第二课时酶ATP在代谢中的作用.ppt

2014年五羊高考 第二课时酶 ATP在代谢中的作用 自主学习 1 酶的作用 1 酶在代谢中的作用 催化作用 同无机催化剂相比 酶降低的作用更 因而 更高 活化能 分子从常态转变为容易发生化学反应的所需要的能量 图中E注 在催化反应加快进行时 反应前后酶本身没有和上的改变 只能催化热力学上允许进行的反应 而不能使本来不能进行的反应发生 酶只能使反应加快达到平衡 而不能改变达到平衡时反应物和产物的浓度 不改变反应的平衡点 活化能 显著 催化化学反应的效率 活跃状态 数量 性质 自主学习 2 酶的催化作用的实验验证 比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验原理a b 水浴加热 Fe3 以及肝脏研磨液中的过氧化氢酶均可影响H2O2分解的速率 实验过程 自主学习 注意事项 a 选材 新鲜肝脏 并且要充分研磨 若不新鲜 过氧化氢酶等有机物可能被细菌分解而失去作用 研磨 以便使过氧化氢酶释放 增大过氧化氢酶与试管中过氧化氢分子的接触面积b 卫生香插入试管时不要碰触到气泡或插入液面以下 以免卫生香因潮湿而熄灭 实验中的相关变量a 自变量 实验过程中 如 2号 90 水浴加热 3号 加入3 5 FeCl3溶液2滴 4号 加入20 肝脏研磨液2滴b 因变量 实验中随着的变化而变化的变量如 H2O2分解速度 用产生气泡的数目多少表示 可以变化的因素 自变量 自主学习 c 无关变量 除自变量外 实验过程中对实验结果造成影响的 如 反应物的性质和浓度 肝脏的新鲜程度等 对照组与实验组实验过程中 除了一个因素以外 其余因素都保持不变的实验叫做 一般要设置对照组和实验组 实验中1号试管就是对照组 而2 3 4号试管是实验组 对照实验中的自变量应具有单一性 即遵循单一变量原则 实验中只有催化剂是改变的 其余因素 如H2O2的量和浓度 反应时间等都是一样的 都没有变化 a 空白对照 未经自变量处理的组即为空白对照b 自身对照 即实验前后为自身对照c 相互对照 不同实验组之间可形成相互对照 可变因素 对照实验 2 酶的本质 1 探究历程 自主学习 酵母细胞 某些物质 酵母细胞死亡并裂解 脲酶 蛋白质 RNA 自主学习 2 酶的定义 概念 酶是产生的具有作用的有机物 绝大多数是 少数是 与激素的区别 活细胞 催化 蛋白质 RNA 活细胞 除哺乳动物成熟红细胞 细胞内 胞内酶 细胞外 胞外酶 是分泌蛋白 自主学习 酶化学本质的实验验证a 证明某种酶是蛋白质实验组 待测酶液 双缩脲试剂 是否出现紫色反应 对照组 已知蛋白液十双缩脲试剂 出现紫色反应 b 证明某种酶是RNA实验组 待测酶液 吡罗红染液 是否呈现红色 对照组 已知RNA溶液 吡罗红染液 出现红色 3 酶的特性 1 酶的催化效率很高 大约是无机催化剂的107 1013倍 高效性 自主学习 2 专一性 每一种酶只能催化化学反应 关于专一性假说如下图 3 作用条件较 溶液的温度和pH等对酶的活性有影响4 影响酶促反应的因素 1 酶活性 指酶对化学反应的催化效率或指酶催化一定化学反应的能力 2 指标 反应速率 单位内 单位体积中 或 一种或一类 温和 时间 反应物的减少量 产物的增加量 3 探究温度对酶活性影响 实验流程 自主学习 自主学习 注意事项 a 淀粉酶的来源不同 其最适温度也不一定相同 在保温时必须加以考虑 b 此实验不能选择H2O2作为反应物 因为H2O2受热易分解 对实验结果产生干扰 鉴定试剂不能用斐林试剂 用斐林试剂鉴定时需要加热 加热会改变溶液的温度 会对实验结果产生干扰 c 实验关键是先控制酶的温度 然后再与同温度的反应液相混合 避免在未达到预设的温度时 反应物与酶接触发生反应 造成实验误差 自主学习 4 探究pH对酶活性的影响 实验流程 注意事项 a 实验关键是先控制酶的pH 