高中生物第5章第2节降低化学反应活化能的酶细胞的能量“通货”atp课件新人教版必修1

第 1、 2节 降低化学反应活化能的酶细胞的能量 “ 通货 ” ATP一、降低化学反应活化能的酶1.酶在细胞代谢中的作用(1)细胞代谢 :细胞中每时每刻都进行着许多 _。是细胞生命活动的基础。(2)活化能 :分子从 _转变为容易发生化学反应的 _状态所需要的能量。化学反应常态 活跃2.酶的本质化学本 质 绝 大多数是 _ 少数是 _合成原料 _ _合成 场 所 _ 主要是 细 胞核 (真核生物 )来源 一般来 说 ,活 细 胞都能 产 生 酶生理功能 具有生物 _作用作用原理 降低化学反 应 的 _蛋白质 RNA氨基酸 核糖核苷酸核糖体催化活化能3.酶的特性(1)_:酶的催化效率大约是无机催化剂的 107 1013倍。(2)专一性 :一种酶只能催化 _化学反应。(3)作用条件较温和 :在 _条件下 ,酶会变性失活。高效性一种或一类高温、过酸、过碱二、细胞的能量 “ 通货 ” ATP1.结构简式_,其中 “ A” 代表 _,“ ” 代表 _。2.ATP与 ADP相互转化的反应式_。A-P P P 腺苷 高能磷酸键ATP ADP+Pi+能量1酶 2酶3.ATP的主要功能细胞内的一种 _化合物 ,是细胞生命活动所需能量的 _。4.ATP的主要来源(1)动物、人、真菌和大多数细菌的 _。(2)绿色植物的 _和 _。高能磷酸直接来源呼吸作用呼吸作用 光合作用1.酶的基本组成单位都是氨基酸。 ( )【 分析 】 绝大多数酶是蛋白质 ,少数酶是 RNA,因此其基本组成单位是氨基酸和核糖核苷酸。2.能催化淀粉酶水解的酶是蛋白酶。 ( )【 分析 】 淀粉酶的化学本质是蛋白质 ,根据酶的专一性 ,蛋白质由蛋白酶来水解。3.一种酶只能催化一种化学反应。 ( )【 分析 】 酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。4.酶在常温下不会失去活性。 ( )【 分析 】 若常温下酶所处的环境中 pH不合适 ,也会导致酶失活。5.(2011天津 T3B)酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率。 ( )【 分析 】 酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率 ,但不能为反应物提供能量。6.ATP与 ADP的相互转化不是可逆反应。 ( )【 分析 】 因为 ATP与 ADP相互转化时其正方向与逆方向的酶、场所、能量来源不同。7.细胞内含有大量的 ATP,用于细胞的各项生命活动。 ( )【 分析 】 ATP在细胞内的含量很少 ,但在细胞内会迅速产生 ,也会迅速被利用。考点 一 酶作用原理和酶的特性 1.酶的作用原理下图曲线表示在无酶催化条件和有酶催化条件下某化学反应的能量变化过程。(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段的含义是在无催化剂的条件下 ,反应所需要的活化能。(4)BC段的含义是酶降低的活化能。(5)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应 ,则 B点在纵轴上将向 移动 ,即反应需要的活化能要增大。上2.酶的特性特 性 原 因酶 降低化学反 应 活化能的作用更 显 著酶 只能催化特定的化学反 应在高温、 过 酸、 过 碱的条件下都会使 酶 失活高效性专一性作用条件较温和【 高考警示 】(1)酶并不只在细胞内发挥作用 :酶由活细胞产生 ,可以在细胞内发挥作用 ,如细胞内的呼吸氧化酶 ;也可以分泌到细胞外发挥作用 ,如各种消化酶 ;在生物体外适宜的条件下也能发挥作用 ,如实验证明唾液淀粉酶水解淀粉的实验。(2)产生激素的细胞一定能产生酶 ,但产生酶的细胞不一定能产生激素。考点 二 与酶有关的曲线分析 1.表示酶高效性的曲线(1)曲线模型 : 与无机催化剂相比 ,酶的催化效率 。 酶只能缩短达到化学平衡所需的时间 ,不能改变化学反应的平衡点。更高2.表示酶专一性的曲线及实验验证(1)曲线模型 : 加入酶 B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同 ,说明酶 B对此反应 催化作用。 而加入酶 A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快 ,说明酶具有 。无专一性3.影响酶促反应的因素(1)温度和 pH: 在一定温度 (pH)范围内 ,随温度 (pH)的升高 ,酶的催化作用增强 ,超过这一范围 ,酶的催化作用逐渐减弱。 过酸、过碱、高温都会使酶变性失活 ,而低温只是抑制酶的活性 ,酶分子结构未被破坏 ,温度升高可恢复活性。