高中生物 第四章 第一节ATP和酶精品课件 苏教版必修1.ppt

第四章光合作用和细胞呼吸 第四章光合作用和细胞呼吸 第一节atp和酶 学习导航1 掌握atp中能量的来源和去向 以及atp与adp的能量转化关系 重点 2 通过酶的实质分析酶的特性 3 以曲线 图表及实验设计形式掌握影响酶活性的因素 重难点 一 生命活动的能量 通货 atp1 腺嘌呤核苷三磷酸 1 简称 atp 2 结构简式 3 atp及其结构简式中的符号含义 a p p p 腺嘌呤核苷 磷酸基团 2 结构特点 1 高能量 atp是一种 含有两个 高能化合物 高能磷酸键 2 不稳定 在有关酶的催化作用下 易水解 释放出大量能量 二 atp与adp的相互转化1 示意图 atp末端的高能磷酸键 2 意义 atp和adp的相互转化在活细胞中 地进行着 为生物体的各种需能反应提供 永不停息 直接 能量 想一想生物体内哪些生理过程可以合成atp 提示 光合作用 细胞呼吸等 三 atp的利用 四 酶的本质1 合成场所 中 2 化学本质 大多数酶是 极少数是rna 3 作用 具有 作用 五 酶的特性及作用过程1 特性 活细胞 蛋白质 催化 2 作用过程 适宜的ph 化学反应的活化能 一定的底物 酶的活性中心 底物 产物 六 影响酶促反应速率的因素1 温度酶促反应速率最高时的温度称为酶促反应的 低于或高于这一温度都会使反应速率降低 2 ph在酶的 下 酶表现出最大活性 高于或低于此ph 酶活性均降低 最适温度 最适ph 3 底物浓度 酶浓度 1 底物浓度 当酶充足时 酶促反应速率与底物浓度呈 当酶量一定时 在底物浓度较低时 反应速率 当底物浓度达到某一定值后 正相关 随底物浓度的增加而加快 不再随底物浓度的增加而加快 2 酶浓度 当底物量充足时 酶促反应速率与酶浓度呈 当 时 在酶浓度较低时 反应速率随酶浓度的增加而加快 当酶浓度达到某一定值后 不再随酶浓度的增加而加快 正相关 底物量一定 判一判 1 化学反应前后 酶的化学性质和质量不变 2 酶的活性易受酸碱度和温度的影响 3 酶一旦离开活细胞 不一定就失去催化能力 4 酶起催化作用时 和无机催化剂相同 是降低分子的活化能 要点一生命活动的能量 通货 atp1 atp的分子组成图示 2 atp与adp的相互转化 1 总反应式 由上表可以看出 atp和adp的相互转化过程中 从物质方面来看是可逆的 从酶 进行的场所 能量方面来看是不可逆的 即从整体来看二者的反应不可逆 而是细胞内atp与adp的循环过程 特别提醒atp在生物体内含量低 但远离a的那个高能磷酸键既容易断裂 也容易形成 使atp与adp的相互转化十分迅速且时刻不停地发生并处于动态平衡中 如图为atp与adp相互转化示意图 有关此示意图的说法错误的是 a 图中存在能量的储存与释放b 这一过程保证了生命活动的顺利进行c 据图可知此过程物质是可逆的d 据图可知此过程能量是可逆的 解析 图中包括atp的合成和水解两部分 其中atp的合成所需的能量来自细胞内的放能反应 atp的水解释放的能量则用于吸能反应 atp与adp的相互转化保证了生命活动的正常进行 atp与adp的相互转化中物质是可逆的 能量是不可逆的 答案 d 互动探究1 1 图中参与能量 转化的主要生理过程有哪些 图中能量 主要去路有哪些 2 图中酶 和酶 是一种吗 提示 1 光合作用 细胞呼吸 用于生物体的各项生命活动 如肌肉收缩 神经冲动的传导等 2 不是 酶 是合成酶 酶 是水解酶 要点二酶的作用机理及有关曲线解读1 酶的作用机理酶和其他催化剂均能降低化学反应的活化能 分析如下 1 图中ac和bc段分别表示无催化剂和酶催化时反应进行所需要的活化能 2 若将酶变为无机催化剂 则b在纵轴上向上移动 用加热的方法不能降低活化能 但会提供活化能 2 与酶有关的曲线解读 1 表示酶的高效性的曲线 催化剂可加快化学反应速率 与无机催化剂相比 酶的催化效率更高 酶只能缩短达到化学平衡所需要的时间 不能改变化学反应的平衡点 2 影响酶活性的曲线 在一定温度 ph 范围内 随温度 ph 的升高 酶的催化作用增强 超过这一范围酶催化作用逐渐减弱 过酸 过碱 高温都会使酶失活 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 反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度 