一5第1讲 酶、ATP.ppt

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1、必修必修1 1 分子与细胞分子与细胞第第5 5章章第第1 1讲讲 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶 细胞的能量细胞的能量“通货通货”ATPATP考纲解读考纲解读1.1.酶在代谢中的作用酶在代谢中的作用（）2.ATP2.ATP在能量代谢中的作用在能量代谢中的作用（）3.3.探究影响酶活性的因素探究影响酶活性的因素（实验）（实验）一、酶的本质、生理功能及其实验验证一、酶的本质、生理功能及其实验验证1 1、酶本质的探索历程、酶本质的探索历程 课课P81P8117731773年意大利年意大利 斯帕兰扎尼：斯帕兰扎尼：胃液具有化学性消化作用胃液具有化学性消化作用18361836年德国年德国

2、施旺：施旺：从胃液中提取了消化蛋白质的物质从胃液中提取了消化蛋白质的物质18571857年法国年法国 巴斯德：巴斯德：没有活细胞（酵母细胞）的参与，没有活细胞（酵母细胞）的参与，糖类不能变成酒精糖类不能变成酒精德国德国 李比希：李比希：酵母细胞中某些物质引起发酵酵母细胞中某些物质引起发酵德国德国 毕希纳：毕希纳：酵母细胞研磨过滤后得提取液，提取液酵母细胞研磨过滤后得提取液，提取液引起发酵引起发酵酿酶酿酶一、酶的本质、生理功能及其实验验证一、酶的本质、生理功能及其实验验证1 1、酶本质的探索历程、酶本质的探索历程19261926年美国年美国 萨姆纳：萨姆纳：用丙酮提取刀豆种子中的脲酶，用丙酮提取

3、刀豆种子中的脲酶，证明是蛋白质证明是蛋白质2020世纪世纪8080年代美国年代美国 切赫和奥特曼：切赫和奥特曼：少数少数RNARNA也具有生也具有生物催化功能物催化功能2 2、酶的本质、酶的本质 p41p41 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质。大多数是蛋白质。随堂练习随堂练习（20142014福福建建卷卷）用用蛋蛋白白酶酶去去除除大大肠肠杆杆菌菌核核糖糖体体的的蛋蛋白白质质，处处理理后后的的核核糖糖体体仍仍可可催催化化氨氨基基酸酸的的脱脱水水缩缩合合反反应应。由此可推由此可推测测核糖体中能催化核糖体中能催化该该反反应应的物的

4、物质质是是 A.A.蛋白蛋白酶酶 B.RNAB.RNA聚合聚合酶酶 C.RNA C.RNA D.D.逆逆转录转录酶酶一、酶的本质、生理功能及其实验验证一、酶的本质、生理功能及其实验验证3 3、酶的作用机理：、酶的作用机理：降低化学反应活化能降低化学反应活化能4 4、酶的催化作用和高效性的实验验证、酶的催化作用和高效性的实验验证 课课P79P79“比较过氧化氢在不同条件下的分解比较过氧化氢在不同条件下的分解”过氧化氢酶有催过氧化氢酶有催化化H H2 2O O2 2分解的作分解的作用，且效率高用，且效率高助燃性更强助燃性更强气泡很多气泡很多20%20%鲜肝液鲜肝液2 2滴滴2 2FeFe3+3+能

5、催化能催化H H2 2O O2 2分解分解助燃性较强助燃性较强气泡较多气泡较多3.5%FeCl3.5%FeCl3 3溶液溶液2 2滴滴2 2加热能促进加热能促进H H2 2O O2 2分解分解有助燃性有助燃性气泡很少气泡很少9090水浴水浴加热加热2 2H H2 2O O2 2自然缓慢自然缓慢分解分解无助燃性无助燃性2 2实验结果实验结果4 43 32 21 1无火焰的无火焰的卫生香检测卫生香检测H H2 2O O2 2分解速率分解速率控制变量控制变量3%H3%H2 2O O2 2(mL)(mL)结果分析结果分析观察指标观察指标实验过程实验过程试试管管号号二、与酶相关的曲线解读二、与酶相关的曲

