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1、細(xì)胞的新陳代謝細(xì)胞的新陳代謝第第 講講1酶的發(fā)現(xiàn)歷程：酶的發(fā)現(xiàn)歷程： 2.酶的本質(zhì) 酶的概念： 產(chǎn)生的具有 的有機(jī)物。 酶產(chǎn)生的部位： . 酶的化學(xué)本質(zhì)：大部分是 ，少 部分是 . 合成酶的原料：氨基酸或核糖核苷酸 酶的作用部位：細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外活細(xì)胞活細(xì)胞催化作用催化作用活細(xì)胞活細(xì)胞蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)RNA 3.酶的作用和特性 酶的作用：降低反應(yīng)的 。 酶的特性： (1) ：酶的催化效率是無機(jī)催化劑的1071013倍。 (2) ：每一種只能催化一種或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。 (3)作用條件較 ?；罨芑罨芨咝Ц咝Ｒ粚Ｒ粶睾蜏睾?4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，比較過氧化氫酶與無機(jī)催化劑(Fe3或MnO2)的催化效率

2、 試管編號實(shí)驗(yàn)設(shè)置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1號(2 mLH2O2)對照組(不做處理)無明顯氣泡放出，無助燃性2號(2 mLH2O2)水浴加熱(90 )_3號(2 mLH2O2)3.5% FeCl32滴_4號(2 mLH2O2)20%肝臟研磨液2滴_有明顯氣泡放出，有明顯氣泡放出，有助燃性有助燃性 有較多氣泡放出，有較多氣泡放出，助燃性強(qiáng)助燃性強(qiáng) 有大量氣泡放出，有大量氣泡放出，助燃性更強(qiáng)助燃性更強(qiáng) 5.影響酶活性的因素 6.ATP (1)ATP的中文名稱： 。 (2)ATP的結(jié)構(gòu)式： 。 ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量極少，ATP和ADP的總量是基本固定的，生物體內(nèi)的糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等有機(jī)物中含有的大量的化學(xué)能，必須

3、轉(zhuǎn)變成ATP中的化學(xué)能才能被細(xì)胞利用。因此，ATP和ADP的轉(zhuǎn)化是大量而速度極快的。三磷酸腺苷三磷酸腺苷APPP 能量的釋放、轉(zhuǎn)移和利用（圖解） (3)ATP的來源：動物: ;植物： 。 細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸和光合作用細(xì)胞呼吸和光合作用 1.與酶有關(guān)的總結(jié)： (1)酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)和少量的RNA，其合成原料是氨基酸和核糖核苷酸； (2)所有的酶都是在體內(nèi)合成的；發(fā)揮作用的部位可在體內(nèi)也可在體外； (3)一般來講，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成的酶一般分泌到細(xì)胞外起催化作用；游離核糖體合成的酶一般在細(xì)胞內(nèi)起作用； (4)酶的合成受遺傳物質(zhì)控制，具有種的特異性； (5)與無機(jī)催化劑相比所具有的特殊性：高

4、效性、專一性和反應(yīng)條件的溫和性。 2.在探索pH對酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，為何利用“斐林試劑”來檢測實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而不能用“碘液”？ 因?yàn)榈鈺cNaOH發(fā)生反應(yīng)，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。雖然斐林試劑與HCl也能發(fā)生反應(yīng)，但由于加入的斐林試劑量相對較多；同時，經(jīng)過沸水浴，酶變性失活，減少了加入斐林試劑后pH的改變對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。 3.在探究溫度對酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，為何利用“碘液”檢測實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而不能用“斐林試劑”？ 因?yàn)槿邕x用斐林試劑，反應(yīng)時需要水浴加熱來驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，那么可能置于不同溫度的條件下都會有部分淀粉被水解生成還原糖，結(jié)果與置于適宜溫度條件下的試管一樣都會出現(xiàn)磚紅色沉淀的現(xiàn)象，從而不能達(dá)到檢測實(shí)

