苏教生物必修全册PPT课件

1、第一节ATP和酶第1页/共54页学习导航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)第2页/共54页新知初探新知初探思维启动思维启动一、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APPP第3页/共54页符号符号ATP含义含义_3_高能高能磷磷酸酸键键腺嘌呤腺嘌呤核苷核苷磷酸基团磷酸基团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第4页/

2、共54页(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末端的高能磷酸键末端的高能磷酸键第5页/共54页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_. 永不停息永不停息直接直接能量能量想一想想一想生物体内哪些生理过程可以合成生物体内哪些生理过程可以合成ATP?提示提示: 光合作用、细胞呼吸等光合作用、细胞呼吸等. 第6页/共54页三、ATP的利用第7页/共54页四、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

3、、酶的特性及作用过程1. 特性活细胞活细胞蛋白质蛋白质催化催化第8页/共54页2. 作用过程适宜的适宜的pH化学反应的活化能化学反应的活化能一定的底物一定的底物酶的活性中心酶的活性中心底物底物产物产物第9页/共54页六、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. 最适温度最适温度最适最适pH第10页/共54页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

4、度达到某一定值后,_. 正相关正相关随底物浓度的增加而加快随底物浓度的增加而加快不再随底物浓度的增加而加快不再随底物浓度的增加而加快第11页/共54页(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. 正相关正相关底物量一定底物量一定第12页/共54页判一判(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()第13页/共54页

5、要点突破要点突破讲练互动讲练互动要点一生命活动的能量“通货”ATP1. ATP的分子组成图示第14页/共54页2. ATP与ADP的相互转化(1)总反应式第15页/共54页ATP的合成的合成ATP的水解的水解反应式反应式所需酶所需酶ATP合成酶合成酶ATP水解酶水解酶第16页/共54页ATP的合成的合成ATP的水解的水解能量能量来源来源光能光能(光合作用光合作用), 化学化学能能(细胞呼吸细胞呼吸)储存在高能磷酸储存在高能磷酸键中的能量键中的能量能量能量去路去路储存于形成的高能磷酸储存于形成的高能磷酸键中键中用于各项生命活用于各项生命活动动反应反应场所场所细胞质基质、线粒体、细胞质基质、线粒体

6、、叶绿体叶绿体生物体的需能部生物体的需能部位位第17页/共54页由上表可以看出, 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. 第18页/共54页特别提醒 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. 第19页/共54页 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()第20页/共54页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

7、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第21页/共54页【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第22页/共54页互动探究 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

8、, 酶是水解酶. 第23页/共54页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: 第24页/共54页(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. 第25页/共54页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. 第26页/共54页(2)影响酶活性的曲线在一定温度(pH)范围内

9、, 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. 第27页/共54页过酸、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. 第28页/共54页(3)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响第29页/共54页在其他条件适宜、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. 第30页/共54页 (2012陕西榆林高一检测)如图中, 横轴表

10、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()第31页/共54页 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、丙第32页/共54页 【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

11、; 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. 【答案答案】D第33页/共54页互动探究 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. 第34页/共54页要点三与酶有关的实验设计1. 实验证明酶具有催化性操作顺序操作顺序试管号试管号121质量分数为质量分数为3%的的H2O2溶溶液

12、液3 mL3 mL2新鲜的酵母菌液新鲜的酵母菌液2 mL第35页/共54页操作顺序操作顺序试管号试管号123蒸馏水蒸馏水2 mL4振荡试管振荡试管振荡振荡5用棉花堵住试管口用棉花堵住试管口, 观察气泡观察气泡气泡多气泡多无明显无明显变化变化6将带余烬的卫生将带余烬的卫生香香插入插入试管内试管内, 观察卫观察卫生香燃烧的情况生香燃烧的情况卫生香卫生香燃燃烧烧猛烈猛烈无明显无明显变化变化第36页/共54页2.实验证明酶具有特异性特异性特异性原理原理对照对照实验实验实验实验结果结果第37页/共54页实验说明: (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

13、, 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. 第38页/共54页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溶液第39页/共54页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

14、上升最快. (4)实验结论: pH影响酶活性. 第40页/共54页【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. 第41页/共54页 (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, ad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()abcd淀粉溶淀粉溶液液2 mL蔗糖溶液蔗

15、糖溶液2 mL唾液淀粉唾液淀粉酶溶液酶溶液2 mL唾液淀粉唾液淀粉酶溶液酶溶液2 mL第42页/共54页abcd37 温水中水浴加热温水中水浴加热10 min将将c倒入倒入a, 将将d倒入倒入b37 温水中水浴加热温水中水浴加热10 min加入现配的斐林试剂溶液加入现配的斐林试剂溶液2 mL37 恒温水浴恒温水浴2 min观察并记录颜色变化观察并记录颜色变化第43页/共54页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

16、中加热2 min. 第44页/共54页【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2 min; 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. 【答案答案】B第45页/共54页变式训练 (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()第46页

17、/共54页第47页/共54页解析: 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. 第48页/共54页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多种功能在新陈代谢和生殖发育中起调控作用第49页/共54页酶只是起催化作用, 其催化作用的实质是降低反应的活化能A. B. C. D. 【思路点拨】本题主要考查酶的定义及对其作用机理的理解. 解答本题的关键是充分理解酶的概念, 识记作用机理, 然后逐项分析. 第50页/共54页【解析】酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物, 绝大多数是蛋白质, 少数是RNA, 通过降低反应的活化能来起作用. 【答案】C第51页/共54页【纠错笔记】酶知识的正误辨析正确说法正确说法错误说法错误说法产生产生场所场所凡是活细胞都能产生凡是活细胞都能产生(不考不考虑哺乳动物成熟红细胞虑哺乳动物成熟红细胞)具有分泌功具有分泌功能的细胞才能的细胞才能产生能产生化学化学本质本质有机物有机物(或多数是蛋