一轮复习第五章细胞的能量供应和利用.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章 细胞的能量供应和利用,第一节,降低化学反应活化能的酶,酶的作用和本质,酶的特性,下图曲线表示,过氧化氢,生成物质,P,的化学反应，在无催化条件和有酶催化条件下的能量变化过程。,(1),没有酶催化的反应曲线是,。,(2),有酶催化的反应曲线是,。,(3)AC,段的含义是,。,(4)BC,段的含义是,。,(5),若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则,B,点在纵轴上将如何移动？,。,(6),通过,“,比较过氧化氢在不同条件下的分解,”,实验，对于酶的作用形成哪些认识？,。,在无催化剂催化条件下，反应所需的活化能,酶降低的活化能,B,点将向上移动,酶比无机催化剂降低活化能的作用更显著，具有高效性,3.,同无机催化剂相比，酶催化效率更高的原因在于,_,的作用更显著。,2.,酶催化作用的原理是,_,。,分子从,_,转变为容易发生化学反应的,_,所需要的能量。,细胞中每时每刻进行着的许多,_,的统称，是细胞生命活动的基础。,1.,活化能：,化学反应,常态,活跃状态,一、酶在细胞代谢中的作用,细胞代谢：,(,一）酶的作用机理,降低化学反应的活化能,酶降低活化能,一酶的作用和本质（识记）,(,二）、酶的本质及生理功能,（重点掌握）,化学本质,合成原料,合成场所,生理功能,作用机理,绝大多数是蛋白质,少数是,RNA,氨基酸,核糖核苷酸,核糖体,细胞核,（真核生物）,只有,生物,催化,作用,降低化学反应的,活化能,酶,与,激素,的比较,（理解掌握）,酶,激素,来源,活细胞产生,化学,本质,绝大多数是蛋白,质，少数是,RNA,生物,功能,催化,作用,共性,专门的,内分泌腺（动物）,或,特定部位细胞,产生,（植物），,细胞外发挥作用,固醇类、多肽,/,蛋白质类、氨基酸类等,调节,作用,生物体内均属高效能物质，,（,含量少、作用大、生物代谢不可缺少）,酶,和,一般催化剂,的比较（理解掌握）,共性：,不同：,如何探究某种酶的本质？,具催化效率，用量少,反应前后酶的性质和,数量均没有变化,都可降低反应的活化,用量少,酶具有,高效性,。,关于酶的一些常见说法,项目,正确说法,错误说法,化学本质,绝大多数是蛋白质，少数是,RNA,酶的本质是蛋白质,产生细胞,一般来说，凡是活细胞都能产生酶,(,不考虑成熟红细胞,),具有分泌功能的细胞才能产生,合成原料,氨基酸，核糖核苷酸,氨基酸,合成场所,核糖体、细胞核,核糖体,项目,正确说法,错误说法,生理功能,催化作用,有调节、催化,来源,活细胞内合成,有的来源于食物,作用场所,细胞内、细胞外、体外,只在细胞内,温度影响,低温影响,酶的活性，不破坏酶的结构，,高温使酶失活,低温引起酶失活或高温影响酶的活性,二、关于酶的本质的探索（,了解）,1857,年，法国微生物学家巴斯德提出：酿酒中的发酵是由于,的存在，没有,的参与，糖类不可能变成酒精。,德国化学家李比希坚持认为：引起发酵的是,，但这些物质只有在,后才能发挥作用。,德国化学家毕希纳得到,，加入葡萄糖后变成酒，他将引起发酵的物质称为,。,美国科学家萨姆纳用,作溶剂，得到,的结晶，这种结晶溶于水后能够催化,分解成,，然后他用多种方法证明该物质是,。,后来，科学家又相继获得,、,等许多酶的结晶，并证明这些酶都是,。,20,世纪,80,年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数,也具有生物催化功能。