中财网智通财经网ceo张欢:新陈代谢与酶 新陈代谢与ATP
来源：百度文库 编辑：中财网 时间：2024/04/29 00:18:11
北 京 四 中
编稿老师：赵晓刚 审稿老师：陈月艳 责 编：陈莉
【知识点归纳】新陈代谢与酶 新陈代谢与ATP
一．酶的发现史
二、酶及其作用
㈠实验探究
⒈探究酶与Fe3+对过氧化氢分解的催化效率
编号 1 2 3 4
底物（H2O2） 1 ml 1 ml 1 ml 1 ml
反应条件 自然分解 Fe3+ 生土豆屑 熟土豆屑
现象
（气泡多少） 小而少 大而少 小而极多 小而少
实验分析 酶的来源
酶的作用
酶的本质
⒉探究唾液淀粉酶对淀粉和蔗糖的催化作用
主反应 对照反应
1 2 3 4
酶促反应 底物1ml 1%淀粉液 1%蔗糖液 1%麦葡混液 1%淀粉液
实验处理 鲜唾液 鲜唾液 蒸馏水 蒸馏水
反应条件 在37℃恒温下保温10min左右
鉴定反应 班氏试剂 1滴 1滴 1滴 1滴
反应条件 煮沸 煮沸 煮沸 煮沸
溶液颜色 砖红色 蓝色 砖红色 蓝色
实验分析 ①催化特性
②反应条件
㈡酶的概念
⒈来源：活细胞产生的
⒉作用：具有生物催化作用
⒊化学属性：主要是蛋白质类，少数为RNA
㈢酶作用特性
⒈高效性：相当于无机催化剂的107~1013倍
⒉专一性：每种酶只催化一种或一类化合物的化学反应
1）酶促反应的机理
A代表酶，反应前后没有变化
B底物，即反应物，必需与酶特异性结合，酶才能发挥作用
2）酶促反应速率与底物浓度的关系
V、Vmax、[s]分别代表酶促化学反应速率、最大速率以及底物浓度
3）为何酶促反应有最大速率？
受酶的数量的限制。
三、影响酶活性的主要因素
㈠实验探究
⒈不同温度对淀粉酶活性的影响
试管编号 1 2 3
酶促
反应 1%淀粉溶液 2 ml 2 ml 2 ml
2%淀粉酶液 1 m l 1 m l 1 m l
温度条件 80℃ 60℃ 0℃
反应时间 5min 5min 5min
鉴定
反应 班氏试剂 2滴 2滴 2滴
处理条件 煮沸 煮沸 煮沸
溶液颜色
⒉不同pH对淀粉酶活性的影响
试管编号 1 2
酶促
反应 反应底物 1%淀粉溶液2 ml 1%淀粉溶液2 ml
实验处理 2%淀粉酶液1 m l 2%淀粉酶液1 m l
PH 5%HCl(pH为1～2) 5%NaOH (pH为13～14)
温度条件 60℃ 60℃
反应时间 5min 5min
鉴定
反应
班氏试剂 2滴 2滴
处理条件 煮沸 煮沸
溶液颜色
附：改用H2O2探究不同温度和pH影响酶活性的实验方案
⒈温度对H2O2酶活性的影响
试管编号 3%H2O2（ml） 温度（℃） H2O2酶滤纸片 实验现象
1 5 37.0 2
2 5 10.0 2
⒉pH对H2O2酶活性的影响
试管编号 3%H2O2（ml） pH H2O2酶滤纸片 实验现象
1 5 5 2
2 5 6 2
3 5 7 2
4 5 8 2
实验准备
⑴3%H2O2 — 用新购买的原包装双氧水，现用现配制
⑵H2O2酶滤纸片 — 将10 g置于200 ml 蒸馏水中，用匀浆机捣碎。将滤纸剪成1cm2的小片，散放在表面皿中，用鲜肝液浸泡1min后使用。
⑶缓冲液：pH5、6、7、8
将17.96 g Na2HPO4.7H2O在1 000ml容量瓶内溶于蒸馏水中，加水至刻度，配制成0.067M Na2HPO4溶液。将9.07 g KH2PO4在1 000ml容量瓶内溶于蒸馏水中，加水至刻度，配制成0.067M KH2PO4溶液。用上述两种溶液配制pH5、6、7、8缓冲液如下：
PH 5 6 7 8
