1、第第1 1讲讲 酶和酶和ATPATP 第第5 5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用考纲内容考纲内容要求要求(1)(1)酶在代谢中的作用酶在代谢中的作用(2)ATP(2)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与探究能力实验与探究能力 复习：对酶相关知识的理解复习：对酶相关知识的理解产生场所产生场所正确说法正确说法错误说法错误说法活细胞活细胞(不考虑哺乳动不考虑哺乳动物成熟红细胞等物成熟红细胞等)具有分泌功能的具有分泌功能的细胞才能产生细胞才能产生蛋白质蛋白质有机物有机物(大多为蛋白质大多为蛋白质,少数为少数为RNA)RNA)
2、化学本质化学本质作用场所作用场所温度影响温度影响作作 用用来来 源源酶只起催化作用酶只起催化作用生物体内合成生物体内合成低温只抑制酶的活性低温只抑制酶的活性,不会使酶变性失活不会使酶变性失活可在细胞内、细胞外、可在细胞内、细胞外、体外发挥作用体外发挥作用只在细胞内起只在细胞内起催化作用催化作用低温和高温均使低温和高温均使酶变性失活酶变性失活酶具有调节、催酶具有调节、催化等多种功能化等多种功能细胞内的酶有的细胞内的酶有的可来源于食物等可来源于食物等来源及化来源及化学本质学本质活细胞产生的具有生物催化作用的有机物活细胞产生的具有生物催化作用的有机物绝大多数酶是蛋白质绝大多数酶是蛋白质少数酶是少数酶
3、是RNARNA生理功能生理功能作用原理作用原理一一酶的本质和生理功能归纳酶的本质和生理功能归纳催化作用催化作用(生物催化剂生物催化剂)降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能1.1.关于酶的叙述，正确的是关于酶的叙述，正确的是()()A.A.酶提供了反应过程所必需的活化能酶提供了反应过程所必需的活化能B.B.酶活性的变化与酶所处环境的改变无关酶活性的变化与酶所处环境的改变无关C.C.酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失D.D.酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸 C2.2.下列有关酶的正确叙述是下列有关酶的正确
4、叙述是()()是由具有分泌功能的细胞产生的是由具有分泌功能的细胞产生的酶对底物有严格的选择性酶对底物有严格的选择性酶是活细胞产生的酶是活细胞产生的酶在发挥作用后立即被分离酶在发挥作用后立即被分离有的酶不是蛋白质有的酶不是蛋白质酶的活性与温度呈正相关酶的活性与温度呈正相关在新陈代谢和生长发育中起调控作用在新陈代谢和生长发育中起调控作用酶只是起催化作用酶只是起催化作用A.A.B.B.C.C.D.D.C(1)(1)没有酶催化的反应曲线是没有酶催化的反应曲线是_。(2)(2)有酶催化的反应曲线是有酶催化的反应曲线是_。(3)(3)ACAC段的含义段的含义是是_ _ (4)(4)BCBC段的含义段的含义
5、是是_。(5)(5)若将酶催化改为若将酶催化改为无机催化剂无机催化剂催化该反应，则催化该反应，则B B点在纵点在纵轴上将轴上将_。酶降低的活化能酶降低的活化能向上移动向上移动二二.酶的作用机理分析酶的作用机理分析在无催化剂催化条件下，反应所需的活化能。在无催化剂催化条件下，反应所需的活化能。共性：共性：改变改变(加快加快)反应速率，但并不改变反应速率，但并不改变化学反应的方化学反应的方 向和化学平衡；向和化学平衡；只能催化只能催化自然条件下能发生的化学反应；自然条件下能发生的化学反应；反应前后酶的反应前后酶的性质和数量性质和数量均没有变化均没有变化特性：特性：高效性高效性(是无机催化剂的是无机
6、催化剂的10107 710101313倍倍)；专一性专一性(催化一种或一类化学反应催化一种或一类化学反应)；需要适宜的条件：需要适宜的条件：常温、常压、适宜常温、常压、适宜pHpH等等酶与无机催化剂对比：酶与无机催化剂对比：1.1.表示酶高效性的实验验证表示酶高效性的实验验证思考：该实验的自变量？因变量？无关变量？思考：该实验的自变量？因变量？无关变量？和、和、和和 、和各说明什么、和各说明什么？画出酶高效性的曲线？画出酶高效性的曲线？三三.酶的特性的实验验证及曲线酶的特性的实验验证及曲线表示酶高效性的曲线：表示酶高效性的曲线：(1)(1)与无机催化剂相比，与无机催化剂相比，酶的催化效率酶的催