(2)底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响 : 甲图 :在其他条件适宜、酶量一定的情况下 ,酶促反应速率随底物浓度增加而 ,但当底物达到一定浓度后 ,受 酶数量 和酶活性 限制 ,酶促反应速率不再增加。 乙图 :在底物充足、其他条件适宜的情况下 ,酶促反应速率与酶浓度成正比。加快考点 三 ATP的结构和转化1.ATP的结构(1)元素组成 : 。 (2)化学组成 :1分子 和 3分子 。(3)结构式 :由结构式可看出 ,ATP的结构特点可用 “ 一、二、三 ” 来总结 ,即一个 、两个 、三个 。(4)结构简式 : 。C、 H、 O、 N、 P。腺苷 磷酸基团腺苷 高能磷酸键 磷酸基团A-P P P2.ATP的形成途径3.ATP与 ADP的相互转化ATP的合成 ATP的水解反 应 式 ADP+Pi+能量 ATP ATP ADP+Pi+能量所需 酶能量来源能量去路反 应场 所ATP合成酶 ATP水解酶光能 (光合作用 ),化学能 (细胞呼吸 )储存于高能磷酸键中的能量储存于形成的高能磷酸键中 用于各项生命活动细胞质基质、线粒体、叶绿体 生物体的需能部位【 高考警示 】(1)ATP 能量 :ATP是一种高能磷酸化合物 ,是与能量有关的一种物质 ,不能将两者等同起来。(2)细胞中 ATP的含量并不多 :ATP是生命活动的直接能源物质 ,但它在细胞中的含量很少。ATP与 ADP时刻不停地进行相互转化 ,这是细胞的能量供应机制。【 典例 4】 下列关于人体内 ATP的叙述 ,错误的是 ( )A.细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由 ATP直接提供能量的B.线粒体中大量产生 ATP时 ,一定伴随着氧气的消耗C.在生命活动旺盛的细胞中 ATP的含量较多D.一分子 ATP脱去两个磷酸基团可形成一分子腺嘌呤核糖核苷酸C【 变式训练 】 下列有关植物细胞中 ATP的叙述 ,正确的是 ( )A.能产生 ATP的细胞器只有线粒体B.植物被水淹时 ,根细胞不能产生 ATPC.ATP与 ADP的相互转化是可逆反应D.远离腺苷 (A)的高能磷酸键中的能量可以来自化学能或光能【 解析 】 选 D。植物细胞中能产生 ATP的细胞器有线粒体和叶绿体 ;植物被水淹时 ,根细胞无氧呼吸产生 ATP;ATP与 ADP的相互转化在物质方面是可逆的 ,但在能量方面是不可逆的 ;远离腺苷(A)的高能磷酸键中的能量可以来自有机物氧化分解释放的化学能 ,也可以来自光能。1.温度对酶活性的影响(1)反应原理 :无蓝色出现蓝色(2)鉴定原理 :温度影响酶的活性 ,从而影响 _,滴加碘液 ,根据是否出现 _来判断酶的活性。淀粉的水解蓝色及蓝色的深浅考点 四 ATP的结构和转化2.pH对酶活性的影响(1)反应原理 (以反应式表示 ):_。(2)鉴定原理 :pH影响酶的活性 ,从而影响 _,可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验 O2产生量的多少。氧气的生成量2H2O2 2H2O+O21.温度对酶活性的影响步 骤 实验 操作内容 试 管 1 试 管 2 试 管 31 加等量可溶性淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL2 控制不同温度条件 _(5分 钟 ) 沸水(5分 钟 ) _(5分 钟 )3 加等量新 鲜 淀粉 酶溶液 1 mL(5分 钟 ) 1 mL(5分 钟 ) 1 mL(5分 钟 )4 加等量 _ 1滴 1滴 1滴5 观 察 实验现 象 不出 现蓝 色 (呈 现碘液 颜 色 )_ _结论 温度能影响 酶 的活性60 热水 冰块蓝色 蓝色碘液2.pH对酶活性的影响步 骤 实验 操作内容 试 管 1 试 管 2 试 管 31 注入等量 过 氧化 氢 酶 溶液 2滴 2滴 2滴2 注入不同 pH的溶液 1 mL蒸馏 水 1 mL 5%的 HCl _3 注入等量 3%的 过 氧化 氢 溶液 2 mL 2 mL 2 mL4 观 察 现 象 _ _ 无气泡 产 生结论 pH能影响 酶 的活性1 mL 5%的 NaOH有大量气泡产生无气泡产生1.在探究影响酶活性的条件时如何表示酶活性大小 ?提示 :通常以单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示。2.试分析在探究温度和 pH对酶活性的影响实验时 ,能否先将酶和反应物混合后再分别放置在不同条件下处理 (即将两个实验步骤中的 2、 3顺序颠倒 )。提示 :不能。因为酶具有高效性 ,把酶和反应物混合后就会立即发生催化反应。3.能否用 H2O2为原料探究温度对过氧化氢酶催化活性的影响 ?提示 :不能。因为温度升高时 H2O2会分解 ,这