酶与ATPppt课件.ppt

ATP,1,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,2,A,B,C,B,A,萤火虫发光器的经典实验,C,3,问题思考：1.选择萤火虫的发光器为实验材料的优点。（参考答案：主要是它发光的现象容易观察等）2.将发光器捣碎的目的：（参考答案：增大发光细胞与溶液接触面积，加快化学反应速度。）3.本实验的原理是：（参考答案：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）,4,一、ATP的全称,三磷酸腺苷,二、ATP的结构,三、ATP的组成元素,1个腺嘌呤，1个核糖，3个磷酸基团,C、H、O、N、P,5,四、ATP的结构简式,APPP,腺嘌呤,核糖,腺苷(A),三个磷酸基团,高能磷酸键,腺嘌呤核糖核苷酸（AMP),腺苷二磷酸（ADP）,腺苷三磷酸（ATP）,6,几种不同物质中A代表的含义：DNARNAATP核苷酸,7,主要直接能源物质,五、ATP的功能,六、ATP的含量,少量,十分迅速,七、ATP和ADP之间的相互转化,8,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,9,光合作用,光能,ATP,有机物,呼吸作用,ATP,10,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的物质,光能,是生命活动的最终能量来源,直接,能源,储能,11,ATP,12,13,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？,14,ATP的形成（放能反应）进行的相关生理过程补充完整细胞质基质：线粒体：叶绿体基粒：ATP的水解（吸能反应）叶绿体基质；细胞膜的生物膜；细胞核；细胞质；,15,受酶、ADP、Pi的限制,ATP产生量,ATP产生量,（有氧呼吸强度）各段表示的意义如何,受酶、ADP、Pi的限制,16,走出ATP认识误区,1是生物体内唯一的高能磷酸化合物2所有生理活动都由其直接供能3不同途径形成的ATP用途相同4含有活跃化学能的物质只有ATP,17,酶,18,酶错了吗？,1酶都是蛋白质2酶参与催化反应后，其性质数量均发生变3只要加入酶无论什么反应均可加快进行4酶是生物催化剂只有在体内才有催化功能5使用酶后，能使产物的浓度增大6高温低温强酸强碱使酶活性明显降低，其实质破坏酶的空间结构7酶在新陈代谢中具有催化调节等功能8生物体内凡能产生激素的细胞一定产生酶，产生酶的一定产生激素,19,所有活细胞,（一般不考虑成熟红细胞）,只起催化作用,大多数是蛋白质少数为RNA,氨基酸核糖核苷酸,核糖体细胞核,细胞内或细胞外,一、酶的概念,活细胞产生的具有生物催化作用的有机物,降低化学反应的活化能,不加酶,加酶,20,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,反应物,产物,活化能,反应进程,能量,21,催化剂在化学反应中的作用,反应物,产物,活化能,反应进程,能量,.,22,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,23,酶与底物结合,酶-底物复合体,酶恢复原状其数量和性质未发生改变,酶,底物,产物,二、酶作用的机理每种酶都有特定活性部位，只能与特定部位结合,24,酶的特性考向探究,1与酶有关的实验设计，考察其特性2影响酶促反应速率的相关曲线分析,25,酶是蛋白质的验证思路对照组标准蛋白溶液+双缩脲试剂-紫色实验组酶溶液+双缩脲试剂-颜色反应酶具有催化作用的验证思路对照组蒸馏水+底物-反应物不被分解实验组酶溶液+底物-反应物被分解,26,未加酶,加无机催化剂,加酶,三、酶的特性,与无机催化剂相比酶的催化效率极高,酶只能缩短达到化学平衡的时间，但不能改变平衡点不改变最终生产物的量，酶反应前后数量与性质不变,1、高效性,27,实验1,实验结论：过氧化氢酶的催化效率高，具有高效性,气泡使卫生香燃烧不烈,气泡使卫生香燃烧猛烈,产生气泡慢而少,产生气泡快而多,现象记录,振荡伸入卫生香,2滴FeCl3,2滴肝脏研磨液,催化剂,10mL,10mL,3%H2O2溶液,2号试管,1号试管,28,淀粉,麦芽糖,葡萄糖,蛋白质,多肽,氨基酸,脂肪,甘油、脂肪酸,一种酶只能催化一种或一类底物的反应,水解脂肪酶的酶是。