6、线解读（P41P41）1.1.表示酶高效性的曲线表示酶高效性的曲线2.2.表示酶专一性的曲线表示酶专一性的曲线酶催化活性的表示方法：酶催化活性的表示方法：单位时间内底物的减少量单位时间内底物的减少量或或 单位时间内产物的生成量单位时间内产物的生成量p44检测落实检测落实.题组二题组二4、实验设计：验证酶的专一性实验设计：验证酶的专一性（P42P42）方案一：用同一种酶（方案一：用同一种酶（淀粉酶淀粉酶）催化两种不同的物质）催化两种不同的物质（淀粉和蔗糖淀粉和蔗糖）方案二：用两种不同的酶催化同一种物质（略）方案二：用两种不同的酶催化同一种物质（略）1.1.实验原理实验原理基本原理：基本原理：淀粉

7、酶能催化淀粉产生还原性的麦芽糖，淀粉酶能催化淀粉产生还原性的麦芽糖，但不能催化蔗糖。但不能催化蔗糖。检测原理：检测原理：斐林试剂能使还原糖产生砖红色沉淀。斐林试剂能使还原糖产生砖红色沉淀。方案一：用同一种酶（方案一：用同一种酶（淀粉酶淀粉酶）催化两种不同的物质）催化两种不同的物质（淀粉和蔗糖淀粉和蔗糖）淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解无颜色变化无颜色变化砖红色沉淀砖红色沉淀观察观察2min2min6060水浴加热水浴加热1mL 1mL 振荡振荡斐林试剂斐林试剂5min5min5050温水保温温水保温2mL 2mL 振荡振荡新鲜淀粉酶溶液新鲜淀粉酶

8、溶液2mL2mL无无蔗糖溶液蔗糖溶液无无2mL2mL淀粉溶液淀粉溶液B BA A结论结论7 76 65 54 43 32 21 1试管试管项目项目步骤步骤3.3.影响酶活性的曲线影响酶活性的曲线（P41P41、课、课P85P85小字体）小字体）（1 1）温度和）温度和pHpH：（2 2）底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响：）底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响：【随堂练习随堂练习】下列关于加下列关于加酶酶洗衣粉的叙述，正确的是洗衣粉的叙述，正确的是 A.A.高高温温易易使使酶酶失失活活，因因此此冷冷水水洗洗涤涤去去污污效效果果应应该该比比温温水好水好 B.B.洗洗衣衣粉粉中中表表面面活活性性剂剂对对

9、碱碱性性蛋蛋白白酶酶活活性性有有一一定定的的促促进进作用作用 C.C.在在pHpH低低于于7.07.0的的自自来来水水中中，碱碱性性蛋蛋白白酶酶依依然然能能起起作作用用 D.D.洗洗衣衣粉粉中中酶酶主主要要是是通通过过快快速速分分解解溶溶在在水水里里的的污污渍渍发发挥挥作用作用【随堂练习随堂练习】右图表示酶活性与温度的关系下列叙述正确的是A.当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降B.当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性上升C.酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存D.酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重B部分未失活酶的活性上升部分未失活酶的活性上升【典例典例】

10、图图1 1表示的是表示的是pHpH值对值对植物和人的淀粉植物和人的淀粉酶酶活性活性的影响；的影响；图图2 2表示的是表示的是3 3种脱种脱氢氢酶酶(A(A、B B、C)C)的活性的活性受温度影响的情况。下列叙述正确的是受温度影响的情况。下列叙述正确的是 图1 A A从从图图1 1中可以知道中可以知道pH=6pH=6时时植物淀粉植物淀粉酶酶的活性最高的活性最高B B从从图图2 2中无法知道中无法知道酶酶C C的最适活性温度的最适活性温度C C从从图图1 1中可以知道若中可以知道若细细胞由酸性胞由酸性变变成碱性成碱性时时的淀粉的淀粉酶酶活性逐活性逐渐渐升高升高D D从从图图2 2中可以知道活性温度