,酵母细胞,活细胞,酵母细胞中的某些物质,酵母细胞死亡并裂解后,不含酵母细胞的提取液,酿酶,丙酮,脲酶,尿素,氨和二氧化碳,蛋白质,胃蛋白酶,胰蛋白酶,蛋白质,RNA,1.,高效性：,酶的催化效率大约是无机催化剂的,10,7,10,13,倍。,一种或一类,3.,作用条件较温和,最适,pH,和温度下，酶活性最高，温度和,pH,偏高或偏低，酶活性会明显,_,。,在,_,条件下，酶失活。在低温条件下，酶活性降低，但不会失活。,降低,过酸、过碱或高温,2.,专一性：,每一种酶只能催化,_,化学反应。,二,.,酶的特性,（重点掌握）,1.,酶催化活性的表示方法,2.,表示酶高效性的曲线（有酶、无酶、无极催化剂）,与酶有关的曲线分析,（重点）,单位时间内底物的减少量或产物的生成量。,注意：,酶只能缩短达到化学反应平衡所需时间,不改变化学反应的平衡点。,3.,表示酶专一性的曲线（酶,A,酶,B),加入酶,B,的反应速率与无酶条件下的反应速率相同，而加入酶,A,的反应速率随反应物浓度增大明显加快，说明酶,B,对此反应无催化作用，进一步说明酶具有,专一性,。,(1),酶：每一种酶只能催化,一种或一类,化学反应。,(2),激素：激素特异性地作用于,靶细胞、靶器官,，,其原因在于它的靶细胞膜或胞内存在与该激素特异性结合的受体。,(3),载体：某些物质通过细胞膜时需要,载体不同,（,4,）神经递质,:,只作用于,突触后膜,使其兴奋或抑制,(5)tRNAtRNA,有,61,种，,每种,tRNA,只能识别并转运,一种氨基酸,。,(6),抗体或效应,T,细胞：,一种抗原,只能与,相应的抗体,或,效应,T,细胞识别,靶细胞,发生特异性结合。,知识拓展,具有专一性的物质归纳,4.,温度、,pH,影响酶活性的曲线,5.,底物浓度影响酶活性的曲线,6.,酶浓度,影响酶活性的曲线,达到一定浓度后不再增加，原因是受到,的限制。,酶数量和酶活性,7.,影响酶活性的曲线,(,pH=7),是最适,（,1,）纵坐标为反应物剩余量，剩的越多，生成,物越少，反应速率越慢。,（,2,）图示,pH=7,时，反应物剩余量最少，应为最适,pH,。,（,3,）当,pH,改变时，最适温度保持不变。,下图表示某反应物剩余量随,pH,及温度的变化情况，正确的是,(,),A,该酶的最适温度是,37,B,随着,pH,的升高，酶的活性先降低后增大,C,随着温度的升高，酶的最适,pH,不变,D,随着温度的升高，酶的活性逐渐降低,C,（,2009,广东,3,）水稻细胞内合成的某物质，能够在常温下高效分解淀粉，该物质,A.,在,4,C,条件下易变性,B,只含有,C,、,H,、,O,C,也能催化淀粉合成,D,含有羧基,“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：历年高考题,PPT,版制作。本课件为公益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。,2012,年,1,月,15,日，汉水丑生标记。,D,三、关于酶特性的实验,1,酶的催化作用和高效性的验证实验分析,(1),实验原理,实验：比较过氧化氢在不同条件下（,常温、高温、过氧化氢酶、,Fe3,）,分解，,实验设计及现象分析,试管编号,加入物质,处理,观察,1,2mLH,2,O,2,溶液,不作处理,基本无气泡产生,2,2mLH,2,O,2,溶液,90,水浴加热,有气泡产生,3,2mLH,2,O,2,溶液,加,2,滴,Fecl,3,溶液,有较多气泡产生,4,2mLH,2,O,2,溶液,加,2,滴肝脏研磨液,有大量气泡产生,(3),实验过程的变量及对照分析,1,、,酶具有催化作用，同无机催化剂一样都可加快化,学反应速率。