高中生物必修一第五章第一节酶和ATP上课用ppt课件.ppt

第三单元细胞的能量供应和利用 1 第1节酶和ATP 2 一 降低化学反应活化能的酶 3 一 酶的作用和本质1 细胞代谢 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应 统称为细胞代谢 是生物生命活动的基础 2 酶在细胞代谢中的作用 4 一 酶的作用和本质 酶在细胞代谢中的作用 1 常温2 加热3 FeCl34 加肝液 比较过氧化氢在不同条件下的分解速率 5 控制变量与对照实验1 自变量 实验中人为改变的变量 2 因变量 随自变量而变化的变量 3 无关变量 除自变量外 实验过程中可能还会存在的一些可变因素 对实验结果造成影响 4 对照实验 除了一个因素以外 其余因素都保持不变的实验叫做对照实验 5 对照实验一般要设置对照组与实验组 6 比较过氧化氢在不同条件下的分解速率 2ml 2ml 2ml 2ml 3 3 3 3 常温 90 FeCl3 肝脏研磨液 2滴清水 2滴清水 2滴 2滴 不明显 少量 较多 大量 不复燃 不复燃 变亮 复燃 过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样 反应条件 H2O2浓度 剂量 剂量 气泡产生 卫生香燃烧 对照组 实验组 实验 7 说明 1 加热能促进过氧化氢的分解 提高反应速率 2 FeCl3中的Fe3 和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率 3 过氧化氢酶比Fe3 的催化效率高得多 细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应 这些化学反应需要在常温 常压下高效率地进行 只有酶能够满足这样的要求 所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要 酶凭什么能担此大任 8 1 活化能 分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能 3 酶的作用机理 2 作用机理 降低化学反应所需要的活化能 9 作用机理 10 酶在细胞代谢中的作用 正是由于酶的催化作用 细胞代谢才能在温和的条件下快速进行 各条件使反应加快的本质 加热 Fe3 酶 提高分子的能量 降低化学反应的活化能 更显著地降低化学反应的活化能 11 酶的作用 同无机催化剂相比 酶降低活化能的作用更显著 因而催化效率更高 降低活化能催化作用 12 酶本质的探索 1836年 德国科学家施旺提取胃液中消化蛋白质的物质 胃蛋白酶 1926年 美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶结晶 并证明它是一种蛋白质 20世纪30年代 科学家相继提取出多种酶的蛋白质结晶 指出酶是一类具有生物催化作用的蛋白质 1783年 意大利科学家斯巴兰札尼用 金属笼肉块 实验推断胃液中一定含有消化肉块的物质 说明胃具有化学性消化的作用 20世纪80年代以来 美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有催化作用 13 4 酶的化学本质 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 大多数酶是蛋白质 少数酶是RNA 酶在活细胞内产生 但可分布在细胞内 如呼吸酶 或细胞外 如唾液淀粉酶 发挥作用 同一个体内各类细胞所含酶的种类 数量 是的结果 都不同 基因选择性表达 14 酶所催化的反应叫酶促反应 酶促反应中被酶作用的物质叫做底物经反应产生的物质叫做产物 酶对化学反应的催化效率称为酶活性 15 1 高效性2 专一性 一种酶只能催化一种或一类化学反应3 作用条件比较温和 高温 过酸 过碱都会使酶的空间结构遭到破坏 使酶永久失活 在低温下 酶的活性降低 但不会失活 二 酶的特性 16 实验六 探究 影响酶活性的条件 实验材料 2 淀粉酶溶液 20 肝脏研磨液 3 可溶性淀粉溶液 体积分数为30 的过氧化氢溶液 5 HCl 5 NaOH 热水 蒸馏水 冰块 碘液 斐林试剂实验用具 试管 量筒 小烧杯 大烧杯 