ml 0.067M Na2HPO4 1 20 60 95
ml 0.067M KH2PO4 99 80 40 5
㈡酶作用的适宜条件
⒈适宜的温度
注意：低温降低酶的活性，而高温不但降低酶的活性而且温度过高会破坏酶（蛋白质或RNA）的空间结构使其失去活性
⒉适宜的pH
注意：过酸或过碱破坏酶（蛋白质或RNA）的空间结构使其失去活性
新陈代谢与ATP
一、ATP分子的结构核糖
⒈ 两种磷酸键
⑴ 磷酸酯键：A–P蕴含自由能少
⑵ 焦磷酸键：P～P蕴含自由能多
⒉ 末端高能磷酸键容易断裂和重新形成
二、ATP与ADP的转化关系
⒈ ADP磷酸化反应：生成ATP，储存能量（能源供应）
⒉ ATP水解反应：生成ADP，释放能量（耗能活动存在）
三、ATP的主要生成途径
⒈ 光合作用过程的磷酸化反应（叶绿体片层结构）
⒉ 有氧呼吸过程的磷酸化反应（线粒体内膜系统）
【重点、难点解析】
新陈代谢与酶
教学重点与难点：
⒈以概念形成途径获得酶的概念要素，接受概念学习策略的训练，培养学习能力；酶的催化作用具有高效性、专一性和需要适宜条件的特点。
⒉分析两个实验的结果，得出相应的科学结论，培养归纳思维能力。
⒊独立完成酶的探究实验操作，培养动手技能。
新陈代谢与ATP
教学重点与难点：
⒈ ATP分子的结构和生理功能。
⒉ ATP与ADP的相互转化关系以及ATP形成途径。
【例题解析】
1 下列关于新陈代谢的叙述中，不正确的是（ ）
A 生物体的物质代谢和能量代谢主要发生在细胞内
B 物质代谢和能量代谢是独立的过程
C 是细胞成分的不断更新
D 它是生物体自我更新的过程
【解析】本题考察新陈代谢的基本概念，新陈代谢的实质是细胞内发生的一系列有序的酶促反应，生物体通过新陈代谢实现自我更新。新陈代谢的能量代谢伴随着物质代谢而进行。故应选B
2 既能除去植物细胞的细胞壁又不损伤原生质体的物质是（ ）
A 稀盐酸 B 浓蔗糖溶液 C 淀粉酶 D 纤维素酶
【解析】细胞壁主要成分是纤维素，利用纤维素酶可以分解纤维素而不损伤原生质。所以选D
3 进入冬眠的动物体，代谢极为缓慢，最根本的原因是（ ）
A 体内酶活性降低 B 气温低 C 进食少 D 消耗能量少
【解析】考察酶的生理作用和反应需要的最适宜条件，低温可降低酶的活性。故应选A
4.多酶片含有蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶，具有辅助消化的功能。其片剂是糖衣片，这样制作的目的是…（ ）
A.补充体内糖类物质的供给 B.防止胃液的消化作用
C.经唾液的消化后即可迅速起作用 D.酶的空间结构具有稳定性
【解析】考查酶的化学本质主要是蛋白质类，糖衣可以防止胃液内胃蛋白酶对蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的消化作用，故应选B
5.人在发高烧时曾常常不思饮食，其根本原因是( )
A.消化道内食物尚未消化 B.发烧使胃肠蠕动减弱
C.体内的食物残渣排出受阻 D.高烧使酶的活性减弱
【解析】考查酶起作用受温度的影响，高温降低酶的活性，所以选D
6．三磷酸腺苷的分子简式可写成（ ）
A．A～P～P～P B．A—P～P～P
C．A—P—P—P D．A～P—P～P
【解析】B
7．n分子ATP中含有高能磷酸键和磷酸基团分别为（ ）
A3n 2n B3n 3n C2n 3n D 2n 2n
【解析】ATP的化学简式为A—P～P～P，1分子ATP中含高能磷酸键2个，含磷酸基团3个，所以选C
8．对ATP
ADP + Pi + 能量 的叙述不正确的是（ ）