,2,、,酶具有高效性，同无机催化剂相比，酶的催化效,率更高。,(4),实验结论,在本实验中应该注意哪些事项？,1.,实验时肝脏必须要,新鲜,;,2.,要使用肝脏的,研磨液,;,3.,滴加氯化铁和肝脏研磨液,不能合,用一支滴管,;,4.,要注意观察实验的现象,;,5.,不要让,过氧化氢,接触皮肤。,（,1,）,方案一：用同一种酶催化两种（两种以上）不同物质,淀粉（非还原糖）麦芽糖（还原糖）,蔗糖（非还原糖）蔗糖,用淀粉酶分别作用于淀粉和蔗糖后，再用斐,林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀生成来判,断淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探索,酶的专一性。,（,2,）,方案二：用两种（两种以上）不同酶催化同一种物质,淀粉（非还原糖）麦芽糖（还原糖）,淀粉（非还原糖）淀粉,再用斐林试剂鉴定，从而探究酶的专一性。,淀粉酶,蔗糖酶,淀粉酶,淀粉酶,2,酶的专一性的实验探究,(,几种方案）,3.,温度对酶活性的影响,（,1,）实验原理,取淀粉、淀粉酶,分别,放入试管,各自,在所,控制的温度,下处理一段时间,淀粉与,相应温度,的淀粉酶混合,在各自,所控制的温度,下保温一段时间,滴加碘液，观察颜色变化,（,2,）实验设计,本实验不易选择过氧化氢,注意顺序：底物、酶、分别控制温度、,温度对酶活性影响的实验，必须按上述顺序，因为低温不会导致酶失活，只是酶活性极低甚至可以为零，但温度升高仍可复性，也就是说一旦先加酶，后加常温的底物，在低温下的酶在常温的底物作用下就可以复性，仍可催化淀粉水解。,(3),实验的变量分析,4,pH,对酶活性的影响,(1),实验原理,(2),实验程序,本实验不易选着淀粉酶催化淀粉的实验，原因是淀粉在酸性条件下也易分解,注意顺序：酶、控制,PH,、底物？,先要使酶失活，再加底物，实验现象更明显,一探究温度对淀粉酶活性的影响时，底物不易选择,H2O2,，可不可以用斐林试剂？,二、探究,PH,值对酶活性的影响时，底物不易选择淀粉。如果选择淀粉，不可以选择碘液鉴定，原因是？,在鉴定酶的活性时，如果用碘液鉴定底物淀粉的含量，则碘会与碱性环境下的,NaOH,反应生成,NaI,，,不可以，理由是,0,（冰水中）酶的活性降低，而用斐林试剂的处理条件是需要水浴加热，酶在低温下酶活性降低，但随着温度的回升，酶的活性逐渐恢复，而结果已经失去了参考价值。,三、在“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”和“温度对淀粉酶活性的影响”实验中，选择指示剂时却截然不同，前者选择斐林试剂，后者选用碘液。原因在于：,“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”是为了确定被检物质中是否有还原糖的存在，进而确定反应是否进行，从而说明淀粉酶只对淀粉起催化作用，对蔗糖不起作用。如果选用碘液，只能说明淀粉酶对淀粉起催化作用，不能说明淀粉酶对蔗糖不起作用。故只能选择斐林试剂。,“温度对酶活性的影响”是要观察不同温度对酶活性的影响，不是要证明有没有反应产物,还原糖出现，选用碘液作为指示剂，可通过淀粉溶液褪色过程，直观地显示出不同温度条件下，反应的动态变化过程。