5、驗(yàn)結(jié)果的目的。 下列有關(guān)酶的說法不正確的是（雙選）（ ） A.所有的酶都在核糖體上合成 B.酶在化學(xué)反應(yīng)前后自身化學(xué)性質(zhì)都不會改變 C.酶之所以能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率是因?yàn)榻档土嘶瘜W(xué)反應(yīng)所需的能量 D.酶都產(chǎn)生于活細(xì)胞內(nèi)，但其催化作用的發(fā)揮不一定依賴于細(xì)胞環(huán)境 生物體內(nèi)絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，但有些是RNA，因此不都在核糖體上合成。酶之所以能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率不是因?yàn)榻档土嘶瘜W(xué)反應(yīng)所需的能量，而是因?yàn)榻档土嘶瘜W(xué)反應(yīng)的活化能。 AC 下列有關(guān)酶的敘述，正確的是( ) 是具有分泌能力的細(xì)胞產(chǎn)生的 有的從食物中獲得，有的在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來 凡是活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶 酶都是蛋白質(zhì) 有的酶是蛋白質(zhì) 在代謝中有多種功能

6、 在新陳代謝和生殖發(fā)育中起調(diào)控 作用 酶只是起催化作用，其催化作用的實(shí)質(zhì)是降低反應(yīng)的活化能 A. B. C. D. 酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物。從產(chǎn)生來看，酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的，一般來說，凡是活細(xì)胞都可產(chǎn)生酶；從作用來看，酶只在化學(xué)反應(yīng)中起催化作用；具有分泌功能的細(xì)胞除能產(chǎn)生酶外，還能產(chǎn)生激素類物質(zhì)，激素在新陳代謝和生殖中起調(diào)控作用。 C 下圖表示某種酶在不同處理?xiàng)l件(a、b、c)下催化某反應(yīng)生成物的量和反應(yīng)時間的關(guān)系，解讀此圖不可以獲得的信息是( ) A.a是此酶促反應(yīng)的最適應(yīng)條件 B.三個處理?xiàng)l件的差異可能是酶制劑的量的不同 C.三個處理?xiàng)l件中，反應(yīng)底物的量是相同 D.三個處理?xiàng)l件的

7、差異很可能是處理溫度的不同 由圖可知，三曲線達(dá)到最大生成物的量是相同的，故三個處理?xiàng)l件中，反應(yīng)底物的量是相同的；但是達(dá)到最大生成物的量所需要的時間不同，出現(xiàn)此差異很可能是溫度不同，或者是酶濃度不同。從三個處理中來看，a是三種處理中條件最好的，但不能說是最適應(yīng)條件。A圖圖 將一個土豆(含過氧化氫酶)切成大小和厚度相同的若干片，放入盛有一定體積和濃度的過氧化氫溶液的針筒中(如下圖所示)，以探究酶促反應(yīng)的相關(guān)問題。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與數(shù)據(jù)分析答題。 (1)若土豆片為4片時，每隔3分鐘收集一次數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)分組繪出如下曲線圖。20分鐘后，氣體量不再增加的原因是 。過氧化氫量有限過氧化氫量有限 (2)若土豆片

8、為8片時，和上述實(shí)驗(yàn)所得的曲線(實(shí)線)相比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線最可能是下列 圖中的虛線。如果要獲得更多的氣體，在不改變?nèi)芤后w積的條件下，可采取的方法是增加 ，其結(jié)果可用 圖中的虛線表示。 c過氧化氫濃度過氧化氫濃度a圖圖 20分鐘后，氣體量不再增加，主要是因?yàn)榉磻?yīng)物已經(jīng)完全反應(yīng)完畢，即使有酶存在，也會因反應(yīng)物不足而不能產(chǎn)生氣體，故氣體量不再增加。 土豆片增加時，即酶量增加，故能縮短反應(yīng)到達(dá)平衡所需要的時間，故為c所示的曲線。若要獲得更多的氣體，即產(chǎn)物量增加，則應(yīng)增加反應(yīng)物的量。 某同學(xué)用含不同種類酶制劑的洗衣粉進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?；卮鹣铝袉栴}：組別布料污染物水溫A(蛋白酶洗衣粉)66 cm蛋白膜40B(脂肪

9、酶洗衣粉)66 cm蛋白膜40C(蛋白酶洗衣粉)66 cm淀粉膜40 (1)該實(shí)驗(yàn)的目的是探究 。該實(shí)驗(yàn)還應(yīng)可知的無關(guān)變量為 . 。該實(shí)驗(yàn)中 、 分別構(gòu)成兩組對照實(shí)驗(yàn)。 (2)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中可通過觀察 來判斷酶的催化效率. (3)蛋白酶洗衣粉的去污原理是 . 。酶的專一性酶的專一性用量、污染程度、水質(zhì)、用量、污染程度、水質(zhì)、pH等等A與與BA與與C洗衣粉的洗衣粉的污染物消失時間的長短污染物消失時間的長短酶催化污垢中蛋白質(zhì)的水解酶催化污垢中蛋白質(zhì)的水解用蛋白用蛋白 (4)有同學(xué)打算用絲綢作為實(shí)驗(yàn)材料，探究蛋白酶洗衣粉的洗滌效果，你認(rèn)為合適嗎？為什么？ . 。 (5)大力推廣使用加酶洗衣粉代替

