說明：生物界具有統(tǒng)一性，也說明種類繁多的生物有著共同的起源。

【易錯(cuò)點(diǎn)】易錯(cuò)辨析

（l）ATP是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的唯一的直接能源物質(zhì)。（必修1P86正文）（X）

（2）ATP脫去兩個(gè)磷酸基團(tuán)后,可作為RNA分子的合成原料。（必修1P86“相關(guān)信息”）（V）

（3）ATP含有3個(gè)特殊的化學(xué)鍵,但是只有一個(gè)特殊的化學(xué)鍵會(huì)發(fā)生斷裂。（必修1P86正文）（X）

⑷植物細(xì)胞可以通過光合作用和細(xì)胞呼吸形成ATP,而動(dòng)物細(xì)胞只能通過細(xì)胞呼吸形成ATP。（必修1P87

圖5-5）（V）

3.應(yīng)用:ATP熒光檢測(cè)儀

ATP熒光檢測(cè)儀基于螢火蟲發(fā)光原理（P—89）,利用“熒光素酶一熒光素體系”快速檢測(cè)三磷酸腺昔（ATP）。

由于所有生物活細(xì)胞中含有恒量的ATP,所以ATP含量可以清晰地表明樣品中（食品、藥品、水體等）微生

物與其他生物殘余的多少，用于判斷衛(wèi)生狀況。

4.ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“貨幣

用于普及合成、

”發(fā)％發(fā)心期攫*型小大■思考

期電內(nèi)的」ATPATPATP是纏胸內(nèi)戳

1B「的合成

WWW遁的債="貨幣"

反應(yīng)

5.ATP與02之間的關(guān)系模型分析

gL霆示在無.條件下,一■可謖過無氧，?

產(chǎn)廠分■有機(jī)物.產(chǎn)生少量ATP

樂t―,現(xiàn)示lid供給量的增*.*」號(hào)■

lH）?4W-■■"!!,■過育分I*有機(jī),葬址的

Y■量用多,ATP的產(chǎn)生量?之用加

*示5供給*■過一定慈NI后.ATP的產(chǎn)生

恒酶爆不再?加，區(qū)時(shí)的屬制因霸“像是」L。啟益量

ATP.??等乙

'Z\可哀示?乳功■的成熟tl集■中的ATP親自幽宜堡.

回與O*?無關(guān)

【易錯(cuò)點(diǎn)】易錯(cuò)辨析

（DATP水解釋放的磷酸基團(tuán)能使載體蛋白磷酸化，并引起載體蛋白空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。（必修1P88正

文）（J）

（2）ATP水解釋放的能量可用于細(xì)胞內(nèi)的放能反應(yīng)。（必修1P89正文）

（X）

⑶細(xì)胞中許多吸能反應(yīng)與ATP的合成相聯(lián)系，許多放能反應(yīng)與ATP的水解相聯(lián)系。（必修1P89正

文）（X）

1.（2022?廣東，13）某同學(xué)對(duì)蛋白酶TSS的最適催化條件開展初步研究，結(jié)果見下表。下列分析錯(cuò)誤的是

降解率（%）

組別PHCaCI2溫度（℃）

9+9038

②9+7088

③9-700

④7+7058

⑤5+4030

注：+/一分別表示有/無添加，反應(yīng)物為國(guó)型膠原蛋白。

A.該酶的催化活性依賴于CaCI2

B.結(jié)合①②組的相關(guān)變量分析，自變量為溫度

C.該酶催化反應(yīng)的最適溫度為700,最適pH為9

D.尚需補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)才能確定該酶是否能水解其他反應(yīng)物

答案：C

解析：分析②③組可知，沒有添加CaCI2,降解率為0,說明該酶的催化活性依賴于CaCI2,A正確；

分析①②組變量可知，pH均為9,都添加了CaCI2,溫度分別為90回、700,故自變量為溫度，B正確;

②組酶的活性最高，此時(shí)pH為9,溫度為70回，但由于分組較少，不能說明其最適溫度為70回，最適pH

為9,C錯(cuò)誤；

該實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)物為團(tuán)型膠原蛋白，要確定該酶能否水解其他反應(yīng)物還需補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，D正確。

2.（2020,北京，4）用新鮮制備的含過氧化氫酶的馬鈴薯懸液進(jìn)行分解,

H2O2的實(shí)驗(yàn)，兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖。第1組曲線是在pH=7.0、2013條件

下，向5mL1%的H2O2溶液中加入0.5mL酶懸液的結(jié)果。與第1組相：

比，第2組實(shí)驗(yàn)只做了一個(gè)改變。第2組實(shí)驗(yàn)提高了

A.懸液中酶的濃度

B.H2O2溶液的濃度

C.反應(yīng)體系的溫度

D.反應(yīng)體系的pH

答案：B

解析：提高酶的濃度能夠提高反應(yīng)速率，不能提高生成氧氣的量，A錯(cuò)誤;

提圖H2O2溶液的濃度，就是提局底物濃度，可使產(chǎn)物的量增加，B正確;

適度的提高溫度可以加快反應(yīng)速率，不能提高產(chǎn)物的量，C錯(cuò)誤；

改變反應(yīng)體系的pH,可以改變反應(yīng)速率，不能提高產(chǎn)物的量，D錯(cuò)誤。

3.（2022?全國(guó)乙，4）某種酶P由RNA和蛋白質(zhì)組成，可催化底物轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的

實(shí)驗(yàn)組②③④⑤

產(chǎn)物。為探究該酶不同組分催化反應(yīng)所需的條件，某同學(xué)進(jìn)行了右列5組實(shí)底物+++++

驗(yàn)俵中表示有，"一"表示無）。RNA組分++-+-

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出的結(jié)論是蛋白質(zhì)組分+-+-+

--

A.酶P必須在高濃度Mg2+條件下才具有催化活性低濃度Mg2++++

高濃度Mg2+---++

B.蛋白質(zhì)組分的催化活性隨Mg2+濃度升高而升高

產(chǎn)物+--+-

C.在高濃度Mg2+條件下RNA組分具有催化活性

D.在高濃度Mg2+條件下蛋白質(zhì)組分具有催化活性

答案：B

解析：由①組可知酶P在低濃度Mg2+條件下也有產(chǎn)物的生成，說明并非一定要在高濃度Mg2+條件下

酶P才具有催化活性，A錯(cuò)誤；

由第③組和第⑤組對(duì)比可知，只有蛋白質(zhì)組分的酶存在時(shí)，在低濃度Mg2+和高濃度Mg2+的條件下，

均無產(chǎn)物的生成，說明在兩種條件下蛋白質(zhì)組分都沒有催化活性，B錯(cuò)誤；

由第④組和第⑤組對(duì)比可知，在高濃度Mg2+條件下，第④組有產(chǎn)物的生成，第⑤組沒有產(chǎn)物的生成,

說明RNA組分具有催化活性，蛋