A 上述过程存在着能量的释放与储存 B 该过程保证了生命活动的顺利进行
C 该反应无休止的在细胞内进行 D ATP是生物体内储存的能源物质
【解析】本题考察ATP与ADP的相互转化关系及该过程的意义。ATP是直接能源，脂肪是生物体储备的能源物质。故应选D
9．下图表示温度对酶的催化效率的影响，根据图回答：
（1）曲线中的AB段表明：__________________________________。
（2）曲线中的B点表示：___________________________________。
（3）曲线中的BC段表明：__________________________________。
【解析】本题考察温度对酶作用的影响以及识图能力。
（1）在一定的温度范围内，酶的催化效率随温度升高而升高
（2）酶作用的最适温度
（3）如果温度在达到酶作用的最适温度后继续升高，酶的催化效率就会下降。
10、下面是关于淀粉消化的实验：
在A试管中加人2mL稀淀粉糊和2mL唾液；在B试管中加入2mL稀淀粉糊和2mL人造胃液。每支试管内各加2滴革兰氏碘液，摇匀后再将A、B两试管置于37－40℃水浴锅内放置15－20min。
（1）实验结束后，观察试管内颜色：A试管内颜色是（ ）；B试管内颜色是（ ）。
A．无色 B．蓝色 C．紫色 D．橘红色
（2）A试管发生的现象，说明唾液内含有＿＿，唾液内含有的这种物质具有（ ）作用。
A．合成 B．还原 C．催化 D．氧化
（3）对照A、B试管内发生的现象，说明酶的功能具有（ ）
A．高效性 B．专一性 C．多样性 D．稳定性
【解析】本题是对酶的专一性的考查
（1）因为唾液中含有唾液淀粉酶，该酶能将淀粉水解为麦芽糖，故A试管由蓝色（淀粉遇碘变蓝）变为无色（褪色）。B试管内胃液中无淀粉酶，故淀粉未被水解为其他物质，所以B试管内应为蓝色。答案：A,B
（2）A试管的唾液中含唾液淀粉酶，其具有催化作用。答案：淀粉酶，C
（3）说明酶具有专一性。答案：B
11、一般洗衣粉不易清除衣物上的血渍和奶渍，但加酶洗衣粉可以。
成分：略
用法：洗涤前将衣物浸入加有适量洗衣粉的水内数小时，使用温水效果最佳，且勿使用60℃以上的水。
注意：且勿用于丝质及羊毛衣料；用后请彻底清洗双手。
根据以上资料回答有关问题：
1）该洗衣粉能清除衣物上的血渍和奶渍，该洗衣粉加入的酶是__________，作出判断的依据是__________。
2）洗涤前将衣物浸入加有适量洗衣粉的水内数小时，原因是_______________________，缩短衣物浸泡时间的做法是__________________________________。
3）勿在60℃以上的水中使用此洗衣粉，原因是________________________。
4）此洗衣粉不能用于丝质及羊毛衣料，理由是________________________。
5）用后请彻底清洗双手，原因是___________________________________。
6）大力推广无磷洗衣粉的道理是___________________________________。
【解析】本题考察酶起作用的最适条件以及酶的本质，以及利用所学知识解决实际问题的能力。
1）蛋白酶
因为蛋白酶能分解血渍和奶渍中的蛋白质
2）为使蛋白酶成分分解衣物上的蛋白污渍
用温水浸泡衣物，因为酶的催化作用需要最适温度
3）高温破坏酶的结构，使酶失活
4）丝质及羊毛衣料含有蛋白质，这样会损坏衣物
5）皮肤细胞中有蛋白质，如不彻底清洗双手就会使手的皮肤受到腐蚀