然后再与同pH的反应液相混合 b 本实验不适宜用淀粉检测 自主学习 5 与酶促反应相关的曲线图解 减弱 永久失活 自主学习 正 自主学习 5 ATP的结构 1 化学名称 英文缩写 ATP 2 结构简式 其中 其中A代表 T代表 P代表 表示 表示 3 组成元素 三磷酸腺苷 A P P P 腺苷 三个 磷酸基团 高能磷酸键 普通磷酸键 C H O N P 自主学习 4 A所在位置代表含义的区别 中A代表腺嘌呤脱氧核糖核苷酸 中A代表腺嘌呤 中A代表腺嘌呤核糖核苷酸 5 ATP是活细胞产生的一种 ATP片剂可以口服 ATP注射液能肌肉注射或静脉滴注 高能磷酸化合物 自主学习 6 ATP与ADP的相互转化 1 ATP和合成与水解的比较注 对细胞的正常生活来说 ATP与ADP的这种相互转化 是时刻不停地发生并且处于之中的 细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制 是 高能磷酸键 化学能 太阳光能 细胞质基质 线粒体和叶绿体 化学能 动态平衡 生物界的共性 自主学习 2 ATP的形成途径 绿色植物细胞内ATP的产生途径 动物细胞内ATP的产生途径 3 ATP的形成场所 绿色植物形成ATP的场所为叶绿体 人和动物形成ATP的场所为 细菌形成ATP的场所为 光合作用的光反应阶段 有氧呼吸和无氧呼吸 有氧呼吸和无氧呼吸 类囊体的薄膜 线粒体和细胞质基质 细胞质基质和线粒体 细胞质基质 7 ATP的利用 1 ATP在能源物质供能过程中处于核心地位 细胞中绝大多数需要能量的生命活动的 注意 ATP是直接能源物质 但不是唯一的直接能源物质 例如在DNA进行复制的过程中 其能量来源除了ATP还有TTP GTP CTP 2 ATP是细胞内流通的能量 通货 吸能反应一般与ATP水解的反应相联系 由ATP水解提供能量 放能反应一般与ATP的合成相联系 释放的能量储存在ATP中 能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通 自主学习 直接能源物质 3 能量利用 自主学习 题型一 酶的作用及本质 例题1 2011 杭州质检 能够促使脂肪酶水解的酶是 脂肪水解酶B 淀粉水解酶C 蛋白质水解酶D DNA水解酶 C 题型一 酶的作用及本质 例题2 生物体中的某种肽酶可水解肽链末端的肽键 导致 A 蛋白质分解为多肽链B 多肽链分解为若干短肽C 多肽链分解为氨基酸D 氨基酸分解为氨基和碳链化合物 C 题型二 酶的特性及影响酶促反应因素 例题3 2012广东高考 品种类多 酸碱度范围广 生物兴趣小组拟探究在食品生产应用范围较广的蛋白酶 查阅相关文献 得知 1 pH对不同蛋白酶的活力影响有差异 据图可知 更适宜作为食品添加剂 理由是 蛋白酶的活力可用 的量来表示 2 该蛋白酶的提取工艺流程如下 木瓜蛋白酶 在pH4 9范围内 木瓜蛋白酶的活力高 稳定 单位时间内产物增加 兴趣小组分别对酶保护剂浓度 提取液pH进行了探究实验 结果显示 酶保护剂浓度在0 02 0 06mol L范围内 酶活力较高 提取液pH在6 0 8 0范围内 酶活力较高 他们认为 要进一步提高粗酶制剂的酶活力 以达到最佳提取效果 还需对酶保护剂浓度和提取液pH进行优化 并确定以此为探究课题 请拟定该课题名称 设计实验结果记录表 课题 探究酶保护剂浓度和提取液pH对木瓜蛋白酶提取效果的影响实验结果记录表酶活力 单位 U 题型二 酶的特性及影响酶促反应因素 题型二 酶的特性及影响酶促反应因素 例题4 2010海南高考 为探究NaCl和CuSO4对唾液淀粉酶活性的影响 某同学进行了实验 实验步骤和结果见表 请回答 题型二 酶的特性及影响酶促反应因素 1 实验中加入缓冲液的作用是 2 分析实验结果可知 对酶活性有影响的离子是 其中对酶活性有抑制作用的离子是 