生命活动的能量“通货”——ATP.doc

ATP和酶学案【学习目标】1.解释ATP是细胞内的能量“货币”。2.举例说明酶的特性和酶促反应的过程。3.解释影响酶活性的因素。【重点和难点】重点：ATP的生理功能，酶的概念及催化特点。难点：ATP和ADP之间的相互转化。【课前预习】1ATP的全称是 ；结构简式： ，其中A代表 ，P代表 ，代表 。ATP分子中_的高能磷酸键容易水解断裂，生成 （ ）和 （ ），同时释放出能量，用于生物体的 。ATP释放的能量可以转化为化学能、 、 、 等。答案1.腺嘌呤核苷三磷酸A-PPP腺嘌呤核苷磷酸基团高能磷酸键末端腺嘌呤核苷二磷酸ADP无机磷酸Pi2.在相关酶的催化下， 可以接受 ，同时与一个 结合，重新形成ATP。对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，ADP转化成ATP所需要的能量均来自细胞进行 时有机物分解所释放的能量。对于绿色植物来说，除了依赖 所释放的能量外，还可以利用 。人体细胞中ATP与ADP的相互转化永不停息第地进行着，这既可以避免 的能量白白流失掉，又保证了及时供应生命活动所需的 。2.ADP能量Pi细胞呼吸细胞呼吸光能一时用不尽能量3.酶通常是指 产生的、具有 的一类特殊 。科学研究表明，酶具有 、 、 等特性。酶之所以具有高效性是因为酶能够 。3.活细胞催化活性蛋白质催化性特异性高效性降低化学反应的活化能4.实验说明， 、 都影响酶的活性， 、 、 都能使酶分子结构遭到破坏而失活。除上述原因外，影响酶促反应的因素还有 、 等。4.温度pH高温过酸过碱酶的浓度底物的浓度【课堂探究】一、生命活动的能量“通货”ATP1.根据图例，用3种符号完成表中其它内容。磷酸基团 核糖 腺嘌呤化学键高能磷酸键AA例：腺嘌呤核苷 腺嘌呤核糖核苷酸 ADP ATPAAA答案答案一、1. 2.右下图是ATP与ADP相互转化示意图。能量 Pi酶 ATP4 1 23（1）1是 ，2是 ，3是 ，4是 。（2）当反应由上到下进行时，释放的能量来自ATP中 ，其作用是 ；当反应由下到上进行时，在植物体内2的来源是 ，去向是 ，在动物体内2的来源是 。由此可知植物体内形成ATP的细胞器是 动物体内形成ATP的细胞器是 。（3）将图解用化学式表达： 。ATP与ADP相互转化的关系式是可逆反应吗？ 。为什么？ 。这种相互转化的意义是 。酶 ATP ADPPi能量酶2.（1）Pi能量酶ADP（2）高能磷酸键断裂释放的能量用于各种生命活动光能和细胞呼吸时有机物分解释放的能量储存在高能磷酸键中细胞呼吸时有机物分解释放的能量线粒体、叶绿体线粒体（3） 不是因为ATP水解与形成的场所和能量来源不同、所需的酶不同既可以避免一时用不尽的能量白白流失掉，又保证了及时供应生命活动所需的能量。二、酶与酶促反应1.完成下表：试管号12加入的物质3%过氧化氢溶液3mL 酵母菌溶液1mL 蒸馏水不加 观察指标 实验结果 实验结论 二、1.3mL不加1mL气泡数量（或卫生香燃烧程度）气泡多（卫生香燃烧猛烈）无气泡（卫生香燃烧不燃烧）酶具有催化性2.完成下表并回答问题：操作顺序项目试管号121可溶性淀粉溶液2mL2蔗糖溶液2mL3淀粉酶溶液2mL2mL4保温时间5min5min5加入斐林试剂2mL2mL6水浴加热时间1min1min7结果 实验中的自变量是 ，因变量是 ，无关变量有 等。该实验中能否将斐林试剂改为碘液？ 。该实验的结论是酶的催化作用具有 性，而酶具有这个特性的机理可能是 。1份淀粉酶能够催化100万份淀粉分解为麦芽糖，这说明酶还具有 性，其原因是 。2.出现砖红色沉淀无砖红色沉淀出现底物种类底物分解与否温度、淀粉溶液、蔗糖溶液、淀粉酶溶液的量、pH、时间等不能特异性酶的活性中心与底物分子在空间结构上有特殊的匹配关系高效性酶能降低化学反应的活化能3.