3 底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响 在其他条件适宜 酶量一定的条件下 酶促反应速率随底物浓度的增加而加快 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 在底物充足 其他条件适宜的条件下 酶促反应速率与酶浓度成正比 2012 陕西榆林高一检测 如图中 横轴表示酶的催化反应条件 纵轴表示酶促反应速率 能正确反映温度 ph和反应物浓度与酶促反应速率关系的曲线分别是 关键点 思路点拨 本题主要考查影响酶促反应速率的因素 解答本题可从以下几点分析 明确影响酶促反应速率的因素 区分酶活性和酶促反应速率的异同 回忆各种因素对酶促反应速率的影响曲线 a 甲 乙 丙b 甲 甲 乙c 甲 丙 乙d 甲 甲 丙 解析 在一定的温度和ph范围内 酶活性升高 酶促反应速率增加 超过最适温度和ph后 随温度和ph的升高 酶的活性下降 酶促反应速率减慢 故温度 ph与酶促反应速率关系的曲线都为甲 在一定范围内 反应物浓度增加 酶促反应速率增加 但当酶达到饱和 酶的数量成为影响酶促反应速率的主要因素 答案 d 互动探究2 如果将题干中的 酶促反应速率 换成酶活性 答案仍为d项吗 提示 将 酶促反应速率 改换成酶活性后 温度和ph对酶活性的影响仍为甲 而反应物浓度对酶活性的影响变为乙 答案应改为b项 这是因为酶活性的大小仅与酶分子本身的结构及温度 ph有关 与反应物浓度 酶的浓度等没有关系 要点三与酶有关的实验设计实验证明酶具有催化性 2 实验证明酶具有特异性 实验说明 1 制备的可溶性淀粉溶液 必须完全冷却后才能使用 若用刚煮沸的可溶性淀粉溶液进行实验 会破坏淀粉酶的活性 2 加酶的试管保温时 应控制在60 左右 低于50 或高于75 会降低化学反应的速率 3 实验中需严格控制无关变量 如所加待测溶液和试剂的体积 保温时间 加热时间等 3 探究ph对酶活性的影响 1 实验原理ph影响酶的活性 从而影响氧气的生成量 通过含过氧化氢酶的滤纸片在过氧化氢溶液中上浮的情况来检验氧气的生成量 2 实验步骤设计取3只烧杯 分别加入等量的ph依次为5 7 9的h2o2溶液 将大小相同的浸过过氧化氢酶溶液的干燥滤纸片分别放入3只烧杯中 观察滤纸片上浮情况 3 实验结果预测ph为7的条件下 滤纸片上升最快 4 实验结论 ph影响酶活性 名师点睛 1 生物组织中还原性糖的鉴定实验只能用斐林试剂 2 探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用实验 只能用斐林试剂 不能用碘液 因为蔗糖无论反应与否都不会与碘液有颜色反应 实验现象相同 3 探究温度对酶活性的影响实验 只能用碘液 不能用斐林试剂 因为斐林试剂使用时要加热 这会影响温度为自变量的实验 2012 湖南六校联考 下表是某同学为验证酶的特异性而设计的实验方案 a d表示4支试管 表示实验步骤 对该实验方案的有关评价 错误的是 a 唾液淀粉酶属于无关变量b 应将斐林试剂改为碘液c 的温度设置有一处错误d 第 步操作可以省略 思路点拨 解答本题的关键是明确 哪些步骤需水浴加热及水浴加热的目的 注意斐林试剂与还原性糖反应时应在50 65 水浴中加热2min 解析 该实验的自变量为底物不同 唾液淀粉酶属于无关变量 在底物与唾液淀粉酶混合前无需水浴加热 37 水浴加热应放在混合后进行 滴加斐林试剂后 斐林试剂与还原性糖反应需50 65 水浴加热2min 该实验中不能用碘液代替斐林试剂 因为蔗糖无论反应与否 都不会与碘液有颜色反应 实验现象相同 答案 b 变式训练 2012 淮安统考 在小型圆底烧瓶内盛等量的h2o2 并向瓶中迅速加入等量的下列图示中的物质 烧瓶口紧包着一个小气球 使烧瓶沉于烧杯底部的同一位置 下列装置中 沉入底部的烧瓶最先浮起的是 解析 选c 在图中所示的4个烧瓶中只有c项中h2o2分解速率最快 产生o2最多 小气球最先浮起 因为新鲜肝脏中有过氧化氢酶 其催化效率比fe3 高 且在37 时活性达到最高 而久置肝脏研磨液中过氧化氢酶被微生物分解 其活性大大降低 对酶的本质等认识不清 例题 下列有关酶的叙述 正确的是 是有分泌功能的细胞产生的 有的从食物中获得 有的在体内转化而来 凡是活细胞都能产生酶 酶都是蛋白质 有的酶是蛋白质 酶在代谢中有