对酶活性有促进作用的离子是 3 该实验中设置4号试管的目的是 设置3号试管的目的是 4 上述实验中若用斐林试剂代替碘溶液进行检测 1 4号试管中的颜色依次是 根据上述实验结果 在操作过程中 保温之前不能加入斐林试剂 其原因是 维持反应液中pH的稳定 Cl 和Cu2 Cu2 Cl 对照 确定Na 和SO42 对唾液淀粉酶催化活性是否有影响 深砖红色 无砖红色 浅砖红色 浅砖红色 斐林试剂中有Cu2 其可抑制唾液淀粉酶的活性 题型二 酶的特性及影响酶促反应因素 例题5 2012东莞调研 酶的活性除了受温度和pH影响外 还常受某些无机盐的影响 如Cl 酶的激活剂 Cu2 抑制剂 请以狗的唾液 狗的体温为38 5 0 05g mlNaCl溶液 0 05g mlCuSO4溶液 碘化钾 碘液 蒸馏水 淀粉液等为材料 设计一个实验 验证Cl 和Cu2 对酶活性的影响 实验步骤 1 取 支洁净的试管 编号为 2 分别向每支试管各加入 ml狗的唾液 在温度为 条件下水浴保温 3 向 号试管中加入0 05g mlNaCl溶液1ml 号试管中加入等量的0 05g mlCuSO4溶液 号试管加入 摇匀 4 向3支试管各加入1 的淀粉溶液1ml 摇匀后 5 观察并记录 38 5 38 5 等量蒸馏水 加等量碘化钾 碘液的混合液 溶液颜色变化及变化速率 题型三 酶活性的调节 例题6 下面左图表示的是pH对植物和人的淀粉酶活性的影响 右图表示的是3种脱氢酶 A B C 的活性受温度影响的情况 下列叙述正确的是 A 从左图中可以知道pH 6时植物淀粉酶的活性最高B 从右图中无法知道酶C的最适温度C 从左图中可以知道若细胞由酸性变成碱性时 淀粉酶的活性逐渐升高D 从右图中可以知道酶活性温度范围最广的酶是B B 题型 四 ATP组成 结构特点及ATP和ADP的转化 例题7 2012北京 细胞中不能合成ATP的部位是 A 线粒体的内膜B 叶绿体中进行光反应的膜结构C 内质网的膜D 篮藻 蓝细菌 中进行光反应的膜结构 C 题型 四 ATP组成 结构特点及ATP和ADP的转化 例题8 ATP在生物体的生命活动中发挥着重要的作用 下列有关ATP的叙述 不正确的有几项 人体成熟的红细胞 蛙的红细胞 鸡的红细胞中均能合成ATP 若细胞内Na 浓度偏高 为维持Na 浓度的稳定 细胞消耗ATP的量增加 ATP中的 A 与构成DNA RNA中的碱基 A 不是同一物质 ATP是生物体生命活动的直接供能物质 但在细胞内含量很少 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 可产生ATP ATP中的能量可以来源于光能 化学能 也可转化为光能和化学能 人在寒冷时 肾上腺素和甲状腺激素分泌增多 细胞产生ATP的量增加A 0项B 1项C 2项D 3项 A 题型 四 ATP组成 结构特点及ATP和ADP的转化 例题9 关于叶肉细胞在光照条件下产生ATP的描述 正确的是 A 无氧条件下 光合作用是细胞ATP的唯一来源B 有氧条件下 线粒体 叶绿体和细胞质基质都能产生ATPC 线粒体和叶绿体合成ATP都依赖氧D 细胞质基质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体 B 名师点津 1 酶的化学本质是蛋白质或RNA 因而构成酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸 2 酶的作用是催化作用 激素的作用是调节生命代谢作用 3 低温抑制酶的活性 提高温度 酶活性恢复 而高温 强酸和强碱会使酶的空间结构破坏 从而发生不可逆转的变性失活 4 ATP中的A代表腺苷 由腺嘌呤组成 而DNA和RNA中含氮碱基中的A代表腺嘌呤 实验专项探究 2012广州一模 低温迫使植物细胞产生大量对细胞有害的过氧化产物 如脂质过氧化产物 MDA 