6）保护环境
防止水体中磷等无机物含量增加水体的富营养化，从而防止水华和赤潮的发生
编稿老师：赵晓刚 审稿老师：陈月艳 责 编：陈莉
【知识点归纳】新陈代谢与酶 新陈代谢与ATP
一．酶的发现史
二、酶及其作用
㈠实验探究
⒈探究酶与Fe3+对过氧化氢分解的催化效率
编号 1 2 3 4
底物（H2O2） 1 ml 1 ml 1 ml 1 ml
反应条件 自然分解 Fe3+ 生土豆屑 熟土豆屑
现象
（气泡多少） 小而少 大而少 小而极多 小而少
实验分析 酶的来源
酶的作用
酶的本质
⒉探究唾液淀粉酶对淀粉和蔗糖的催化作用
主反应 对照反应1 2 3 4
酶促反应 底物1ml 1%淀粉液 1%蔗糖液 1%麦葡混液 1%淀粉液
实验处理 鲜唾液 鲜唾液 蒸馏水 蒸馏水
反应条件 在37℃恒温下保温10min左右
鉴定反应 班氏试剂 1滴 1滴 1滴 1滴
反应条件 煮沸 煮沸 煮沸 煮沸
溶液颜色 砖红色 蓝色 砖红色 蓝色
实验分析 ①催化特性
②反应条件
㈡酶的概念
⒈来源：活细胞产生的
⒉作用：具有生物催化作用
⒊化学属性：主要是蛋白质类，少数为RNA
㈢酶作用特性
⒈高效性：相当于无机催化剂的107~1013倍
⒉专一性：每种酶只催化一种或一类化合物的化学反应
1）酶促反应的机理
A代表酶，反应前后没有变化
B底物，即反应物，必需与酶特异性结合，酶才能发挥作用
2）酶促反应速率与底物浓度的关系
V、Vmax、[s]分别代表酶促化学反应速率、最大速率以及底物浓度
3）为何酶促反应有最大速率？
受酶的数量的限制。
三、影响酶活性的主要因素
㈠实验探究
⒈不同温度对淀粉酶活性的影响
试管编号 1 2 3
酶促
反应 1%淀粉溶液 2 ml 2 ml 2 ml
2%淀粉酶液 1 m l 1 m l 1 m l
温度条件 80℃ 60℃ 0℃
反应时间 5min 5min 5min
鉴定
反应 班氏试剂 2滴 2滴 2滴
处理条件 煮沸 煮沸 煮沸
溶液颜色
⒉不同pH对淀粉酶活性的影响
试管编号 1 2
酶促
反应 反应底物 1%淀粉溶液2 ml 1%淀粉溶液2 ml
实验处理 2%淀粉酶液1 m l 2%淀粉酶液1 m l
PH 5%HCl(pH为1～2) 5%NaOH (pH为13～14)
温度条件 60℃ 60℃
反应时间 5min 5min
鉴定
反应
班氏试剂 2滴 2滴
处理条件 煮沸 煮沸
溶液颜色
附：改用H2O2探究不同温度和pH影响酶活性的实验方案
⒈温度对H2O2酶活性的影响
试管编号 3%H2O2（ml） 温度（℃） H2O2酶滤纸片 实验现象
1 5 37.0 2
2 5 10.0 2
⒉pH对H2O2酶活性的影响
试管编号 3%H2O2（ml） pH H2O2酶滤纸片 实验现象
1 5 5 2
2 5 6 2
3 5 7 2
4 5 8 2
实验准备
⑴3%H2O2 — 用新购买的原包装双氧水，现用现配制
⑵H2O2酶滤纸片 — 将10 g置于200 ml 蒸馏水中，用匀浆机捣碎。将滤纸剪成1cm2的小片，散放在表面皿中，用鲜肝液浸泡1min后使用。
⑶缓冲液：pH5、6、7、8
将17.96 g Na2HPO4.7H2O在1 000ml容量瓶内溶于蒸馏水中，加水至刻度，配制成0.067M Na2HPO4溶液。将9.07 g KH2PO4在1 000ml容量瓶内溶于蒸馏水中，加水至刻度，配制成0.067M KH2PO4溶液。用上述两种溶液配制pH5、6、7、8缓冲液如下：
PH 5 6 7 8
ml 0.067M Na2HPO4 1 20 60 95
