1、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,1,讲,酶和,ATP,第,5,章 细胞能量供给和利用,1/39,基础梳理,一、酶在细胞代谢中作用,1,细胞代谢:细胞中各种,统称,是细胞生命活动基础。,化学反应,2,酶作用机理,(1),活化能:分子从,转变为轻易发生化学反应,状态所需要能量。,(2),作用机理:降低化学反应,。,常态,活跃,活化能,2/39,1,探索历程,二、酶本质,3/39,要验证某种酶是蛋白质可用双缩脲试剂,要验证某种酶是,RNA,,可选取吡罗红染液。,酶由活细胞产生,既能够在细胞内发挥作用,也可在细胞外发挥作用。,点拨,2,酶本质:酶
2、是,产生含有,作用有机物,绝大多数是,,少数是,。,活细胞,催化,蛋白质,RNA,4/39,一个或一类,空间结构,显著降低,酶起源与特征:活细胞内来合成,降低化能是本事,,高效专一需温和,催化反应属它行。,巧记,5/39,四,、细胞能量,“,通货,”ATP,1,ATP,结构、功效和利用,(1),结构:,ATP,结构简式是,_,,一个,ATP,分子中含有一个腺苷、两个,_,、三个,_,。,(2),功效:是一个高能磷酸化合物,直接给细胞生命活动,_,。,(3),利用:,ATP,可用于,_,、生物发电和发光、,_,、大脑思索及各种吸能反应,AP,P,P,高能磷酸键,磷酸基团,提供能量,细胞主动运输,
3、肌肉收缩,2,ATP,与,ADP,相互转化,(1)ATP,水解:在相关酶催化作用下,,ATP,分子中,_,高能磷酸键很轻易水解,并释放出大量能量,远离腺苷,6/39,(2)ATP,形成:在相关酶催化作用下,,ADP,能够接收能量,同时与,_,结合,重新形成,ATP,。,(3)ATP,形成能量起源,对于动物、人、真菌和大多数细菌来说,均来自,_,,对于绿色植物来说,则来自于,。,细胞内,ATP,与,ADP,相互转化能量供给机制,是生物界,_,。,一个游离磷酸,(Pi),细胞呼吸,细胞呼吸,共性,点拨,ATP,中末端高能磷酸键易断裂和再生成,断裂时释放出大量自由能,是普通化学键放出能量,2,倍以上
4、。,ATP,能量。,ATP,在细胞内含量极少且相对稳定,。,和光合作用,7/39,关键点探究,考点一,酶本质、作用和特征,项目,内容,解读,化学本质,绝大多数是蛋白质,少数是,RNA,合成原料为,氨基酸或核糖核苷酸,产生部位,活细胞,(1)由活细胞 产生(哺乳动物成熟红,细胞除外),(2)合成场所:核糖体或细胞核,(3)作用场所:细胞内、细胞外或体外,生理功效,催化,作用,反应前后其本身量和化学性质不变,8/39,作用机理,降低化学反应活化能,使反应在温和条件下快速进行,酶特征,高效,性,催化效率是无机催化剂 1071013倍,专一,性,每种酶只催化一个或一类 化学反应,温和性,(1)强酸、强
5、碱和高温能使酶永久失活,其原因是能破坏蛋白质空间结构,引发蛋白质变性,(2)低温仅是降低酶活性,由低温恢复至适宜温度时,酶活性能够恢复,9/39,命题设计,1.,以下相关酶叙述正确是,(,),是有分泌功效细胞产生,有从食物中取得,有在体内转化而来,凡是活细胞,普通都能产生酶,酶都是蛋白质,有酶不是蛋白质,酶在代谢中有各种功效,在新陈代谢和生长发育中起调控作用,酶只是起催化作用,A,B,C,D,酶是活细胞产生,酶绝大多数是蛋白质,少数是,RNA,酶含有生物催化作用,C,10/39,易 错 警 示,1.,酶与激素比较,项目,酶,激素,起源及作用场所,活细胞产生;,细胞内或细胞外,专门内分泌腺或特定
6、部位细胞产生;,细胞外发挥作用,化学本质,绝大多数是蛋白质,少数是,RNA,固醇类、多肽、蛋白质、氨基酸衍生物、脂质等,生物功效,催化作用,调整作用,共性,在生物体内均属高效能物质,即含量少、作用大、生物代谢不可缺乏,11/39,项目,正确说法,错误说法,化学本质,绝大多数酶是蛋白质,少数酶是,RNA,酶本质是蛋白质,产生部位,普通来说,凡是活细胞都能产生酶(不考虑哺乳动物成熟红细胞),含有分泌功效细胞才能产生酶,合成原料,氨基酸或核糖核苷酸,氨基酸,合成场所,核糖体或细胞核,核糖体,2.,常见相关酶错误说法,12/39,项目,正确说法,错误说法,生理功效,生物催化剂,只起催化作用,酶含有调整