课题研究：影响酶促反应速率的因素提出问题：pH对酶的活性有影响吗？做出假设： 设计与实验：操作顺序项目2 4 6 8 10OpH酶促反应速率烧杯号12312%过氧化氢溶液10mL10mL10mL2过氧化氢溶液pH57 3含过氧化氢酶的纸片 6张6张4纸片浮出水面的平均时间20min10min20min5酶促反应速率 实验结果：在坐标中绘制曲线图 。实验结论： 。2 4 6 8 10OpH酶促反应速率3.pH影响酶的活性（或pH不影响酶的活性）96张0.050.10.05如图所示pH影响酶的活性4.以下三图中属于酶浓度一定时酶促反应速率与底物浓度的关系曲线 ，底物饱和时酶促反应速率与酶浓度的关系曲线 ，酶促反应速率与温度的关系曲线 。图A中的a点表示 ，图B中b点的限制因素是 。酶促反应速率酶促反应速率A B C酶促反应速率ba 4.BCA酶催化的最适温度酶浓度【课堂巩固】 ATPADP+Pi酶 右图为ATP与ADP相互转化的图解，请据图回答：(1）图中是 ，是 。 (2) ATP分子中的A代表 ，T代表 ，P代表 。ATP分子的结构简式是 。ATP分子中大量的化学能储存在 中。（3）对于动物和人来说，能合成ATP的细胞器是 ，生理过程是 ；对于绿色植物来说，能合成ATP的细胞器是 ，生理过程是 。（4）经测定，一个成年人静止状态下24h将有40kg的ATP发生转化；剧烈运动状态下每分钟约有0.5kg的ATP转化成ADP。而细胞内ADP、ATP等的总量仅有210mg。为满足能量的需要，生物体内解决这一矛盾的合理途径是 ，其反应表达式是 。（5）用32P标记的磷酸加入细胞培养液中，短时间内快速分离出细胞内的ATP，结果ATP浓度变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团却已带上了放射性标记。这一事实证明 ，其意义是 。（6）ATP与ADP的相互转化是否属于可逆反应 ？原因是 。（7）图中的酶具有高效性的原因是 ，影响它的活性的因素有 等，影响酶促反应速率的因素有 。酶 ATP ADPPi能量酶答案（1）能量；能量（2）腺苷；3；磷酸基团；A-PPP；高能磷酸键（3）线粒体；细胞呼吸（呼吸作用）；线粒体、叶绿体；细胞呼吸（呼吸作用）、光合作用（4）ATP和ADP的不断相互转化； （5）细胞内的ATP不断分解又不断合成，其含量保持相对稳定；保证了生命活动所需要能量的供应（6）不属于；所需要的酶、能量来源和反应场所不同（7）降低化学反应的活化能；温度、pH；温度、pH、底物浓度、酶浓度等。【课后作业】酶 ATP ADPPi能量酶以下是ATP与ADP相互转变的反应式：（1）反应向右进行时，能量来自 ，能量的去向是 。（2）反应向左进行时，在动物细胞中能量主要来自 ，在植物来中能量主要来自 和 ；能量的去向是 。（3）如果ATP水解失去了两个磷酸基团，该物质就是组成RNA的基本单位之一，称为 。（4）已知2H2O2=2H2O+O2，可以通过观察反应过程中的生成速度（即气泡从溶液中释放的速度）来判断H2O2分解反应的速度。请用所给的实验材料和用具设计实验，使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。要求写出实验步骤、预测实验结果、得出结论，并回答问题。实验材料与用具：适宜浓度的H2O2溶液，蒸馏水，3.5%FeCI3溶液，0.01%牛过氧化氢酶溶液，恒温水浴锅，试管。实验步骤： 实验结果预测及结论：整个实验中不同处理的试管中O2的释放速度从快到慢依次是 。由此可得出的结论是 。如果仅将实验中的恒温水浴改为80，重做上述实验，O2释放的速度最快的是 ，原因是 。答案（1）高能磷酸键；用于维持正常的生命活动 （2）细胞呼吸时有机物分解释放的能量；细胞呼吸时有机物分解释放的能量；光能；储存在高能磷酸键中（3）腺嘌呤核糖核苷酸 （4）取3支试管，各加入等量且适