10、含磷洗衣粉，這是因?yàn)?. . 。不合適，因?yàn)榻z綢的主要成分不合適，因?yàn)榻z綢的主要成分酶可以被微生物分解酶可以被微生物分解,是蛋白質(zhì)，會被洗衣粉中的蛋白酶分解，是蛋白質(zhì)，會被洗衣粉中的蛋白酶分解，損壞衣物損壞衣物又可以避免水體富營養(yǎng)化，所以加酶洗衣又可以避免水體富營養(yǎng)化，所以加酶洗衣粉有利用環(huán)境的保護(hù)粉有利用環(huán)境的保護(hù) 本實(shí)驗(yàn)通過不同酶(蛋白酶和脂肪酶)對同一底物的催化實(shí)驗(yàn)(即A組和B組)，以及同一種酶(蛋白酶)對不同底物(蛋白質(zhì)和淀粉)的催化作用(即A組和C組)的比較來研究酶的專一性。該實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量為溫度、洗衣粉的用量、污染程度、水質(zhì)、pH等。實(shí)驗(yàn)的檢測指標(biāo)為污染物消失時間。蛋白酶能將污垢中

11、的蛋白質(zhì)水解，從而達(dá)到去污的目的。由于絲綢的主要成分是蛋白質(zhì)，會被蛋白酶分解，損壞衣物，因此不宜用絲綢作為實(shí)驗(yàn)材料。 某同學(xué)探究溫度對加酶洗衣粉洗滌效果的影響，選擇10 、20 、30 、40 、50 、60 和70 的溫度梯度，在其他條件都一致的條件下，發(fā)現(xiàn)40 時的洗滌效果最好，由此得出( ) A.40 為該酶的最適溫度 B.40 不是該酶的最適溫度 C.40 時酶活性最高 D.不能確定該酶的最適溫度 由于實(shí)驗(yàn)中設(shè)置的溫度梯度過大，雖然40 時的洗滌效果最好，也不能確定該溫度是否為最適溫度。D 對ATP ADP+Pi+能量的敘述中，正確的一項(xiàng)是（雙選）( ) A.反應(yīng)向左進(jìn)行和向右進(jìn)行時所

12、需的酶是不一樣的 B.反應(yīng)向右進(jìn)行時釋放能量，向左進(jìn)行時儲存能量 C.整個反應(yīng)是一個動態(tài)平衡的過程 D.植物細(xì)胞和動物細(xì)胞發(fā)生這個反應(yīng)的生理過程都一樣 本題考查ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的過程。生物體進(jìn)行的ATP和ADP轉(zhuǎn)化過程是兩個截然不同的生理過程，它們發(fā)生的位置、所需的酶都是不同的，所以A項(xiàng)正確。也正是因?yàn)閮蓚€過程是在不同的場所、不同的酶的作用下完成的，所以就不存在動態(tài)平衡問題，故C項(xiàng)也不對。植物細(xì)胞可能通過光合作用產(chǎn)生ATP和消耗ATP，也可能通過呼吸作用產(chǎn)生ATP，而動物細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用，所以D項(xiàng)也不對。AB 下列關(guān)于ATP生理功能的敘述中正確的是( ) A.ATP是生物體內(nèi)的儲能物

13、質(zhì)，因此在細(xì)胞內(nèi)含量很多 B.生物體內(nèi)的ATP是惟一的直接供給能量的高能化合物 C.生物體內(nèi)所有活動需要消耗的能量，不都是由ATP水解提供的 D.大多情況下，生物體內(nèi)ATP中高能磷酸鍵的能量最終來自植物吸收的光能 ATP是生物體內(nèi)的直接能源物質(zhì)，說ATP是惟一直接供能物質(zhì)是錯誤的；ATP的高能磷酸鍵中儲存著大量的能量，但它在細(xì)胞中的含量很少，可以通過不斷再生來滿足生命活動對能量的需要。絕大多數(shù)能量的最終來源是光能。D 【真題真題1】(10上海上海)下圖表示細(xì)胞中某條下圖表示細(xì)胞中某條生化反應(yīng)鏈，圖中生化反應(yīng)鏈，圖中E1E5代表不同的酶，代表不同的酶，AE代表不同的化合物。代表不同的化合物。 據(jù)