7、、催化等各种功效,起源,生物体内合成,有起源于食物,作用场所,既可在细胞内,也可在细胞外、体外发挥作用,只在细胞内起催化作用,温度影响,低温影响酶活性,不破坏酶结构,但高温使酶失活,高温和低温均引发酶变性失活,13/39,考点二与酶相关曲线解读,1,表示酶高效性曲线,说明:,(1),催化剂可加紧化学反应速率,与无机催化剂相比,酶催化效率更高。,(2),酶只能缩短到达化学平衡所需时间,不改改变学反应平衡点。,(3),酶只能催化自然条件下能发生化学反应。,关键点探究,14/39,15/39,3,影响酶活性曲线,说明:,(1),甲、乙曲线表明:,在一定温度,(pH),范围内,随温度,(pH),升高,
8、酶催化作用增强,超出这一范围,酶催化作用逐步减弱。,过酸、过碱、高温都会使酶失活,而低温只是抑制酶活性,酶分子结构未被破坏,温度升高可恢复活性。,(2),从丙图能够看出:反应溶液,pH,改变不影响酶作用最适温度。,16/39,说明:,(1),甲图,在其它条件适宜,酶量一定条件下,酶促反应速率随底物浓度增加而加紧,但当底物到达一定浓度后,受酶数量和酶活性限制,酶促反应速率不再增加。,(2),乙图,在底物充分,其它条件适宜条件下,酶促反应速率与酶浓度成正比。,17/39,易 错 警 示,温度和,pH,是经过影响酶活性来影响酶促反应速率,而底物浓度和酶浓度是经过影响底物与酶接触来影响酶促反应速率,并
9、不影响酶活性。,温度、,pH,和底物浓度、酶浓度,影响酶促反应速率机理,18/39,命题设计,1.,某一不可逆化学反应,(SP,W),在无酶和有酶催化时均能够进行。当该反应在无酶条件下进行到时间,t,时,向反应液中加入催化该反应酶。如图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间改变趋势曲线是,(,),A,甲,B,乙,C,丙,D,丁,因为酶高效性,将促进化学反应进行,反应物浓度快速降低,最终反应物浓度降为,0,D,19/39,20/39,底物浓度充分时,酶量增加一倍,反应速率则增加一倍,增加酶浓度,可显著缩短反应时间,反应物量极少,时能够表示,过氧化氢酶催化效率含有高效性,21/39,关键点探究,考
10、点三,试验探究影响酶活性条件及酶专一性,1,验证酶本质,(1),验证酶是蛋白质,试验组:待测酶溶液,双缩脲,试剂,是否出现紫色反应;,对照组:标准蛋白质溶液,双缩脲,试剂,紫色反应。,变量分析:自变量为,待测酶溶液和标准蛋白质溶液,;,因变量为,是否有紫色反应,。,(2),验证酶是,RNA,试验组:待测酶溶液,吡罗红,试剂,是否出现红色;,对照组:标准,RNA,溶液,吡罗红,试剂,出现红色。,变量分析:自变量为,待测酶溶液和标准,RNA,溶液,;,因变量,是否出现红色,。,22/39,2,验证酶催化作用,试验组:底物对应酶液,底物是否被分解;,对照组:底物,等量蒸馏水,底物不被分解。,变量分析
11、:自变量为,对应酶液有没有,;,因变量为,底物是否被分解,。,3.,酶专一性,该试验探究中自变量能够是不一样反应物,也能够是不一样酶溶液,因变量是反应物是否被分解。,(1),方案一:用同一个酶催化两种不一样物质,23/39,24/39,4.,温度对酶活性影响,(1).,原了解读,温度影响酶活性,从而影响淀粉水解,滴加碘液,依据是否出现蓝色及蓝色深浅来判断酶活性。,25/39,26/39,提醒,试验中所用酶起源不一样,则最适温度也不一样:若淀粉酶为市售淀粉酶,其最适温度为5075;,若淀粉酶来自人体组织细胞,则最适温度为37左右。,27/39,命题设计,试管编号,项目,2 mL 3%,淀粉溶液,
