第五章酶和ATP的复习PPT课件

.,1,第三单元细胞的能量供应和利用,第五章降低化学反应活化能的酶,.,2,一、构建关于酶的知识网络,.,3,(一)、酶的本质及生理功能,降低化学反应的活化能,酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。,酶的基本单位、合成场所是什么？能催化淀粉酶水解的酶是哪种？,氨基酸、核糖核苷酸、核糖体、细胞核,蛋白酶,.,4,(二)、酶与激素的比较,专门的内分泌腺或特定部位细胞产生，细胞外发挥作用,固醇类、多肽/蛋白质类、氨基酸类等,调节作用,在生物体内均属高效能物质，即含量少、作用大、生物代谢不可缺少,.,5,(三)、酶和一般催化剂的比较,共性：具催化效率，用量少反应前后酶的性质和数量均没有变化可降低反应的活化能不同：酶的催化效率高，即高效性。,.,6,(四)、酶作为生物催化剂的特性催化效率高，即高效性；高度的专一性；酶的作用条件较温和。强酸、强碱、高温等条件都能使酶的空间结构被破坏而完全失去活性。所以酶作用一般都要求比较温和的条件，如常温、常压、接近中性的酸碱度等。,.,7,如何探究某种酶的本质？,.,8,实验比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率,原理：教材P78新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶，Fe3+是一种无机催化剂，它们都可以催化过氧化氢酶分解成水和氧。,观察比较产生气泡的量，以及收集到的氧气使无火焰的卫生香燃烧的猛烈程度得出结论。,.,9,酶的高效性实验,实验设计原则：等量、对照、单一变量,实验结论：与无机催化剂相比酶具有高效性,.,10,自变量：人为改变的变量（要研究的变量）。因变量：因（随）自变量的变化而发生变化的变量。无关变量：实验过程可能还会存在一些可变因素，对实验的结果造成影响，这些可变因素为无关变量。,对照组：一般来说,是指保持原有状态（未做处理）或已知影响因素所造成结果的一组实验。实验组：人为改变条件（人为特别处理）或未知实验结果的一组实验。,.,11,比较过氧化氢在不同条件下的分解,对照组：实验组：自变量：无关变量：因变量：,试管1,试管2；试管3和4,温度；催化剂的种类,H2O2的浓度与剂量、催化剂的浓度与剂量等,单位时间内产生气泡的多少,.,12,加法原理：与常态相比，人为增加某种影响因素的原理。减法原理：与常态相比，人为去除某种因素即减法原理。,实验中自变量的控制方式,.,13,实验要排除无关变量干扰：,所有用生物材料要相同（数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等）所用实验器具要相同（大小、型号等）所用实验试剂要相同（成分、浓度、体积等）所用处理方法要相同（培养条件等）,问题如何证明酶具有专一性？,.,14,实验步骤的书写三步曲,(1)材料器具的准备：包括分组、编号、非条件处理等取两套规格相同的器材(或取长势相同的某种生物材料随机平均分成两份)分别标记为A、B，并分别加入等量的本步骤强调分组的等量性原则(器材的规格、生物材料的长势、分组的数量和随机性等)，编号可以针对实验器具，也可以针对实验材料，有的非条件处理需在条件处理之后，则需写在第二步。,.,15,(2)设置实验组（有单一变量）和对照组（无）在A组中加入适量的在B组中加入等量的,本步骤强调对照性原则、各对照组条件处理的等量性原则，通过“适量”和“等量”表达出来。在具体的实验设计中，可用具体的量，如“在A组中加入2ml在B组中加入2ml”。需要注意的是：一组加入试剂时，如另一组不需加入试剂，则必须加等量的蒸馏水或相应不影响实验结果的溶液；要注意单一变量原则，即本步处理的变量只能有一个。,.,16,(3)放在适宜的相同的条件下培养，一段时间后观察现象和结果,将两套装置放在相同且适宜的环境中培养一段时间(或相应方法处理，如振荡、加热等)。,（注意：a.最佳的书写步骤是213；b.规范性语言准确地描述。）,.,17,（1）方案一：用同一种酶催化两种不同物质淀粉（非还原糖）麦芽糖（还原糖）蔗糖（非还原糖）蔗糖用淀粉酶分别作用于淀粉和蔗糖后，再用斐林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀生成来判断淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探索酶的专一性。（2）方案二：用两种不同酶催化同一种物质,淀粉（非还原糖）麦芽糖（还原糖）淀粉（非还原糖）淀粉再用斐林试剂鉴定，从而探究酶的专一性。,淀粉酶,蔗糖酶,淀粉酶,淀粉酶,2酶的专一性的实验探究,.,18,1.酶催化活性的表示方法2.表示酶高效性的曲线,考点二与酶有关的曲线分析,单位时间内底物的减少量或产物的生成量。,注意：酶只能缩短达到化学反应平衡所需时间,不改变化学反应的平衡点。,.,19,3.