生物必修一第五章知识点重点.doc

第五章细胞的能量供应与利用 第一节降低化学反应活化能的酶 酶在细胞代谢中的作用 细胞代谢 场所：细胞内 实质：各种化学反应的总称 意义：细胞生命活动的基础 酶在细胞代谢中的作用 作用：酶在细胞代谢中具有催化作用，降低化学反应的活化能 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：降低化学反应所需要的活化能，使一个原本在较温和条件下才能进行的反应可以高效进行。反应前后酶量和化学性质不变 酶的本质 酶的本质 关于酶本质的探索 时间 科学家 实验发现或结论 1857年 巴斯德 发酵与活细胞有关 1859年 李比希 发酵与酵母菌内的某些物质有关，且在酵母菌死亡并裂解后才能发挥作用 1897年 毕希纳 发酵是酵母菌内的某些物质引起的，但得到的含有酶的提取物不纯 1917年 萨姆纳 酶是蛋白质 20世纪80年代 切赫和奥特曼 部分RNA也有催化能力 酶的本质 化学本质 绝大多数是蛋白质 少数是RNA 实验验证 与双缩脲试剂反应呈紫色 与吡罗红染液反应呈红色 合成原料 氨基酸 核糖核苷酸 合成场所 核糖体 细胞核（主要） 来源 一般活细胞中均能产生 生理功能 具有生物催化供能 作用机理 降低化学反应活化能 特性 专一性、高效性、酶的作用条件较温和、需要适宜的PH和温度 酶的特性 酶的高效性：酶的催化效率是无机催化剂的107—1013倍 ①曲线ab相比较说明酶具有高效性；曲线ac相比较只能说明具有催化作用 ②酶只能缩短到达化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点 ③酶只能催化已存在的反应 酶的专一性：每一种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应，这说明酶的催化作用具有专一性的特点 ①如图所示，在某底物中加入酶A，反应速度较未加酶时明显加快，说明酶A催化该底物参加反应 ②在该底物中加入酶B，反应速度与未加酶时相同，说明酶B不催化该底物参加反应 ③原因：酶只能催化与其结构互补的底物 酶作用条件的温和性 绝大多数的酶是蛋白质，过酸、过碱和高温都能使蛋白质空间结构破坏，从而引起蛋白质分子变性失活。低温只是使酶活性下降，适宜温度下酶活性可以恢复 影响酶促反应速率的因素 1、底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响 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，受酶数量和活性限制，酶促反应速率不再增加。 乙图：在底物充足，在其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比 2、温度和PH ①在一定温度（PH）范围内，随温度（PH）的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。 ②过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。 ③从丙图可以看出：反应溶液PH的变化不影响酶作用的最适温度。 3、底物、生成物和酶三者的浓度与酶促反应速率的曲线 （1）图甲：在底物充足，其它条件均适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比 （2）图乙：在酶量一定的条件下，在一定范围内酶促反应速率会随着底物浓度的增加而增加；当底物达到一定浓度后，由于受酶数量和活性的限制，酶促反应速率不再增加。 （3）图丙：在生成物浓度较低时，反应速率随反应进行能较长时间保持不变；随着生成物浓度升高，反应速率明显下降。 第二节细胞的能量“通货”——ATP ATP分子结构 与供能 ATP的结构 中文名称：三磷酸腺苷 元素组成：C H O N P 结构简式：A—P～P～P 符号含义：A代表腺苷（核糖+腺嘌呤）；P代表磷酸基团；—代表普通磷酸键；～代表高能磷酸键 化学组成：1分子腺苷（核糖+腺嘌呤）和3分子磷酸基团 结构特点：ATP是细胞内一种高能磷酸化合物，含有两个高能磷酸键 ATP化学性质不稳定，在有关酶的作用下，远离腺苷的高能磷酸键易水解，释放出大量能量 功能：ATP是细胞代谢所需能量的直接来源 ATP和ADP的互相转化 相互转化反应式 相互转化特点： ATP和ADP相互转化时刻不停地发生且处于动态平衡之中 ATP和ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性 ATP和ADP的相互转化是不可逆的 反应式 ATP→ADP+Pi+能量 ADP+Pi+能量→ATP 类型 水解反应 合成反应 所需酶 ATP水解酶 ATP合成酶 场所 活细胞内多种场所 细胞质基质、线粒体、叶绿体 能量转化 放能 储能 能量来源 高能磷酸键 细胞呼吸、光合作用（光反应阶段） 能量去路 用于各项生命活动 储存于ATP中 ATP的产生和利用 吸能与放能反应 吸能反应：与ATP水解反应相联系，由ATP水解提供能量 放能反应：与ATP合成反应相联系，释放的能量储存在ATP中 能量通过ATP分子