其次,斐林试剂需要加热,四、在淀粉酶溶液与淀粉溶液混合前将需要混合的酶溶液与淀粉溶液在相同温度的条件下处理,5,分钟，即做同温处理，原因何在？,原因在于，酶的催化效率具有高效性，如不先做同温处理，而是先混合后处理（调温），可能出现因调温过程中反应的进行影响实验结果。同理，如要“探索,PH,值对酶活性的影响”，也应“先调整酶溶液至,某些设定的,PH,值使酶失火,，后加入底物溶液”，避免“加入之后调”可能带来的误差。,2.,将刚采摘的甜玉米立即放入沸水中片刻，可保持其甜味。这是因为加热会,A.,提高淀粉酶活性,B.,改变可溶性糖分子结构,C.,防止玉米粒发芽,D.,破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶,习题巩固,D,习题巩固,3.,设计证明生物酶具有催化性、特异性、高效性实验，选用的对照条件分别是,A.,化学催化剂，同一物质，自然条件,B.,自然条件，不同物质，化学催化剂,C.,自然条件，同一物质，化学催化剂,D.,化学催化剂，不同物质，自然条件,B,习题巩固,4.,下图甲表示植物淀粉酶与人淀粉酶活性受,pH,影响的情况，乙表示,3,种脱氢酶,(A,、,B,、,C),的活性受温度影响的情况，下面的说法中正确的是,A.pH,6,时，植物,淀粉酶的活性最高,B.,若细胞质由中,性变成酸性，人淀,粉酶的活性渐渐升高,C.,乙图中，活性温度的范围最广的酶是,B,D.,乙图中无法知道,C,酶的最适活性温度,D,6.,如图所示在不同条件下的酶促反应速率变化曲线，下列据图叙述错误的是,A.,影响,AB,段反应速,率的主要因素是底,物浓度,B.,影响,BC,段反应速率的主要限制因,子可能是酶量,C.,温度导致了曲线,和,的反应速率不同,D.,曲线,显示，该酶促反应的最适温度为,37,考点示例,D,考点示例,7.,如图表示在某,pH,范围内酶,A,和酶,B,所,催化的反应速率的,变化情况，下列有,关说法正确的是,A.,酶,B,比酶,A,活跃,B.,酶,A,存在于唾液中,C.,酶,B,的最适,pH,是,1.8,D.pH,为,5,时，两种酶催化的反应速率相等,D,考点示例,11.,下列描述正确的是,实验名称,实验变量,反应变量,观测指标,比较过氧化氢酶和,Fe,3,的催化效率,鲜猪肝研磨液、,Fe,3,过氧化氢分解反应速率,点燃但无火焰的卫生香燃烧的猛烈程度或气泡产生速率,探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用,淀粉、蔗糖,淀粉、蔗糖的水解反应是否发生,加斐林试剂水浴加热，有无砖红色,(,沉淀,),出现,温度对酶活性的影响,温度,/60,热水、沸水、冰块,淀粉水,解程度,加碘后溶液颜色的变化,观察植物细胞的质壁分离与复原,质量浓度为,0.3,g,/mL,的蔗糖溶液,原生质层与细胞壁分离,原生质层与细胞壁间隙的大小,A.,B.C.,D.,A,12.10,上海,如图表示细胞中某条生化反应链，图中,E,1,E,5,代表不同的酶，,A,E,代表不同的化合物。据图判断下列叙述中正确的是,A.,若,E,1,催化的反应被抑制，,则,A,的消耗速度加快,B.,若,E,5,催化的反应被抑制，,则,B,积累到较高水平,C.,若,E,3,的催化速度比,E,4,快，则,D,的产量比,E,多,D.,若,E,1,的催化速度比,E,5,快，则,B,的产量比,A,多,随堂高考,C,考点示例,8.,某同学研究温度和,pH,对某酶促反应速率的影响，得到如图的曲线。