11、的范中可以知道活性温度的范围围最广的最广的酶酶是是B B图图1图图2B实验设计：探究温度对酶活性的影响实验设计：探究温度对酶活性的影响（P43P43）1.1.实验原理实验原理2.2.实验思路实验思路实验设计：探究温度对酶活性的影响实验设计：探究温度对酶活性的影响（P43P43）3.3.实验分析实验分析必须必须用同样温度处理淀粉溶液或酶溶液用同样温度处理淀粉溶液或酶溶液，防止混合时，防止混合时，由于两种溶液的温度不同而使混合后温度发生变化，影由于两种溶液的温度不同而使混合后温度发生变化，影响实验结果。响实验结果。探究温度对酶活性影响的实验中，探究温度对酶活性影响的实验中，不能用过氧化氢酶不能用过

12、氧化氢酶催化过氧化氢分解催化过氧化氢分解，因为过氧化氢在加热的条件下分解，因为过氧化氢在加热的条件下分解会加快。会加快。探究温度对酶活性影响的实验中，鉴定试剂探究温度对酶活性影响的实验中，鉴定试剂只能用碘只能用碘液而不能用斐林试剂液而不能用斐林试剂。实验设计：探究实验设计：探究pHpH对酶活性的影响对酶活性的影响（P43P43）1.1.实验原理实验原理pHpH影响酶的活性。影响酶的活性。淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖（还原淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖（还原性糖）。斐林试剂与还原性糖反应形成砖红色沉淀。性糖）。斐林试剂与还原性糖反应形成砖红色沉淀。2.2.实验分析：实验分析

13、：在在 pH pH 对酶活性影响实验中鉴定试剂对酶活性影响实验中鉴定试剂只能只能用斐林试剂而不能用碘液用斐林试剂而不能用碘液。3.3.实验步骤实验步骤方法步骤：方法步骤：1.取取3支试管，编号支试管，编号A、B、C，并且分别注入，并且分别注入2mL可溶性淀粉可溶性淀粉溶液；溶液；同时，同时，再取再取3支洁净试管支洁净试管，分别注入，分别注入1mL2%的新鲜的新鲜淀粉酶淀粉酶溶液。溶液。2.将将A试管放入试管放入60热水热水、B试管放入试管放入沸水沸水(100)、C试管放入试管放入冰冰水水(0)中，同时，在三种温度中各放入一个盛有淀粉酶溶液的试中，同时，在三种温度中各放入一个盛有淀粉酶溶液的试管

14、，管，维持各自的温度维持各自的温度5min。3.将三种温度下的淀粉酶溶液将三种温度下的淀粉酶溶液分别倒入各自温度下分别倒入各自温度下的的3支淀粉液试支淀粉液试管中，摇匀后，维持各自的温度管中，摇匀后，维持各自的温度5min。4.在在3支试管中各滴入支试管中各滴入1滴碘液滴碘液，摇匀，观察三支试管的颜色变化。，摇匀，观察三支试管的颜色变化。说明酶的作用需要适宜的温度。说明酶的作用需要适宜的温度。实验现象实验现象:B、C试管溶液呈蓝色，试管溶液呈蓝色，A试管溶液不变蓝。试管溶液不变蓝。实验结论：实验结论：实验设计：探究温度对酶活性的影响实验设计：探究温度对酶活性的影响（P43P43）无颜色变化无颜

15、色变化无颜色变化无颜色变化砖红色沉淀砖红色沉淀观察观察9 92min2min6060水浴加热水浴加热8 82mL2mL振荡振荡斐林试剂斐林试剂7 75min5min5050温水保温温水保温 6 62mL2mL淀粉溶液淀粉溶液5 51mL1mL盐酸盐酸4 41mL1mL氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液3 31mL1mL蒸馏水蒸馏水2 21mL1mL新鲜的淀粉酶溶液新鲜的淀粉酶溶液1 1C CB BA A试管试管项目项目步步骤骤实验设计：探究实验设计：探究pHpH对酶活性的影响对酶活性的影响（P43P43）(1)选择材料，分组编号选择材料，分组编号 控制无关变量控制无关变量(2)设置对照，在相同且适宜条件