7、化效率更高。更高。(2)(2)酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变不改变化学化学反应的平衡点。反应的平衡点。2.2.表示酶专一性的表示酶专一性的实验验证实验验证：思考：已知有淀粉、淀粉酶、蔗糖、蔗糖酶，怎么思考：已知有淀粉、淀粉酶、蔗糖、蔗糖酶，怎么设计实验证明酶的专一性？设计实验证明酶的专一性？方案一：用同一种酶催化两种不同物质方案一：用同一种酶催化两种不同物质方案方案二二：用：用不同的不同的酶催化酶催化同一种同一种物质物质表示酶专一性的曲线：表示酶专一性的曲线：3.3.影响酶促反应的因素影响酶促反应的因素（1 1）温度和）温度和pHpH思考：甲、乙中，
8、思考：甲、乙中，af中酶已失活的点？酶活性最高的中酶已失活的点？酶活性最高的点？点？a点的含义？用文字描述甲乙两图曲线的变化情况？点的含义？用文字描述甲乙两图曲线的变化情况？丙图的含义？丙图的含义？abcdefabcdef酶已失活的点：酶已失活的点：酶活性最高的点：酶活性最高的点：a点：点：丙图的含义：丙图的含义：c、d、fb、e低温抑制了酶的活性，低温抑制了酶的活性，酶分子结构未被破坏酶分子结构未被破坏反应溶液反应溶液PH的变化不影的变化不影响酶作用的最适温度响酶作用的最适温度反应溶液中温度的变化不影响酶作用的最适反应溶液中温度的变化不影响酶作用的最适pH。反应溶液反应溶液PH的变化不影的变
9、化不影响酶作用的最适温度响酶作用的最适温度(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甲图中：甲图中：P P点之前影响酶促速率的因素主要是：点之前影响酶促速率的因素主要是：P P点之后受限的因素主要是：点之后受限的因素主要是：乙图：乙图：酶促反应速率与酶浓度成正比的条件：酶促反应速率与酶浓度成正比的条件：P受酶数量和酶活性限制受酶数量和酶活性限制底物浓度底物浓度底物足量底物足量总结：影响酶促反应速率的因素：总结：影响酶促反应速率的因素：底物浓度、酶浓度、温度、底物浓度、酶浓度、温度、PHPHACP44-命题突破命题突破3.4C实验探究：探究温度对酶活性的影响实验
10、探究：探究温度对酶活性的影响 自变量：自变量：实验底物：实验底物：酶：酶：检测试剂：检测试剂：温度温度淀粉淀粉淀粉酶淀粉酶碘液碘液1号试管号试管实验实验步骤步骤一一二二三三四四实验现象实验现象结论结论2,2号试管号试管3,3号试管号试管试管试管1,2,3各加入各加入2mL淀粉溶液；试管淀粉溶液；试管123各分各分别加入别加入1ml淀粉酶溶液淀粉酶溶液1,1放置在放置在0冰冰水中，约水中，约5min3,3放置在放置在100水中，约水中，约5min2,2放置在放置在60水中，约水中，约5min各加入两滴碘液各加入两滴碘液振荡振荡探究温度对淀粉酶活性的影响探究温度对淀粉酶活性的影响1将将1,1混合混
11、合,0继续反应继续反应5min将将2,2混合混合,60继续反应继续反应5min将将3,3混合混合,100继续反应继续反应5min蓝色蓝色无明显现象无明显现象蓝色蓝色只有在一定温度下酶的催化效率最好只有在一定温度下酶的催化效率最好实验探究：探究实验探究：探究PH对酶活性的影响对酶活性的影响 自变量：自变量：实验底物：实验底物：酶：酶：检测试剂：检测试剂：PHH2O2观察氧气产生的速率或点燃的观察氧气产生的速率或点燃的卫生香复燃的情况卫生香复燃的情况H2O2酶酶1号试管号试管实验实验步骤步骤一一二二三三四四实验现象实验现象结论结论2号试管号试管3号试管号试管分别各加入过氧化氢酶分别各加入过氧化氢酶
12、2滴，振荡滴，振荡试管各加入试管各加入2mL过氧化氢溶液过氧化氢溶液加入加入2滴清水滴清水加入加入2滴滴NaOH加入加入2滴滴HCl23min后将点燃的卫生香分别放入后将点燃的卫生香分别放入试管中试管中,观察实验现象观察实验现象无明显变化无明显变化复燃复燃无明显变化无明显变化只有在适合的只有在适合的pHpH下酶的催化效率最好下酶的催化效率最好5.5.在探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的催化作用时，实在探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的催化作用时，实验人员设置了如下方案，下列叙述验人员设置了如下方案，下列叙述正确正确的是的是()()试管编号试管编号 2 mL 3%2 mL 3%的淀粉溶液的淀粉溶液 +-2 mL 3
