心智圖資源庫 高中生物酵素心智圖
在高中生物中,酵素是一個核心概念,它是活細胞產生的具有催化作用的有機物,大多數酵素的化學本質是蛋白質,少數是RNA。
編輯於2024-03-14 08:29:15This is a mind map about bacteria, and its main contents include: overview, morphology, types, structure, reproduction, distribution, application, and expansion. The summary is comprehensive and meticulous, suitable as review materials.
This is a mind map about plant asexual reproduction, and its main contents include: concept, spore reproduction, vegetative reproduction, tissue culture, and buds. The summary is comprehensive and meticulous, suitable as review materials.
This is a mind map about the reproductive development of animals, and its main contents include: insects, frogs, birds, sexual reproduction, and asexual reproduction. The summary is comprehensive and meticulous, suitable as review materials.
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酵素和ATP
酵素
活化能
分子從常態轉變為容易發生化學反應的活躍狀態所需的能量
作用
實驗: 比較等量H2O2 不同條件 (即自變數) 下的分解
常溫
90度水浴加熱
Fe3Cl催化
新鮮肝臟研磨液
1-2對比:加熱促分解 1-3對比:鐵離子促分解 1-4對比:過氧化氫酶促分解 3-4對比:過氧化氫酶催化效率更高
檢驗指標
O2產生速率/衛生香復燃程度
結論
酵素具有高效性;酵素降低活化能(催化原理)
實驗分析
實驗過程中人為改變的變數稱做自變數,自變數是氯化鐵溶液和肝臟研磨液
隨著自變量的變化而變化的變量稱做因變量,實驗中過氧化氫分解速率就是因變量
除自變數外,實驗過程中可能還會存在一些可變因素,對實驗結果造成影響,這些變數稱為無關變數
實驗中除了一個因素以外,其餘因素都維持不變的實驗叫做對照實驗。對照實驗一般要設定對照組和實驗組
本質
酶本質的探索
巴斯德認為糖為變酒精必需酵母活細胞有關
李比希認為引起發酵的是細胞中的某些物質,但認為這些物質只有在酵母細胞死亡並裂解後才能發揮作用
畢希納的實驗說明,酵母細胞中的某些物質能夠在酵母細胞破碎後繼續起催化作用,就像在活酵母細胞中一樣
薩姆納從刀豆種子中提取純酶-脲酶(這種酵素能使尿素分解成氨和二氧化碳),然後他用多種方法證明脲酶是蛋白質
切赫和奧爾特曼發現少數RNA也具有生物催化功能
定義
酵素是活細胞產生的具有生物催化作用的有機物
化學本質
絕大多數酵素是蛋白質,少數酵素是RNA
特性
實驗
澱粉
澱粉酶 斐林試劑
有現象,水解
蔗糖
澱粉酶 斐林試劑
無現象,不水解
結論
酵素具有專一性
高效率
酶具有高效性。大量的實驗數據表明,酶的催化效率大約是無機催化劑的10^7-10^13倍
高效率:與無機催化劑相比,酵素降低活化能的作用更顯著,催化效率更高
酵素具有高效性的原理是同無機催化劑相比,酵素能顯著降低化學反應的活化能
專一性
概念
概念:每一種酵素只能催化一種或一類化學反應。細胞代謝能夠有條不紊地進行,與酵素的專一性是分不開的
原因
因為酵素和底物在發生化學反應的過程中要發生特異性結合,特定結構的酵素只能和特定結構的受質分子結合。這說明酵素催化作用的專一性是由酵素和底物的分子結構決定的
作用條件溫和
酵素活性是指酵素對化學反應的催化效率,酵素活性大小通常以單位時間內底物的消耗量或產物的生成量來表示
最適宜的溫度和pH條件下,酵素的活性最高。溫度和pH偏高或偏低,酵素活性都會明顯降低
過酸、過鹼或溫度過高,會使酵素的空間結構遭到破壞,使酵素永久失活
探究實驗
溫度對酵素活性的影響
PH對酵素活性的影響
探究酵素的最適溫度或PH
ATP
ATP分子中具有高能量磷酸鍵
ATP分子(腺苷三磷酸)的結構式可以簡單寫成A—P~P~P
其中A代表腺苷,由腺嘌呤和核糖結合而成。 P代表磷酸基團,~代表高能量磷酸鍵。
高能量磷酸鍵水解時釋放的能量多達30.54 kJ/mol,所以說ATP是細胞內的一種高能量磷酸化合物
水解
ADP
腺苷二磷酸
AMP
腺苷一磷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
ATP和ADP可以相互轉化
ATP
ADP Pi 能量
ATP含量少,反應時刻進行,動態平衡
Pi可使蛋白質磷酸化,使空間結構/活性改變
ATP的利用
ATP是驅動細胞生命活動的直接能源物質
細胞中絕大多數需要能量的生命活動都是由ATP直接提供能量的
細胞的主動運輸、肌肉收縮、大腦思考、生物發電發光、細胞內各種吸放能反應
吸能反應一般與ATP水解的反應相聯繫,由ATP水解提供能量;放能反應一般與ATP的合成相聯繫,釋放的能量儲存在ATP中。也就是說,能量透過ATP分子在吸能反應和放能反應之間流通