16、下培养（或饲养）设置对照，在相同且适宜条件下培养（或饲养）设置自变量设置自变量(3)检测观察实验结果检测观察实验结果 观察因变量观察因变量拓展：实验步骤的书写拓展：实验步骤的书写三步曲三步曲(1)材料器具的准备：包括分组、编号、非条件处理等材料器具的准备：包括分组、编号、非条件处理等具体表述为：具体表述为：取取两套两套规格相同的器材规格相同的器材(或取或取长势相同长势相同的某的某种生物材料种生物材料随机平均分成两份随机平均分成两份)分别编号为分别编号为A、B，并分，并分别加入别加入等量的等量的(2)设置实验组（有单一变量）和对照组（无）设置实验组（有单一变量）和对照组（无）具体表述为：具体表述

17、为：在在A组中加入组中加入适量的适量的在在B组中加入组中加入等量的等量的(3)放在适宜且相同的条件下培养，一段时间后观察现放在适宜且相同的条件下培养，一段时间后观察现象和结果象和结果具体表述为：具体表述为：将两套装置放在将两套装置放在适宜且相同适宜且相同的环境中，的环境中，培养一段时间培养一段时间(或相应方法处理，如振荡、加热等或相应方法处理，如振荡、加热等)，观察观察(并记录并记录)。拓展：实验步骤的书写拓展：实验步骤的书写三步曲三步曲随堂练习随堂练习（20132013新新课标课标卷卷IIII）关于）关于酶酶的叙述，的叙述，错误错误的是的是 A A同一种同一种酶酶可存在于分化程度不同的活可存

18、在于分化程度不同的活细细胞中胞中 B B低低温温能能降降低低酶酶活活性性的的原原因因是是其其破破坏坏了了酶酶的的空空间间结结构构 C C酶酶通通过过降降低低化化学学反反应应的的活活化化能能来来提提高高化化学学反反应应速速度度 D D酶酶既既可可以以作作为为催催化化剂剂，也也可可以以作作为为另另一一个个化化学学反反应应的底物的底物随堂练习随堂练习(2013(2013安安徽徽卷卷)细细胞胞代代谢谢受受酶酶的的调调节节和和控控制制。下下列列叙叙述述正确的是正确的是 A A激素都是通激素都是通过过影响影响细细胞内胞内酶酶活性来活性来调节细调节细胞代胞代谢谢 B B代代谢谢的的终终产产物物可可反反馈馈调

19、调节节相相关关酶酶活活性性，进进而而调调节节代代谢谢速度速度 C C同同一一个个体体各各种种体体细细胞胞酶酶的的种种类类相相同同、数数量量不不同同，代代谢谢不同不同 D D对对于于一一个个细细胞胞来来说说，酶酶的的总总类类和和数数量量不不会会发发生生变变化化作业：作业：1 1、完成课时规范训练、完成课时规范训练 第九课时第九课时2 2、预习、预习 ATPATP（全优课堂、阅读教材（全优课堂、阅读教材第五章第五章p88-90p88-90）下周一检查课时规范训练。下周一检查课时规范训练。三、细胞的能量三、细胞的能量“通货通货”ATPATP1 1、ATPATP的结构的结构 一一个腺苷，个腺苷，两两个

20、高能磷酸键，个高能磷酸键，三三个磷酸基团个磷酸基团2 2、ATPATP与与ADPADP的相互转化的相互转化细胞中细胞中ATPATP的含量很少，但是却不断发生着的含量很少，但是却不断发生着ATPATP与与ADPADP之间的转化。之间的转化。一般情况下细胞中一般情况下细胞中ATPATP的含量保持相对稳定。的含量保持相对稳定。ATPATP的合成的合成ATPATP的水解的水解ATPATP合成酶合成酶ATPATP水解酶水解酶光能光能化学能化学能用于各项用于各项生命活动生命活动细胞质基质、细胞质基质、线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体生物体的生物体的需能部位需能部位产生产生ATPATP：光反应：光反应消耗消耗A

