专题二 细胞的代谢
第3讲 酶和ATP
易错辨析
细胞代谢中的酶
用淀粉和淀粉酶探究温度对酶活性的影响时,既可用碘液也可用斐林试剂检测。 ( × )
同无机催化剂相比,酶所提供的活化能更多,因而催化效率更高。 ( × )
从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法。 ( √ )
唾液淀粉酶催化反应的最适温度和保存温度都是37 ℃。 ( × )
唾液淀粉酶随唾液流入胃后仍能催化淀粉的水解。 ( × )
正常人体内的激素、酶和神经递质在发挥作用后都能保持活性。 ( × )
探究胃蛋白酶的最适pH时,将其加入蛋清中再加入缓冲液。 ( × )
[解析]
探究温度对酶活性的影响时如果选斐林试剂作为检测试剂需要水浴加热,会改变实验温度,影响实验结果。
无机催化剂和酶均能降低化学反应的活化能,但酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高。
胃蛋白酶属于蛋白质,沉淀胃蛋白酶可用盐析的方法。
唾液淀粉酶催化反应的最适温度是37 ℃,而酶适于在低温下保存。
胃中pH呈酸性,唾液淀粉酶随唾液流入胃后,唾液淀粉酶在酸性条件下会失活。
激素和神经递质发挥作用后一般会失去活性,酶发挥作用后仍然保持活性。
探究胃蛋白酶的最适pH时,若将其加入蛋清中再加入缓冲液,酶与底物一旦混合,反应就开始了。应先将胃蛋白酶加入缓冲液中再加入蛋清。
ATP的结构和作用
人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。 ( × )
有氧条件下,植物根尖细胞的线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产生ATP。 ( × )
ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应。 ( √ )
物质出入细胞时,凡是需要载体协助的就需要消耗ATP,不需要载体协助的就不消耗ATP。 ( × )
无氧呼吸产生的ATP少,是因为大部分能量以热能的形式散失。 ( × )
一个ATP中含有两个“~”,且都很容易形成和水解。 ( × )
[解析]
人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量仍保持动态平衡。
植物根尖细胞中没有叶绿体。
吸能反应一般与ATP水解相联系,由ATP水解提供能量;放能反应一般与ATP合成相联系。
协助扩散需要载体的协助,但不需要消耗ATP。胞吐和胞吞虽然不需要载体的协助,但需要消耗ATP。
无氧呼吸产生的ATP少的原因是有机物的氧化分解不彻底,其中很多能量储存在乳酸或酒精等有机物中没有释放出来。
一个ATP中含有两个“~”,其中远离腺苷的“~”很容易形成和水解。
规范表述
人体内ATP的含量很少,但在剧烈运动时,每分钟约有0.5 kg的ATP转化为ADP,以供运动之需,但人体内ATP总含量并没有太大变化,原因是 ATP与ADP时刻不停地发生快速相互转化,并且处于动态平衡之中 。
生物体内酶的化学本质是 蛋白质或RNA ,其特性有 高效性和专一性 (答出两点即可)。
低温与高温、过酸、过碱对酶活性影响的不同是 低温抑制酶活性,但不破坏酶的空间结构;高温、过酸、过碱会破坏酶的空间结构使酶失活 。
设计实验时不建议用H2O2溶液为底物探究温度对酶活性的影响,原因是 温度会影响H2O2的分解速率,从而影响实验结果 。
在pH为7的条件下,取四支盛有等量过氧化氢溶液的试管,分别保温在0 ℃、30 ℃、60 ℃、90 ℃的恒温水浴锅中,再滴加2滴肝脏研磨液,以探究温度对过氧化氢酶活性的影响。该实验能得出正确结论吗?为什么? 不能。高温下过氧化氢会大量分解 。
在温度为37 ℃的条件下,取等量肝脏研磨液分别加到四支盛有等量过氧化氢溶液的试管中,再滴加盐酸或氢氧化钠使各试管pH分别为3、5、7、9,以探究pH对过氧化氢酶活性的影响。该实验能得出正确结论吗?为什么?
不能,因为调节pH之前过氧化氢已在酶的催化下分解 。
与葡萄糖相比,每分子ATP中蕴含的能量较少,但两者中只有ATP能为细胞的生命活动直接提供能量,原因是 ATP的化学性质不稳定,远离腺苷的高能磷酸键容易水解也容易合成 。
温度和pH对酶促反应速率的影响与底物浓度和酶浓度对酶促反应速率影响的本质不同是 温度和pH通过影响酶活性影响酶促反应速率,底物浓度和酶浓度不影响酶的活性,而是通过影响酶分子与底物结合影响酶促反应速率 。
考点1 ATP的结构和作用
明辨ATP的结构
(1)ATP分子的结构
图中a表示 腺苷 ,由 腺嘌呤 和 核糖 组成;表示 磷酸基团 ;①②表示 特殊化学键 ;b表示 AMP —— 腺苷一磷酸 ;c表示 ADP —— 腺苷二磷酸 ;d表示 ATP —— 腺苷三磷酸 。
(2)拓展
①腺苷一磷酸——AMP