【知识点详解】
1. **酶的基本性质**:酶是由活细胞产生的、具有生物催化功能的有机物,大多数酶是蛋白质,少数是RNA。酶的作用机制是降低化学反应的活化能,使反应更容易进行。
2. **酶的高效性**:酶作为生物催化剂,其高效性体现在它们能显著降低化学反应的活化能,使得反应速率大大提高。例如题目中的第4题,酶的作用是加速反应,而不是增加反应物的活化能。
3. **酶的专一性**:酶具有高度的专一性,每一种酶只能催化一种或一类特定的化学反应。例如,肽酶特异地作用于肽键,解旋酶则作用于DNA的氢键。
4. **酶的稳定性与活性**:酶的活性受到温度、pH等因素的影响。在适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;过高或过低的温度,过酸或过碱的环境,都可能导致酶失活,如题目中的第3题,线粒体中[H]与O2结合生成水的过程不消耗ADP,不会增加ADP含量。
5. **酶的活性与反应条件**:酶的活性通常在温和条件下最佳,如图K51所示,表明酶在适宜条件下具有高效催化能力。
6. **酶的作用对象**:不同的酶作用于不同的化学键或分子结构。例如,肽酶作用于肽键,解旋酶作用于DNA的碱基间氢键,纤维素酶分解植物细胞壁,ATP水解酶作用于ATP的高能磷酸键,DNA连接酶连接磷酸二酯键。
7. **酶的稳定性与变性**:酶的活性可受环境因素影响,如图K52所示,温度变化可能会影响酶的结构和活性,但并不是所有酶在任何温度下都失活。
8. **酶促反应速率与环境因素**:图K53展示了酶活性与温度和pH的关系,酶的活性受到温度和酸碱度的影响,同时酶的数量和底物浓度也是影响因素。
9. **酶促反应速率与温度的关系**:图K54显示,增加酶量或提高温度可以改变酶促反应速率。在最适温度下,适当增加酶量或温度可以提高反应速率。
10. **酶促反应条件**:图K55中,曲线I和II显示了酶促反应在不同温度下的速率,酶的活性受温度影响,最适温度是37℃。
11. **ATP与ADP的转化**:ATP(腺苷三磷酸)是细胞的主要能量载体,其高能磷酸键的断裂提供能量。ATP与ADP之间的快速转化依赖于酶催化的高效性,酶通过降低活化能来加速反应。
12. **ATP作为直接能源物质的实验**:验证ATP是直接能源物质的实验中,需先耗尽肌肉的ATP,再分别添加ATP和葡萄糖观察肌肉收缩情况,以区分两者的作用。
13. **酶活性与反应物浓度、温度、pH的关系**:图K57的A、B、C图展示了酶促反应速率与反应物浓度、温度、pH的关系。当反应物达到一定浓度,酶被完全饱和,反应速率不再上升(图A)。酶活性随温度升高先增强后降低(图B),超过最适温度会失活。酶的活性也受pH影响,存在一个最适pH值(图C)。
以上内容详细解析了酶的性质、作用机制、影响因素以及ATP在生物体内的角色,这些知识点是高中生物学习的重要组成部分,对理解生命活动的基本过程至关重要。