表示酶专一性的曲线,加入酶B的反应速率与无酶条件下的反应速率相同，而加入酶A的反应速率随反应物浓度增大明显加快，说明酶B对此反应无催化作用，进一步说明酶具有专一性。,.,20,知识拓展具有专一性的物质归纳(1)酶：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。如限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。(2)载体：某些物质通过细胞膜时需要载体协助，不同物质所需载体不同，载体的专一性是细胞膜选择透过性的基础。（受体同上）,.,21,(3)激素：激素特异性地作用于靶细胞、靶器官，其原因在于它的靶细胞膜或胞内存在与该激素特异性结合的受体。(4)tRNAtRNA有61种，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。(5)抗体/效应T细胞：一种抗原只能与相应的抗体或效应T细胞发生特异性结合。（6）神经递质：只作用于突触后膜，使其兴奋或抑制,.,22,4.温度、pH影响酶活性的曲线,强酸、强碱、高温等条件都能使酶破坏而完全失去活性。,.,23,5.底物浓度影响酶活性的曲线达到一定浓度后不再增加，原因是受到酶数量和酶活性的限制。6.酶浓度影响酶活性的曲线在底物充足、其他条件适宜且固定的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。,.,24,7.影响酶活性的曲线（1）纵坐标为反应物剩余量，剩的越多，生成物越少，反应速率越慢。（2）图示pH=7时，反应物剩余量最少，应为最适pH。（3）当pH改变时，最适温度保持不变。,.,25,注意事项：(1)在探究温度对淀粉酶活性影响的实验中，应用碘液，而不宜用斐林试剂，因为斐林试剂需加热，而实验中的自变量是温度。(2)在探究pH对酶活性影响的实验中，应利用斐林试剂，而不宜选用碘液，因碘液与NaOH发生反应。(3)在利用淀粉、蔗糖和淀粉酶探究酶专一性的实验中，应选用斐林试剂，而不宜选用碘液，因碘液无法检测蔗糖是否水解。,.,26,思维误区警示易错分析对酶概念的理解不到位酶知识的正误辨析,.,27,.,28,纠正训练：1、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，有的从体内转化而来凡是活细胞都能产生酶绝大多数酶是蛋白质有的酶是蛋白质，有的是固醇酶在代谢中有多种功能在新陈代谢和生殖发育中起调控作用酶只是起催化作用酶只在细胞内发挥作用,A.B.C.D.,C,.,29,1.上面反应式中合成ATP的能量从那里获得？到哪里去了？2.下面反应式中释放的能量从那里来？到哪里去了？,ATP与ADP之间的转换,植物细胞来自呼吸作用、光合作用动物细胞来自呼吸作用、磷酸肌酸的水解,能量来自远离A的高能磷酸键水解释放的能量，ATP水解释放的能量转化为机械能、电能、势能等各种形式的能量用于做功细胞的各种生命活动。,.,30,二、ATP结构式:,高能磷酸键,三、ATP结构简式:,APPP,元素：C、H、O、N、P三个磷酸基、两个高能磷酸键、一个腺苷（腺嘌呤+核糖）,.,31,.,32,1.上面反应式中合成ATP的能量从那里获得？到哪里去了？2.下面反应式中释放的能量从那里来？到哪里去了？,四、ATP与ADP之间的转换,植物细胞来自呼吸作用、光合作用动物细胞来自呼吸作用、磷酸肌酸的水解,能量来自远离A的高能磷酸键水解释放的能量，ATP水解释放的能量转化为机械能、电能、势能等各种形式的能量用于做功细胞的各种生命活动。,.,33,3.形成ATP和分解ATP过程所需要的酶是否相同？两个过程可否看成是可逆反应？,生理过程不同，所用的酶不相同，不是可逆反应。,4.正常细胞中ATP含量有何特点？,含有2个高能磷酸键，每摩高能磷酸键断裂释放的能量多达30.54KJ，远离腺苷A的高能磷酸键易断裂也易合成。,高能磷酸化合物是指水解时释放的能量在20.92KJmol以上的磷酸化合物。,P58,.,34,5.ATP在细胞内的含量？,ATP在细胞内的含量很少，但总处于动态平衡之中,6.细胞的哪些生理活动会使ATP水解？释放的能量去向如何？,主动运输、内吞、外排；物质的合成与分泌；细胞分裂；神经传导；肌肉收缩等。ATP水解释放的能量转化为机械能、电能、势能等各种形式的能量用于做功。,.,35,.,36,ATP在能量转换中的作用,光能,糖类等有机物稳定的化学能,散失,维持体温,维持各项生命活动,活跃的化学能,热能,能量,呼吸作用,ATP,根本能源,直接能源物质,ATP,光合作用,释放,储存,主要能源物质,ATP是能量货币,利用,.,37,问题：细胞中哪些结构的生理活动会产生ATP？哪些结构的生理活动会消耗ATP？产生ATP：细胞质基质、线粒体、叶绿体基粒消耗ATP：细胞核：转录、DNA自我复制核糖体：翻译、缩合反应内质网：有机物的合成、运输高尔基体：植物细胞壁的形成、动物细胞分泌物的形成叶绿体：暗反应还原