超氧化物歧化酶 SOD 能够清除过氧化产物 从而增强植物的抗冷性 研究人员进行了 水杨酸对水稻幼苗抗冷性的影响 实验 结果如下表 图例 曲线代表B品种 实验专项探究 请回答 1 低温迫使植物产生大量MDA 这些MDA会破坏细胞的脂质 由此可知低温伤害的细胞结构主要是 2 表中 是 是 3 实验中挑选的种子要用70 酒精进行表面消毒并用无菌水冲洗几次 目的是 在水稻种子萌发过程中含量迅速下降的激素是 4 本实验需要控制的无关变量有 至少写2点 图例 曲线代表B品种 生物膜 细胞膜 5 的蒸馏水浇灌 5 5 的2 5mmol L 避免种子表面的微生物对实验结果产生干扰 脱落酸 蒸馏水和水杨酸的浇灌量 光照强度 培养时间 幼苗的发育情况等 5 请根据5 条件下实验结果画出SOD活性与水杨酸浓度关系的坐标曲线图 6 本实验可以得出的结论是 水杨酸处理对冷胁迫下水稻幼苗抗冷性存在 两重性 的效应 实验专项探究 浓度为1 5mmol L左右的水杨酸溶液增强水稻幼苗抗冷性的效果最好 课外演练 1 2012揭阳调研 右图表示在不同条件下 酶催化反应情况 以下有关叙述错误的是 A 图 实线 虚线可依次表示增加酶量前后 生成物量与反应时间的关系B 图 实线 虚线可依次表示H2O2在Fe3 过氧化氢酶作用下的分解速率C 图 能用来表示反应物浓度与反应时间的关系D 图 能用来表示酶活性与pH的关系 课外演练 2 2011揭阳二模 有关ATP的叙述 错误的是 A 放能反应与ATP的合成相联系B ATP中的能量可以来源于光能 化学能C 在有氧和缺氧的条件下 细胞质基质都能形成ATPD ATP是由三个磷酸基团和一个腺嘌呤构成的 课外演练 3 2013中山一中等六校联考 图甲表示温度对淀粉酶活性的影响 图乙是将一定量的淀粉酶和足量的淀粉混合后 麦芽糖积累量随温度变化的情况 下列说法中不正确的是 A To表示淀粉酶催化反应的最适温度B 图甲中 Ta Tb时淀粉酶催化效率都很低 但对酶活性的影响有本质的区别C 图乙中Tb到Tc的曲线表明随温度的升高 麦芽糖不再上升 酶的活性已达到最大D 图乙中A点对应的温度为T0 课外演练 4 09广东高考 嫩肉粉是以蛋白酶为主要成分的食品添加剂 就酶的作用特点而言 下列使用方法中最佳的是 A 炒肉的过程中加入B 肉炒熟后起锅前加入C 先用沸水溶解后与肉片混匀 炒熟D 室温下与肉片混匀 放置一段时间 炒熟5 09年广东高考 水稻细胞内合成的某物质 能够在常温下高效分解淀粉 该物质 A 含有羧基B 只含有C HC 也能催化淀粉合成D 在4 C条件下易变性 课外演练 6 2013汕尾一模 下列关于 探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果 的叙述 合理的是 A 先用热水溶解洗衣粉 再将水温调节到适宜温度B 实验的观察指标可以是衣物上污渍的残留程度C 相同pH时 加酶洗衣粉洗涤效果比普通洗衣粉好D 衣物材质和洗衣粉用量不会影响实验结果 B 课外演练 7 2011广州一模 下列关于酶和ATP的叙述合理的是A ATP的水解产物仍可存在高能磷酸键 B 酶都是通过转录和翻译合成的C 无氧呼吸的各阶段均生成少量的ATPD 溶菌酶可以溶解细菌的细胞壁 属于非特异性免疫8 2010揭阳二模 以下与酶有关的叙述 正确的是 A 过酸 过碱均能使酶变性而失活B 酶是活细胞产生并具有催化作用的蛋白质C 正常的动物细胞不具有逆转录酶D 细胞质中没有与DNA复制有关的酶 课外演练 9 2010揭阳二模 请回答以下与实验操作相关的问题 1 提取和分离该植物绿叶中色素时 绘制了四种色素在滤纸条上的分离情况 如下图 据图分析 溶解度最大的色素是 填序号 2 为了研究该植物染色体数目 大小和形态特征 应以显微镜观察并计数根尖的分生区处于期的细胞染色体 所用的染色剂是 3 植物纤维素可用于生产乙