滴管 试管夹 酒精灯 三角架 石棉网 温度计 PH试纸 火柴 17 pH对酶活性的影响 蒸馏水1mL 5NaOH1mL 5HCL1mL 2ml 2ml 2ml 摇匀混合 放置在室温下反应5min 有较多气泡 不明显 不明显 过氧化氢酶在中性条件中活性最强 18 19 pH值 在极端的酸性或碱性条件下会变性而完全失去活性 大多数酶的最适PH值为4 5 8 0范围内 1 动物体内的酶最适宜pH大多在6 5 8之间 唾液pH为6 2 7 4 胃液的pH为0 9 1 5 小肠液的pH为7 6 2 植物体内的酶最适pH大多在4 5 6 5之间 20 探究温度对淀粉酶活性的影响 1 自变量 温度 已知淀粉酶的适用温度范围是50 75 2 因变量 3 无关变量 不同温度条件下淀粉酶的活性 实验操作顺序 溶液的量 时间 温度是否达到预设的温度等 0 60 100 如何检测 2 实验用品 质量分数为3 的可溶性淀粉溶液 质量分数为2 的淀粉酶溶液 冰水 0 热水 碘液 4 实验原则 单一变量原则 等量原则 对照实验原则 1 实验分析 21 温度对酶活性的影响 冰水中 37 水浴 60 浴 放置2min 1ml 1ml 1ml 1滴 1滴 1滴 摇匀混合 放置反应5min 变蓝 变蓝 不变蓝 唾液淀粉酶在37 中活性最强 22 1滴 1滴 1滴 滴入碘液 观察颜色变化 变蓝 不变蓝 变蓝 0 60 100 保温 5 分析实验结果 得出结论 温度会影响酶的活性 23 温度过高和过低对酶活性的影响其本质相同吗 24 酶活性 1 酶对化学反应的催化效率 最适的温度和PH条件下 酶的活性最高2 不同的酶具有不同的最适的温度和最适PH 25 3 过酸 过碱或温度过高 会使酶的空间结构遭到破坏 使酶永久失活 不可逆 4 低温 不破坏酶的空间结构 只是降低酶的活性 可恢复 26 总结酶的相关知识 1 产生部位 所有的活细胞 不包括哺乳动物成熟红细胞 作用部位 细胞内 胞内酶 细胞外 体外 胞外酶 2 作用 催化作用 降低活化能 27 3 本质 有机物 绝大多数是蛋白质 少数是RNA 4 同无机催化剂一样 只改变反应速率 不能改变反应方向和终产物的浓度 在化学反应前后本身不发生改变 28 高效性专一性作用条件温和 5 酶的特性 29 二 细胞的能量 通货 ATP 30 1 中文简称 三磷酸腺苷 2 结构简式 A P P P 3 结构式 高能磷酸键 含较高键能的化学键 A 腺苷 腺嘌呤核苷 P 磷酸基团 高能磷酸键 30 54KJ mol ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物 一 ATP的结构 31 4 元素组成 CHONP 5 化学组成 1分子腺苷和3分子磷酸基团 二 ATP与ADP的相互转化 32 A P P A P PP P ATP ADP Pi 磷酸 能量 酶 33 ATP酶ADP Pi 能量 ATP与ADP的相互转化 能量的储存 能量的释放 ADP Pi 能量酶ATP 34 物质可循环利用能量是不可循环利用反应不可逆 ATP酶ADP Pi 能量 ADP Pi 能量酶ATP 动动脑 上面两个反应式可逆的吗 35 ATP与ADP的相互转化 呼吸作用 呼吸作用 光合作用 ADP Pi 能量 ATP 酶 ADP转化成ATP时所需能量的主要来源 光能 光合作用 化学能 细胞呼吸 36 ATP 37 2 ATP的含量处在动态平衡之中 保证了稳定供能 1 伴随能量的储存和释放 ATP酶ADP Pi 能量 能量 通货 总结ATP与ADP的相互转化 3 细胞内ATP含量少 但转化迅速 且相互转化为不可逆反应 38 三 ATP的作用 ATP是细胞各项生命活动的直接能源物质 39 用小刀将数十只萤火虫的发光器割下 干燥后研磨成粉末 取三等份分别装入三支试管 各加入少量水使之混合 置于暗处 可见试管内有淡黄色荧光出现 约过15分钟荧光消失 萤火虫发光器 40 A B C B A 萤火虫发光器的经典实验 C 41 问题思考 本实验的原理是 蒸馏水不是能源物质 葡萄糖不是直接的能源物质 他们都不会使熄灭的离体发光器重新发光 而ATP能使离体的发光器重新发光 是因为ATP是直接能源物质 42 43 比较 有机物 ATP 是新陈代谢所需能量的来源 糖类是生命活动的主要物质脂肪是生物体