14、圖判斷下列敘述中正確的是據(jù)圖判斷下列敘述中正確的是( ) A若若E1催化的反應(yīng)被抑制，則催化的反應(yīng)被抑制，則A的消耗的消耗速度加快速度加快 B若若E5催化的反應(yīng)被抑制，則催化的反應(yīng)被抑制，則B積累到積累到較高水平較高水平 C若若E3的催化速度比的催化速度比E4快，則快，則D的產(chǎn)量的產(chǎn)量比比E多多 D若若E1的催化速度比的催化速度比E5快，則快，則B的產(chǎn)量的產(chǎn)量比比A多多 【解析解析】本題考查學(xué)生獲取信息的能力和本題考查學(xué)生獲取信息的能力和理解能力。結(jié)合圖示可以看出，酶理解能力。結(jié)合圖示可以看出，酶E1的作用是的作用是催化催化A形成形成B，若，若E1催化的反應(yīng)被抑制，則催化的反應(yīng)被抑制，則A的的

15、消耗速度應(yīng)減慢，故消耗速度應(yīng)減慢，故A錯誤。酶錯誤。酶E5的作用是催的作用是催化化B形成形成A，若，若E5催化的反應(yīng)被抑制，則催化的反應(yīng)被抑制，則B不一不一定會積累，因?yàn)槊付〞e累，因?yàn)槊窫2的作用是催化的作用是催化B形成形成C，故故B錯誤。同理，若錯誤。同理，若E1的催化速度比的催化速度比E5快，快，B的產(chǎn)量也不一定比的產(chǎn)量也不一定比A多，故多，故D錯誤。酶錯誤。酶E1、E2、E3和和E4的共同作用才能由的共同作用才能由A形成形成D和和E，若，若E3的催化速度比的催化速度比E4快，則快，則C更多地轉(zhuǎn)化為更多地轉(zhuǎn)化為D，D的的產(chǎn)量比產(chǎn)量比E多，多，故故C正確正確。 【真題2】(08廣東)關(guān)于蛋

16、白酶的敘述，不正確的是( ) A.蛋白酶是蛋白質(zhì) B.蛋白酶可以作為藥品治療某些疾病 C.蛋白酶可以水解所有的肽鍵 D.利用酶工程可以提高蛋白酶的穩(wěn)定性 C 【解析解析】本題考查蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)、本題考查蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)、特性與應(yīng)用。特性與應(yīng)用。A正確：蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)是正確：蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)。B正確：蛋白酶可包上糖衣或裝在正確：蛋白酶可包上糖衣或裝在淀粉類的膠囊中，作為藥品治療消化不良等淀粉類的膠囊中，作為藥品治療消化不良等疾病，如多酶片中就含蛋白酶。疾病，如多酶片中就含蛋白酶。C錯誤：蛋錯誤：蛋白酶主要是破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，也能催白酶主要是破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，也能催化部

17、分肽鍵斷裂，但不是水解所有的肽鍵。化部分肽鍵斷裂，但不是水解所有的肽鍵。 【真題真題3】(08廣東廣東)生產(chǎn)中使用的普通淀生產(chǎn)中使用的普通淀粉酶的最適溫度在粉酶的最適溫度在4060 之間，而極端耐之間，而極端耐熱淀粉酶在熱淀粉酶在100 仍能保持較高的活性，因仍能保持較高的活性，因此具有更為廣泛的應(yīng)用前景。某同學(xué)正在設(shè)此具有更為廣泛的應(yīng)用前景。某同學(xué)正在設(shè)計一個實(shí)驗(yàn)以探究溫度對兩種淀粉酶活性的計一個實(shí)驗(yàn)以探究溫度對兩種淀粉酶活性的影響，其中有些問題需要你的幫助。影響，其中有些問題需要你的幫助。 (2)在此實(shí)驗(yàn)中，因變量可以用碘液和斐林試劑檢測，兩種試劑各與何種物質(zhì)反應(yīng)生色?檢測的是底物還是產(chǎn)物