ml 0.067M KH2PO4 99 80 40 5
㈡酶作用的适宜条件
⒈适宜的温度
注意：低温降低酶的活性，而高温不但降低酶的活性而且温度过高会破坏酶（蛋白质或RNA）的空间结构使其失去活性
⒉适宜的pH
注意：过酸或过碱破坏酶（蛋白质或RNA）的空间结构使其失去活性
新陈代谢与ATP
一、ATP分子的结构核糖
⒈ 两种磷酸键
⑴ 磷酸酯键：A–P蕴含自由能少
⑵ 焦磷酸键：P～P蕴含自由能多
⒉ 末端高能磷酸键容易断裂和重新形成
二、ATP与ADP的转化关系
⒈ ADP磷酸化反应：生成ATP，储存能量（能源供应）
⒉ ATP水解反应：生成ADP，释放能量（耗能活动存在）
三、ATP的主要生成途径
⒈ 光合作用过程的磷酸化反应（叶绿体片层结构）
⒉ 有氧呼吸过程的磷酸化反应（线粒体内膜系统）
【重点、难点解析】
新陈代谢与酶
教学重点与难点：
⒈以概念形成途径获得酶的概念要素，接受概念学习策略的训练，培养学习能力；酶的催化作用具有高效性、专一性和需要适宜条件的特点。
⒉分析两个实验的结果，得出相应的科学结论，培养归纳思维能力。
⒊独立完成酶的探究实验操作，培养动手技能。
新陈代谢与ATP
教学重点与难点：
⒈ ATP分子的结构和生理功能。
⒉ ATP与ADP的相互转化关系以及ATP形成途径。
【例题解析】
1 下列关于新陈代谢的叙述中，不正确的是（ ）
A 生物体的物质代谢和能量代谢主要发生在细胞内
B 物质代谢和能量代谢是独立的过程
C 是细胞成分的不断更新
D 它是生物体自我更新的过程
【解析】本题考察新陈代谢的基本概念，新陈代谢的实质是细胞内发生的一系列有序的酶促反应，生物体通过新陈代谢实现自我更新。新陈代谢的能量代谢伴随着物质代谢而进行。故应选B
2 既能除去植物细胞的细胞壁又不损伤原生质体的物质是（ ）
A 稀盐酸 B 浓蔗糖溶液 C 淀粉酶 D 纤维素酶
【解析】细胞壁主要成分是纤维素，利用纤维素酶可以分解纤维素而不损伤原生质。所以选D
3 进入冬眠的动物体，代谢极为缓慢，最根本的原因是（ ）
A 体内酶活性降低 B 气温低 C 进食少 D 消耗能量少
【解析】考察酶的生理作用和反应需要的最适宜条件，低温可降低酶的活性。故应选A
4.多酶片含有蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶，具有辅助消化的功能。其片剂是糖衣片，这样制作的目的是…（ ）
A.补充体内糖类物质的供给 B.防止胃液的消化作用
C.经唾液的消化后即可迅速起作用 D.酶的空间结构具有稳定性
【解析】考查酶的化学本质主要是蛋白质类，糖衣可以防止胃液内胃蛋白酶对蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的消化作用，故应选B
5.人在发高烧时曾常常不思饮食，其根本原因是( )
A.消化道内食物尚未消化 B.发烧使胃肠蠕动减弱
C.体内的食物残渣排出受阻 D.高烧使酶的活性减弱
【解析】考查酶起作用受温度的影响，高温降低酶的活性，所以选D
6．三磷酸腺苷的分子简式可写成（ ）
A．A～P～P～P B．A—P～P～P
C．A—P—P—P D．A～P—P～P
【解析】B
7．n分子ATP中含有高能磷酸键和磷酸基团分别为（ ）
A3n 2n B3n 3n C2n 3n D 2n 2n
【解析】ATP的化学简式为A—P～P～P，1分子ATP中含高能磷酸键2个，含磷酸基团3个，所以选C
8．对ATP
ADP + Pi + 能量 的叙述不正确的是（ ）A 上述过程存在着能量的释放与储存 B 该过程保证了生命活动的顺利进行