13、%2 mL 3%的蔗糖溶液的蔗糖溶液 -+1 mL 2%1 mL 2%的淀粉酶溶液的淀粉酶溶液 +温度温度()()40 40 606080804040606080802 mL2 mL斐林试剂斐林试剂 +砖红色颜色深浅砖红色颜色深浅 +-注：注：“+”+”表示有；表示有；“-”-”表示无；表示无；“+”+”的多少表示颜色的深浅。的多少表示颜色的深浅。A.A.对照，可用来验证酶的专一性对照，可用来验证酶的专一性B.B.由对照可推测出淀粉酶的最适温度为由对照可推测出淀粉酶的最适温度为60 60 C.C.本实验的变量有一个，即实验的反应温度本实验的变量有一个，即实验的反应温度D.D.本实验的实验原理之
14、一是斐林试剂与还原糖反应产本实验的实验原理之一是斐林试剂与还原糖反应产生砖红色沉淀生砖红色沉淀试管编号试管编号 2 mL 3%2 mL 3%的淀粉溶液的淀粉溶液 +-2 mL 3%2 mL 3%的蔗糖溶液的蔗糖溶液 -+1 mL 2%1 mL 2%的淀粉酶溶液的淀粉酶溶液 +温度温度()()40 40 606080804040606080802 mL2 mL斐林试剂斐林试剂 +砖红色颜色深浅砖红色颜色深浅 +-DATP比较项目比较项目内容内容中文名称中文名称三磷酸腺苷三磷酸腺苷结构简式结构简式A AP PP PP P组成元素组成元素C C、H H、O O、N N、P P反应式反应式1 1ATP
15、 ATP 的相关知识：的相关知识：ATPATP的结构解读的结构解读结构简式：结构简式：APAPP PP P，其中，其中A A代表腺苷，代表腺苷，P P代表磷酸基团，代表高能磷酸键。代表磷酸基团，代表高能磷酸键。功能：功能：生物体进行各项生命活动的生物体进行各项生命活动的直接能源物质直接能源物质。判断结构简式中判断结构简式中“A”A”的含义的含义_ _ _ _ _腺苷腺苷腺嘌呤腺嘌呤腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸2 2ATPATP与与ADPADP的相互转化：的相互转化：细胞中产生细胞中产生ATPATP的场所的场所:细胞质基质：细胞质基质：线粒体：线粒体：叶绿体：
16、叶绿体：有氧有氧(无氧无氧)呼吸的第一阶段呼吸的第一阶段光反应光反应有氧呼吸的第二、三阶段有氧呼吸的第二、三阶段供给各项供给各项生命活动生命活动的需要的需要只供给暗反应只供给暗反应细胞中产生细胞中产生ATPATP的反应的反应:光合作用、呼吸作用光合作用、呼吸作用ATPATP在生物体内含量少：在生物体内含量少：不可逆反应：不可逆反应：和相互的和相互的转化十分迅速，从而使细转化十分迅速，从而使细胞中的胞中的ATPATP总是处于一种动态平衡中。总是处于一种动态平衡中。转化过程中的所需转化过程中的所需酶酶、能量的来源和去路能量的来源和去路、反应场所反应场所都不完全相同。但是都不完全相同。但是物质是可循
17、环利用物质是可循环利用的。的。ATPATP与与ADPADP的相互转化，是时刻不停的相互转化，是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中。地发生并且处于动态平衡之中。6.6.下列有关下列有关ATPATP的叙述的叙述不正确不正确的是的是()A A能进行有氧呼吸的细胞不一定含有线粒体能进行有氧呼吸的细胞不一定含有线粒体但一定含有相关的酶但一定含有相关的酶B BATPATP中的能量可以来源于光能、化学能，中的能量可以来源于光能、化学能，也可以转化为光能和化学能也可以转化为光能和化学能C CATPATP中的中的“A”A”与构成与构成DNADNA、RNARNA中的碱基中的碱基“A”A”不是同一物质不是同一物质D
18、 D人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞产生增多，细胞产生ATPATP的量增加，细胞中的量增加，细胞中ATPATP与与ADPADP的含量难以达到动态平衡的含量难以达到动态平衡D7.7.下列关于下列关于ATPATP和和ADPADP的说法中的说法中不正确不正确的是的是()()A.A.动物有氧呼吸过程中产生大量动物有氧呼吸过程中产生大量ATPATP的阶段需的阶段需要氧气参与要氧气参与B.ATPB.ATP与与ADPADP的组成元素相同，都只含有的组成元素相同，都只含有C C、H H、O O、N N、P P五种元素五种元素C.ATPC.ATP在生物体内含量很多，是生物体生命活在生物体内含量很多，是生物体生命活动所需能量的直接来源动所需能量的直接来源D.D.叶绿体中叶绿体中ADPADP由叶绿体基质向类囊体薄膜运由叶绿体基质向类囊体薄膜运动，动，ATPATP则是向相反方向运动则是向相反方向运动C
