[高中生物一轮复习教学讲义必修1]
第7讲酶和ATP
考点一酶在代谢中的作用
1．酶的本质和作用
内容
解释
产生部位
活细胞内产生
除哺乳动物成熟红细胞外，其他细胞都能产生酶
作用场所
可在细胞内、细胞外、生物体外发挥作用
可在生物体外发挥作用，但不能来自于体外，只能由细胞合成
酶的本质
大多数酶是蛋白质，少数是RNA
合成原料是氨基酸或核糖核苷酸
酶的功能
生物催化剂
酶只起催化功能，且反应前后酶的数量和化学性质不变
作用机理
降低化学反应的活化能
酶不能提供能量
酶的特性
①高效性
②专一性
③作用条件较温和
①相对于无机催化剂而言，酶的催化效率非常高
②一种酶只能催化一种或一类化学反应
③高温、强酸、强碱都会使酶发生变性失活
知识拓展：(1)典型酶的种类和作用
酶的名称
酶的作用
淀粉酶
催化淀粉水解为麦芽糖
麦芽糖酶
催化麦芽糖分解为葡萄糖
蛋白酶
催化蛋白质水解为多肽
脂肪酶
催化脂肪水解为脂肪酸和甘油
DNA酶
催化DNA水解为脱氧核苷酸
RNA酶
催化RNA水解为核糖核苷酸
DNA聚合酶
催化DNA复制产生子代DNA
RNA聚合酶
催化DNA转录产生RNA
ATP合成酶
能连接远离腺苷的高能磷酸键。
ATP水解酶
能打开远离腺苷的高能磷酸键
纤维素酶
分解纤维素
果胶酶
分解果胶
逆转录酶
催化RNA形成DNA单链
DNA连接酶
将两个DNA片段的黏性末端或平末端连接起来
限制酶
识别DNA中特定的核苷酸序列并使磷酸二酯键断裂
酪氨酸酶
催化酪氨酸合成黑色素
解旋酶
催化DNA复制过程中DNA碱基间氢键的断裂
肽基转移酶
蛋白质合成过程中，它催化核糖体A位tRNA上末端氨基酸的氨基与P位肽酰-tRNA上氨基酸的羧基间形成肽键。它是构成核糖体的RNA，是一种核酶。
(2)具有专一性的五类物质
=1\*GB3①
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\*GB3②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\*GB3③激素：激素特异性地作用于靶细胞、靶器官，其原因在于它的靶细胞膜或胞内存在与该激素特异性结合的受体。
=4\*GB3④tRNA：tRNA有61种，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。
=5\*GB3⑤抗体：一种抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。
注意说明：比较酶与激素
产生
化学本质
作用机制
激素
内分泌细胞
蛋白质、多肽、固醇、单胺等
作为信号分子作用于相应的靶细胞，并在发挥作用后被灭活
酶
几乎所有的活细胞
绝大多数为蛋白质，少数为RNA
作为催化剂降低反应的活化能，在化学反应的前后，其质量与化学性质均不发生改变
共性
①均具有微量、高效性
②均具一定的特异性
考点二酶特性的实验探究
1．实验探究——比较过氧化氢在不同条件下的分解
①实验原理：FeCl3溶液中的Fe3+是一种无机催化剂，它可以使过氧化氢分解为H2O和O2，新鲜的肝脏中含有的过氧化氢酶具有相同的作用，但催化效率不同。(每滴FeCl3溶液中的Fe3+数，大约是每滴研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍)
②实验过程示意图
③实验设计及现象
试管编号
第一步
第二步
观察现象
点燃卫生香检测
结果分析
1
每支试管加入2mL体积分数为3%的过氧化氢溶液
————
几乎无气泡
无变化
H2O2自然分解缓慢
2
90℃水浴加热
很少气泡
微亮
解热能促使H2O2分解
3
滴加质量分数为3.5%的FeCl3，溶液2滴
较多气泡
明亮
Fe3+能催化H2O2分解
4
滴加质量分数为20%的肝脏研磨液2滴
很多气泡
复燃
过氧化氢酶有催化H2O2分解的作用，且效率高
④实验结论：同无机催化剂相比，酶的催化效率要高得多。
实验注意事项
a．肝脏要新鲜，因为新鲜的肝脏中过氧化氢酶的含量较多，且活性较高。
b．将肝脏研磨成液，目的是使细胞内的过氧化氢酶充分释放出来，增大它与H2O2的接触面积。
(2)验证酶的专一性
①设计思路
验证酶专一性的方法也是“对比法”，常见的有两种方案：底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。
②设计方案
项目
方案一
方案二
实验组
对照组
实验组
对照组
材料
底物相同(等量)
与酶相对应的底物
另外一种底物
试剂
与底物相对应的酶
另外一种酶
同一种酶(等量)发生反应不发生反应
现象
发生反应
不发生反应
结论
酶具有专一性
酶具有专一性
③实验操作
2．探究影响酶活性的因素
(1)用α-淀粉酶探究温度对酶活性的影响
①实验原理：淀粉麦芽糖，淀粉+碘→蓝色。；温度影响淀粉酶的活