21、TPATP：暗反应：暗反应消耗消耗ATPATP产生产生ATPATP产生产生ATPATP：细胞呼吸：细胞呼吸消耗消耗ATPATP：许多生化反应的进行：许多生化反应的进行消耗消耗ATPATP产生产生ATPATPDNADNA的复制、转录等的复制、转录等消耗消耗ATPATP否否产生产生ATPATP：有氧呼吸第二、三阶段：有氧呼吸第二、三阶段消耗消耗ATPATP：自身：自身 DNA DNA 复制等复制等消耗消耗ATPATP产生产生ATPATP有机物的合成、运输等有机物的合成、运输等消耗消耗ATPATP否否植物细胞形成细胞壁，动物细胞植物细胞形成细胞壁，动物细胞形成分泌物等形成分泌物等消耗消耗ATPATP

22、否否氨基酸合成蛋白质氨基酸合成蛋白质消耗消耗ATPATP否否葡萄糖、氨基酸、无机盐离子等葡萄糖、氨基酸、无机盐离子等物质的主动运输物质的主动运输消耗消耗ATPATP否否叶绿体叶绿体细胞质细胞质基质基质细胞核细胞核线粒体线粒体内质网内质网高尔基体高尔基体核糖体核糖体细胞膜细胞膜主要生理过程主要生理过程ATPADPATPADPADPATPADPATP转化场所转化场所3 3、ATPATP的形成途径的形成途径知识总结：生物体内的能源物质知识总结：生物体内的能源物质1 1、三大营养、三大营养物质物质糖类、脂肪、蛋白质糖类、脂肪、蛋白质2 2、主要能源物质、主要能源物质糖类（糖类（葡萄糖葡萄糖）3 3、主

23、要储能物质、主要储能物质脂肪脂肪4 4、直接能源物质、直接能源物质ATPATP（生物界共有的主要直接能源生物界共有的主要直接能源物质，但不是唯一直接能源物质，还有物质，但不是唯一直接能源物质，还有GTPGTP、CTPCTP等等）5 5、根本能源、根本能源光能光能6 6、植物细胞内的储能物质、植物细胞内的储能物质淀粉淀粉7 7、动物细胞内的储能物质、动物细胞内的储能物质糖原糖原随堂练习随堂练习（20132013海海南南卷卷）关关于于真真核核细细胞胞中中生生命命活活动动与与能能量量关关系系的叙述，的叙述，错误错误的是的是 A.DNAA.DNA复制需要消耗能量复制需要消耗能量 B.B.光合作用的暗反

24、光合作用的暗反应阶应阶段需要消耗能量段需要消耗能量 C.C.物物质质通通过协过协助助扩扩散散进进出出细细胞胞时时需要消耗需要消耗ATPATP D.D.细细胞代胞代谢谢所需的所需的ATPATP可在可在细细胞胞质质基基质质中中产产生生 随堂练习随堂练习（20142014江江苏苏卷卷）下下列列生生命命活活动动中中不不需需要要ATPATP提提供供能能量量的的是是 A.A.叶肉叶肉细细胞合成的糖运胞合成的糖运输输到果到果实实 B.B.吞噬吞噬细细胞吞噬病原体的胞吞噬病原体的过过程程 C.C.淀粉淀粉酶酶催化淀粉水解催化淀粉水解为为葡萄糖葡萄糖 D.D.细细胞中由氨基酸合成新的胞中由氨基酸合成新的肽链肽链随堂练习随堂练习（20142014大大纲纲卷卷）ATPATP是是细细胞胞中中重重要要的的高高能能磷磷酸酸化化合合物物。下列有关下列有关ATPATP的叙述，的叙述，错误错误的是的是 A.A.线线粒体合成的粒体合成的ATPATP可在可在细细胞核中胞核中发挥发挥作用作用 B.B.机体在运机体在运动时动时消耗消耗ATPATP，睡眠，睡眠时则时则不消耗不消耗ATPATP C.C.在有氧与缺氧的条件下在有氧与缺氧的条件下细细胞胞质质基基质质中都能形成中都能形成ATPATP D.D.植植物物根根细细胞胞吸吸收收矿矿质质元元素素离离子子所所需需的的ATPATP来来源源于于呼呼吸作用吸作用