18、? 碘液與淀粉反應(yīng)生色，檢測的是底物；斐碘液與淀粉反應(yīng)生色，檢測的是底物；斐林試劑與還原糖反應(yīng)生色，檢測的是產(chǎn)物。林試劑與還原糖反應(yīng)生色，檢測的是產(chǎn)物。 (1)此實(shí)驗(yàn)中除自變量和因變量外，還需此實(shí)驗(yàn)中除自變量和因變量外，還需要考慮要考慮 . 。pH、酶濃度、底物濃度、產(chǎn)物濃、酶濃度、底物濃度、產(chǎn)物濃度等因素度等因素 (3)假設(shè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表，請?jiān)谙旅娼o出的坐標(biāo)紙上繪圖反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果。溫度/10203040 50 607080901006254367 83 65222006152548 76 92100988265普通淀粉普通淀粉酶相對活酶相對活性性/耐熱淀粉耐熱淀粉酶相對活酶相對活性性/答案：答

19、案： 【解析】在實(shí)驗(yàn)中能改變的因素屬于自變量。題中的溫度是自變量，酶活性是因變量，而其他因素均屬于無關(guān)變量。該實(shí)驗(yàn)的底物為淀粉，產(chǎn)物是還原糖，淀粉遇碘呈現(xiàn)藍(lán)色，斐林試劑與還原糖在水浴加熱的情況下出現(xiàn)磚紅色沉淀。 【真題4】(08天津)下列有關(guān)ATP的敘述，正確的是( ) 人長時間劇烈運(yùn)動時，骨骼肌細(xì)胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量與安靜時相等 若細(xì)胞內(nèi)Na+濃度偏高，為維持Na+濃度的穩(wěn)定，細(xì)胞消耗ATP的量增加 人在寒冷時，腎上腺素和甲狀腺激素分泌增多，細(xì)胞產(chǎn)生ATP的量增加 人在饑餓時，細(xì)胞中ATP與ADP的含量難以達(dá)到動態(tài)平衡 A. B. C. D. 【解析】人長時間劇烈運(yùn)動時，骨骼肌細(xì)胞

20、中因缺氧進(jìn)行無氧呼吸，而安靜時進(jìn)行有氧呼吸；氧化分解等摩爾葡萄糖，安靜時生成的ATP量較多。細(xì)胞中ATP和ADP的含量少，人在饑餓時，兩者的含量仍會達(dá)到動態(tài)平衡。Na+進(jìn)出細(xì)胞的方式是主動運(yùn)輸，主動運(yùn)輸需要消耗能量。人在寒冷時，腎上腺素和甲狀腺激素分泌增多，細(xì)胞代謝增強(qiáng)，促進(jìn)細(xì)胞中ATP的量增加，以維持體溫的 恒定。B 【真題真題5】（09寧夏）寧夏）下圖表示酶活性與溫下圖表示酶活性與溫度的關(guān)系。下列敘述正確的是度的關(guān)系。下列敘述正確的是( ) A.當(dāng)反應(yīng)溫度由當(dāng)反應(yīng)溫度由t2調(diào)到最適溫度時，酶活性調(diào)到最適溫度時，酶活性下降下降 B.當(dāng)反應(yīng)溫度由當(dāng)反應(yīng)溫度由t1調(diào)到調(diào)到最適溫度時，酶活性上升最適溫度時，酶活性上升 C.酶活性在酶活性在t2時比時比t1高，高，故故t2時更適合酶的保存時更適合酶的保存 D.酶活性在酶活性在t1時比時比t2低，低，表明表明t1時酶的空間結(jié)構(gòu)破壞更嚴(yán)重時酶的空間結(jié)構(gòu)破壞更嚴(yán)重 【解析】由圖可知，反應(yīng)溫度由t1調(diào)到最適溫度時，酶活性上升；由t2調(diào)到最適溫度時，酶活性也上升；絕大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì)，高溫時酶易變性而失活，因此保存酶時應(yīng)選擇較低溫。酶的活性受到溫度的影響，在最適溫度下酶的活性最高，最適溫度往左降溫或往右升溫，都會使酶的活性下降。但低溫和高溫對酶的影響并非完全相同，高溫下酶會變性而失活，低溫下酶的活性會降低但一般不會變性失活。B