12、2 mL 3%,蔗糖溶液,1 mL 2%新鲜淀粉酶溶液,反应温度,(,),40,60,80,40,60,80,2 mL,斐林试剂,砖红色深浅,*,1.,下表是探究淀粉酶对淀粉和蔗糖作用试验设计及结果。,28/39,注:,“”表示有;“”表示无。*:此行“”多少代表颜色深浅。依据试验结果,以下结论正确是,(,),A,蔗糖被水解成非还原糖,B,淀粉在淀粉酶作用下,水解成还原糖,C,淀粉酶活性在,60,时比,40,时低,D,淀粉酶对蔗糖水解含有专一性,试管与试管形成对照淀粉酶,只能催化淀粉分解成还原糖,酶含有专一性,相互对照证实了淀粉酶在,60,时比,40,时活性高,淀粉,B,29/39,试管,纤维
13、素悬液,(mL),2,2,2,纤维素酶液,(mL),1,1,1,反应温度,(,),30,40,50,斐林试剂,(mL),2,2,2,砖红色深浅,下表是探究温度对纤维素酶活性影响试验设计及结果,注:“”多少代表颜色深浅,30/39,依据以上试验设计及结果,以下说法不正确是,(,),A,该试验自变量为温度,B,该试验检测因变量是还原糖生成量,C,纤维素被水解成了还原糖,D,该纤维素酶最适温度为,40,D,用斐林试剂检测,都有砖红色沉淀生成,由表格数据可看出,温度设置只有,3,个不一样温度,无法判断该纤维素酶最适温度。,31/39,技法提炼,与酶相关试验变量分析,32/39,关键点探究,考点四,AT
14、P,结构与作用,(1),由结构图示可知组成元素有,C,、,H,、,O,、,N,、,P,。,(2),由结构图示可看出,,ATP,结构特点可概括为,“,一、二、三,”,,即一个腺苷、两个,高能磷酸键,、三个,磷酸基团,。,33/39,2,ATP,形成路径,34/39,3,ATP,与,ADP,相互转化,35/39,易 错 警 示,对,ATP,和,ADP,之间相互转化是不可逆反应分析,(1),反应条件不一样:,ATP,分解是一个水解反应,催化该反应酶属于水解酶;而,ATP,合成是一个合成反应,催化该反应酶属于合成酶。,(2),能量起源不一样:,ATP,水解释放能量是储存在高能磷酸键内化学能,供代谢消耗
15、,这个能量不能再反过来用于合成,ATP,,而合成,ATP,能量主要有化学能和太阳能。,(3),反应场所不一样:,ATP,合成场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体,而,ATP,分解场所较多,凡是生命活动需要能量地方都有,ATP,分解。,36/39,命题设计,1.,某同学对细胞内葡萄糖、脂肪、,ATP,进行了以下总结,你认为不合理是,(,),A,葡萄糖是生命燃料,B,ATP,分子中含有化学能比葡萄糖多,C,脂肪氧化分解能生成,ATP,,脂肪合成需消耗,ATP,D,ATP,在细胞内含量极少,但细胞内,ATP,和,ADP,之间转化很快速,少,B,37/39,技法提炼,1,ATP,与,DNA,、,RNA,、
16、核苷酸联络,(1)ATP,中,A,为腺苷,由腺嘌呤和核糖组成;,(2)DNA,分子中,A,为腺嘌呤脱氧核苷酸,由一分子腺嘌呤、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成;,(3)RNA,分子中,A,为腺嘌呤核糖核苷酸,由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸组成;,(4),核苷酸中,A,为腺嘌呤。可见,它们共同点是都含有腺嘌呤。,ATP,与,DNA,、,RNA,、核苷酸结构中都含有“,A”,,但在不一样物质中表示含义不一样,如图:,38/39,技法提炼,2,生物体内能源物质分类,分类,内容,主要能源物质,糖类(提供70%左右能量),直接能源物质,ATP,最终能源,太阳能,储能物质,脂肪、淀粉,(,植物,),、糖原,(,动物,),主要储能物质,脂肪,普通不供能能源物质,蛋白质,39/39,
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