实验探究方案如何设计,蛋白酶,三、酶的特性,2、专一性,3、作用条件温和,需要适宜的温度、pH,29,无砖红色沉淀,生成砖红色沉淀,现象记录,1min,1min,加热煮沸,2mL,2mL,注入斐林试剂，并振荡,5min,5min,60温水保温,2mL,2mL,注入新鲜淀粉酶溶液，并振荡,2mL蔗糖,2mL淀粉溶液,注入3溶液,实验结论：酶的催化作用具有专一性检测底物是否被分解宜选用斐林试剂。不能用碘液进行检测，碘液无法检测蔗糖是否被水解，淀粉用尽时1和2均显示碘液颜色,实验2,30,无砖红色沉淀生成,无砖红色沉淀生成,有砖红色沉淀生成,现象记录,1,1,1,加热煮沸时间（min),2mL,2mL,2mL,加斐林试剂振荡,60,60,60,温度（保温5min）,2mL,2mL,2mL,注入可溶性淀粉,1mLHCl,1mLNaOH,1mL水,加蒸馏水/NaOH/HCl,1mL,1mL,加新鲜淀粉酶溶液,1mL,实验结论：酶的催化作用需要适宜的PH值，PH值偏高或偏低都会影响活性。步骤2和3不能颠倒，若颠倒，容易使底物在酶的作用下水解，无法证实环境过酸过碱对酶活性的影响,实验3,31,探究影响酶活性的适宜pH的实验设计思路：反应物+pH1+酶溶液，反应物+pH2+酶溶液，反应物+pH3+酶溶液，反应物+pHn+酶溶液,2、pH对酶促反应的影响,【注意】：酶溶液和反应物混合之前，需要先把酶分别放在各自所需pH下处理一段时间，再混合，以保证反应一开始便达到预设值。,可检测反应物消耗量或产物生成量,不同pH,反应速度,自变量：,因变量：,32,变蓝,变蓝,不变蓝,现象记录,1滴,1滴,1滴,滴入碘液,并摇匀,1mL,1mL,1mL,注入新鲜淀粉酶并摇匀,0,100,60,温度（保温5min）,2mL,2mL,2mL,注入3%淀粉溶液,实验4,实验结论:酶的催化作用要适宜的温度条件，温度过高和过低都将影响实验结果。(低温降低酶活性，高温酶失活）用碘液检测的是反应物的量，根据反应物量的多少，反应其活性。不能用斐林试剂。,33,注意：实验室用淀粉酶最是温度是60由于过氧化氢不稳定，因此此实验不选择过氧化氢做底物因温度是自变量，本实验不选择斐林试剂来鉴定步骤2和3不能颠倒因酶高效性，在转变温度过程中已经把底物分解。,34,探究影响酶活性的适宜温度的实验设计思路：,实验：探究温度对酶促反应的影响,反应物+t1+酶溶液，反应物+t2+酶溶液，反应物+t3+酶溶液，反应物+tn+酶溶液,不同温度,反应速度,【注意】：酶溶液和反应物混合之前，需要把两者先分别放在各自所需温度下保温一段时间。,可检测反应物消耗量或产物生成量,自变量：,因变量：,35,数量、质量、活体、死体,分几组怎样分,实验组如何处理对照组如何处理单一变量原则,观测指标观测方法观测时间和次数,实验设计的一般思路：,自身对照相互对照空白对照条件对照,无关变量相同且适宜,平均值,1取材分组编号2分组处理，体现变量3相同条件培养一段时间、观察指标,36,请完成验证人体唾液淀粉酶的最适温度为37的实验,第一步：,第二步：,第三步：,第四步：,第五步：,实验结果：,取3支试管编号为ABC，在试管中分别加入2ml的淀粉,取3支试管编号为123，在试管中分别加入2ml的唾液,把试管A和1放在33水浴中，试管B和2放在37水浴中，试管C和3放在41水浴中，各保持5分钟,把A中液体倒入1中，B中液体倒入2中，C中液体倒入3中，在各自温度下保持一定的时间,取出123三支试管，加入碘液，混合均匀后，观察试管溶液颜色深浅,2号试管溶液颜色最浅,能否先将底物和酶混合后再进行不同温度的处理？能否将碘液换成本尼迪特试剂，热水浴后观察比较各组的红黄色沉淀的量？,思考：,37,1.pH,2.温度,3.底物浓度,4.酶浓度,四、影响酶促反应的因素,38,1、温度对酶促反应的影响,在一定范围内，随温度的增加，酶活性不断；在下，酶活性最高；超过最适温度，随温度增加，酶活性不断；温度过低，酶活性，可恢复；温度过高，酶活性，不可恢复。,增强,最适温度,降低,受抑制,最适温度,丧失,抑制,失活,酶的活性,蛋白质的空间结构改变,39,2、pH对酶促反应的影响,在一定范围内，随pH的增加，酶活性不断；在下，酶活性最高；超过最适pH，随pH增加，酶活性不断。pH过低或过高，酶活性都会，不可恢复。