C 该反应无休止的在细胞内进行 D ATP是生物体内储存的能源物质
【解析】本题考察ATP与ADP的相互转化关系及该过程的意义。ATP是直接能源，脂肪是生物体储备的能源物质。故应选D
9．下图表示温度对酶的催化效率的影响，根据图回答：
（1）曲线中的AB段表明：__________________________________。
（2）曲线中的B点表示：___________________________________。
（3）曲线中的BC段表明：__________________________________。
【解析】本题考察温度对酶作用的影响以及识图能力。
（1）在一定的温度范围内，酶的催化效率随温度升高而升高
（2）酶作用的最适温度
（3）如果温度在达到酶作用的最适温度后继续升高，酶的催化效率就会下降。
10、下面是关于淀粉消化的实验：
在A试管中加人2mL稀淀粉糊和2mL唾液；在B试管中加入2mL稀淀粉糊和2mL人造胃液。每支试管内各加2滴革兰氏碘液，摇匀后再将A、B两试管置于37－40℃水浴锅内放置15－20min。
（1）实验结束后，观察试管内颜色：A试管内颜色是（ ）；B试管内颜色是（ ）。
A．无色 B．蓝色 C．紫色 D．橘红色
（2）A试管发生的现象，说明唾液内含有＿＿，唾液内含有的这种物质具有（ ）作用。
A．合成 B．还原 C．催化 D．氧化
（3）对照A、B试管内发生的现象，说明酶的功能具有（ ）
A．高效性 B．专一性 C．多样性 D．稳定性
【解析】本题是对酶的专一性的考查
（1）因为唾液中含有唾液淀粉酶，该酶能将淀粉水解为麦芽糖，故A试管由蓝色（淀粉遇碘变蓝）变为无色（褪色）。B试管内胃液中无淀粉酶，故淀粉未被水解为其他物质，所以B试管内应为蓝色。答案：A,B
（2）A试管的唾液中含唾液淀粉酶，其具有催化作用。答案：淀粉酶，C
（3）说明酶具有专一性。答案：B
11、一般洗衣粉不易清除衣物上的血渍和奶渍，但加酶洗衣粉可以。
成分：略
用法：洗涤前将衣物浸入加有适量洗衣粉的水内数小时，使用温水效果最佳，且勿使用60℃以上的水。
注意：且勿用于丝质及羊毛衣料；用后请彻底清洗双手。
根据以上资料回答有关问题：
1）该洗衣粉能清除衣物上的血渍和奶渍，该洗衣粉加入的酶是__________，作出判断的依据是__________。
2）洗涤前将衣物浸入加有适量洗衣粉的水内数小时，原因是_______________________，缩短衣物浸泡时间的做法是__________________________________。
3）勿在60℃以上的水中使用此洗衣粉，原因是________________________。
4）此洗衣粉不能用于丝质及羊毛衣料，理由是________________________。
5）用后请彻底清洗双手，原因是___________________________________。
6）大力推广无磷洗衣粉的道理是___________________________________。
【解析】本题考察酶起作用的最适条件以及酶的本质，以及利用所学知识解决实际问题的能力。
1）蛋白酶
因为蛋白酶能分解血渍和奶渍中的蛋白质
2）为使蛋白酶成分分解衣物上的蛋白污渍
用温水浸泡衣物，因为酶的催化作用需要最适温度
3）高温破坏酶的结构，使酶失活
4）丝质及羊毛衣料含有蛋白质，这样会损坏衣物
5）皮肤细胞中有蛋白质，如不彻底清洗双手就会使手的皮肤受到腐蚀
6）保护环境
防止水体中磷等无机物含量增加水体的富营养化，从而防止水华和赤潮的发生