下列分析正确的是,A.,该酶催化反应的最适温度为,35,左右，最适,pH,为,8,B.,当,pH,为,8,时，影响反应速率的主要因素是底物浓度和酶浓度,C.,随,pH,升高，该酶催化反应的最适温度也逐渐升高,D.,当,pH,为任何一固定值时，实验结果都可以证明温度对反应速率的影响,A,习题巩固,5.,已知淀粉酶可水解淀粉为麦芽糖，蛋白酶可水解蛋白质为多肽。为研究酶之间的相互影响，某同学设计如下实验,(,实验中所涉及的酶都是蛋白质,),，请分析回答：,试管号,加入的物质,1,2,3,4,质量分数为,1%,的淀粉溶液,2mL,2mL,2mL,2mL,淀粉酶溶液,2mL,2mL,淀粉酶蛋白酶,(,等量混合,),4mL,4mL,蒸馏水,2mL,2mL,碘液,2,滴,2,滴,双缩脲试剂,2mL,2mL,预期颜色变化,不变蓝,紫色,1.,该实验所依据的两个颜色变化原理是：,a._,；,b._,。,2.,请简述双缩脲试剂的使用方法,_,_,_,。,3.,实验过程中，试管,1,、,2,还要分别加入,2,mL,的蒸馏水，其目的是,_,_,。,4.,处预期的颜色变化为,_,，理由是,_,。,淀粉遇碘液变蓝色,蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应,先向试管中注入双缩脲试剂,A,液,1,mL,，摇匀；再向试管中注入双缩脲试剂,B,液,4,滴（不能过量），摇匀；最后观察试管内的颜色变化,保证各试管中液体的体积相同，防止液体体积的差异影响对颜色的观察,蓝色,淀粉酶被蛋白酶分解，淀粉没有被水解,酶,A,、,B,、,C,是大肠肝菌的三种酶，每种酶只能催化下列反应链中的一个步骤，其中任意一种酶的缺失均能导致该酶因缺少化合物丁而不能在基本培养基上生长。,化合物乙,化合物丙,现有三种营养缺陷型突变体，在添加不同化合物的基本培养基上的生长情况下表：,突变体,添加物,突变体,a(,酶,A,缺陷,),突变体,b(,酶,B,缺陷,),突变体,c(,酶,C,缺陷,),化合物乙,不生长,不生长,生 长,化合物丙,不生长,生 长,生 长,由上可知：酶,A,、,B,、,C,在该反应链中的作用顺序依次是,A.,酶,1,、酶,2,、酶,3 B.,酶,1,、酶,3,、酶,2,C,酶,2,、酶,3,、酶,1 D.,酶,3,、酶,2,、酶,1,化合物丁,化合物甲,D,酶,1,酶,2,酶,3,酶,A,缺陷时，添加化合物乙和化合物丙均得不到化合物丁而导致突变体,a,不能生长，则酶,A,催化化合物丙到化合物丁的转化；酶,B,缺陷时，添加化合物乙不生长而添加化合物丙生长，则酶,B,催化化合物乙到化合物丙的转化；酶,C,缺陷时，添加化合物乙和丙均生长，则酶,C,催化化合物甲到化合物乙的转化，则在该反应链中酶的作用顺序依次是：酶,C,、酶,B,、酶,A,。,答案：,D,酶、蛋白质、激素、维生素、脂质的关系：用数学集合怎样表示？,问：能产生激素的细胞一定能产生酶吗？,能产生酶的细胞一定能产生激素吗？,1,、将乳清蛋白，淀粉，胃蛋白酶，唾液淀粉酶和适量的水混合装入一容器内，调整,PH,至,2.0,，保存在,37,摄氏度的温水内，过一段时间后，容器内剩余的物质是（）,A,淀粉、胃蛋白酶、多肽、水,B,唾液淀粉酶、麦芽酶、胃蛋白酶、多肽,C,唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水,D,唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水,2,、将胃液的,PH,从,10,降到,2,的过程中，胃液中胃蛋白酶的活性的变化是（）,A,一直上升,B,没有变化,C,先升后降,D,先降后升,A,B,