,增强,最适pH,降低,失活,失活,丧失,40,2、pH对酶促反应的影响,一般酶的活性,7,胃蛋白酶的活性,1,3,胰蛋白酶的活性,7,9,大多数酶的最适pH接近；胃蛋白酶的最适pH偏；胰蛋白酶的最适pH偏；,中性,酸性,碱性,胃蛋白酶随食糜到小肠后能将蛋白质分解为多肽吗,不能,41,3、底物浓度对酶反应速度的影响,酶浓度一定，其他条件适宜,酶浓度有限,加酶,42,4、酶浓度对酶反应速度的影响,在底物一定，其他条件固定且适宜,受底物的量限制,在底物足量，其他条件固定且适宜,加底物,43,5、酶的催化能力和时间的关系,即使在最适温度和PH值的条件下，酶的催化能力也不是一成不变的，酶在“工作”了一段时间后会发生钝化现象，即催化能力开始下降，最后失去催化能力，因为任何蛋白质分子都有一定的寿命,44,温度和酸碱度通过影响酶的活性来影响酶促反应速率的而底物浓度和酶的浓度通过影响底物与酶的接触来影响酶促反应速率，并不影响酶的活性。,45,催化光反应,叶绿体基粒（类囊体）,催化暗反应,叶绿体基质,催化DNA复制,解旋酶.DNA聚合酶,细胞核、叶绿体、线粒体,催化DNA转录,RNA聚合酶,细胞核、叶绿体、线粒体,逆转录酶,催化RNA逆转录,提取目的基因切割载体,连接互补的粘性末端,限制性核酸内切酶,DNA连接酶,催化有氧呼吸,细胞质基质、线粒体,催化无氧呼吸,细胞溶胶,催化ATP形成,细胞质基质、线粒体、叶绿体,46,0123456789101112,PH,反应速度,胃蛋白酶,淀粉酶（植物）,淀粉酶（唾液）,胰蛋白酶,47,几种酶的最适温度,48,1取一支大试管加入一定量的淀粉，后加入一定量的唾液淀粉酶依次置于0、10、20、30、80环境下，测定有机物的分解总量如下图，请依图画出在0-80的环境中酶的活性变化曲线（PH适宜）,49,2下图表示某种有机物加入酶后，置于0至80环境中，有机物的分解总量与温度的关系图。根据该图判断，如果把这些物质置于80至0的环境中处理，符合其关系的是右下图A、B、C、D中的（）,B,50,3图为某酶在不同温度下反应曲线和时间的关系，从图中不能获得的信息是(),A.酶反应的最适温度B.酶因热而失活C.酶反应生成物量与时间的关系D.酶反应速度和酶量的关系,D,51,4图1-9表示酶活性与温度的关系，下列叙述正确的是（）A.当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降B.当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性上升C.酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存D.酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重,B,52,5变式：下图中纵坐标表示酶促反应速度，横坐标表示底物浓度，其中能正确表示酶量增加1倍时，底物浓度和反应速度关系的是（）,B,53,6胰蛋白酶作用于一定量的某种物质（底物），温度保持最适温度37，pH保持在最适值，生成物量与反应时间关系如右图，请回答下列问题：（1）该酶作用的底物是。（2）在140分钟后，曲线变成水平，这是因为。（3）增加胰蛋白酶浓度，其他条件不变，请在原图上画出生成物量变化的示意曲线。,蛋白质,底物量一定，底物已经被消耗完,（4）若胰蛋白酶浓度和其他条件不变，反应液pH由2逐渐升高到10，则酶催化反应的速度将,原因是。,不变,在pH2时酶已经失活,54,某一不可逆化学反应在无酶和有酶催化时均可以进行，当该反应在无酶条件下进行到时间t时，向反应液中加入催化该反应的酶。下图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是（）A.甲B.乙C.丙D.丁,D,55,8甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如下图所示。下列分析错误的是（）A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解B.甲酶是不可能具有催化功能的RNAC.乙酶的化学本质为蛋白质D.乙酶活性改变是因为其分子结构改变,7关于酶的叙述，正确的是（）A.酶提供了反应过程所必需的活化能B.酶活性的变化与酶所处的环境的改变无关C.酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失D.酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸,C,B,56,9下列有关酶的叙述正确的是（）A.