代谢与酶ATP学习教案

1、会计学1代谢代谢(dixi)与酶与酶ATP第一页，共27页。学习(xux)目标1能描述新陈代谢的概念。2通过对酶的发现过程的学习，懂得科学探索的一般方法。 理解酶的概念，并能运用酶的特性解决具体问题。 理解 ATP的生理功能和结构简式,并能用ATP的功能特性解 释具体问题。5. 能区别动植物体内(t ni)ATP与ADP的相互转化以及ATP的形成途径。第1页/共26页第二页，共27页。知识(zh shi)网络概念: 新陈代谢是活细胞中全部有序的化学变化的总称(zn chn)。催化剂:酶直接能源: ATP新陈代谢(xn chn dixi)酶的发现酶的特性生物体与外界环境之间物质与能量的交换，以及

2、生物体内物质与能量的转变过程。第2页/共26页第三页，共27页。 一. 新陈代谢(xn chn dixi)与酶(一)酶的发现(fxin)1. 1773年,意大利科学家L.Spallanzani 的实验(shyn)现象:笼内肉块消失2. 1836年德国科学家T.Schwann 从胃液中提取出了消化蛋白质的物质(后来知道是胃蛋白酶)结论:胃具有化学性消化的作用问题:胃液中什么物质将肉块消化?斯帕兰札尼施旺第3页/共26页第四页，共27页。1926年,美国(mi u)科学家萨姆纳（J.B.Sumner）从刀豆种子中提取出了脲酶的结晶,并证明脲酶是一种蛋白质。酶是活细胞(xbo)产生的具生物催化作用的

3、有机物（绝大多数是蛋白质，少数是RNA）。(20世纪(shj)30年代,科学家们相继提取出许多种酶的蛋白质结晶,并指出酶是一类具有生物催化作用的蛋白质。)4. 20世纪80年代以来,美国科学家切赫（T.R.Cech）和奥特曼（S.Altman）发现少数RNA也具有生物催化作用。来源作用本质第4页/共26页第五页，共27页。 从发现酶到认识酶的本质(bnzh)，都离不开科学实验，可见实验对科学的重要性。科学实验可导致科学的发展，生产实践同样可导致科学的发展。因此，我们不仅要重视实验，也要重视生产实践 。 酶既然是生物(shngw)催化剂，那么它和无机催化剂相比，是否一样呢？下面我们同样通过实验来

4、探索酶的特性。 酶促反应：生物体内各种反应，几乎都是由酶催化的。酶所催化的反应叫酶促反应。酶促反应中被酶作用的物质叫底物。经反应生成的物质叫做(jiozu)产物。第5页/共26页第六页，共27页。(二) 酶的特性(txng)1、高效性 （酶的催化效率一般(ybn)是无机催化剂的 107 1013倍 ）实验1：过氧化氢(u yn hu qn)酶 和 Fe3+催化过氧化氢(u yn hu qn)(H2O2） 分解成H2O和O2 过氧化氢（H2O2）在 Fe3+的催化下，可分解成H2O和O2，动物新鲜肝脏中含有的过氧化氢酶也能催化这个反应。要比较Fe3+和过氧化氢酶的催化效率，所设计的实验中的其他条

5、件应该相同，如两个试管中过氧化氢溶液的量应该相同， Fe3+和动物肝脏也应尽可能同时加入两个试管中，即要遵循单一变量原则。 结论第6页/共26页第七页，共27页。2、专一性实验2：淀粉(dinfn)酶对淀粉(dinfn)和蔗糖的水解作用 （一种酶只能(zh nn)催化一种化合物或一类化合物的化学反应） 淀粉和蔗糖都是非还原性糖，淀粉在酶的催化下能水解为麦芽糖和葡萄糖；蔗糖在酶的催化下能水解为葡萄糖和果糖。麦芽糖、果糖、葡萄糖均属还原性糖。还原性糖能够与斐林试剂发生氧化还原反应，生成砖红色的沉淀。利用这些(zhxi)特性，我们可设计一组对照实验来探测淀粉酶催化了什么物质的水解。结论第7页/共26

6、页第八页，共27页。3、多样性由于生物体内化学反应的种类极多，而催化每种化学反应的是专一性的酶，因此，生物体内具有(jyu)种类繁多的酶。第8页/共26页第九页，共27页。酶需要(xyo)适宜的条件 a、最适温度(wnd)下，酶的活性最高 （每种酶都有自己的最适温度(wnd) ）b、低于或高于最适温度(wnd)时，酶的活性都降低 （高温会使酶的分子结构遭到破坏而失去活性） （ 1 ）温度第9页/共26页第十页，共27页。（2）PH值a、最适的pH下，酶的活性最高 （一般接近中性，少数(shosh)例外，如胃蛋白酶）b、偏酸、偏碱时，酶的 活性降低（过酸、过碱的条件下，都会使酶的分子结构遭到破坏

7、(phui)而失去恬性）第10页/共26页第十一页，共27页。4、易变性由于大多数酶是蛋白质，因而(yn r)会被高温、强酸、强碱等破坏。5、反应(fnyng)条件的温和性酶促反应在常温、常压、生理(shngl)PH条件下进行第11页/共26页第十二页，共27页。（三）影响(yngxing)酶作用的因素1、酶浓度(nngd)对酶促反应的影响反应速率酶的浓度反应速率底物浓度2、底物浓度对酶促反应(fnyng)的影响第12页/共26页第十三页，共27页。反应速率PH最适PH反应速率温度最适温度3、PH酶促反应(fnyng)的影响4、温度(wnd)对酶促反应的影响请思考：人发烧时，不想吃东西，而且(

8、r qi)腹胀，不觉饿，为什么？温度过高导致消化酶活性降低，食物消化慢。第13页/共26页第十四页，共27页。（四）酶、激素(j s)和维生素的比较1、从来源上看：酶是所有活细胞产生的蛋白质；激素是有专门的内分泌腺或具有内分泌功能的细胞分泌的活性物质；维生素在动物体内一般不能合成或很少合成（大肠可合成），主要(zhyo)从食物中摄取。2、从特性上看：酶的催化效率(xio l)很高；激素、维生素含量少，作用大。它们都是高效能物质。第14页/共26页第十五页，共27页。3、从化学结构上看：酶主要是蛋白质类（少数是RNA）化合物。激素种类很多，有的是固醇类，有的是多肽或蛋白质，有的是氨基酸或脂肪(z

9、hfng)酸的衍生物。维生素种类也很多，有脂肪(zhfng)族、芳香族、脂环族、杂环化合物，是可溶于水或溶于脂类的小分子有机物。4、从生理上看：酶起催化(cu hu)化学反应的作用，大部分在细胞内，少数在细胞外（如消化酶）起作用，激素起调节作用，维生素多是酶的辅助因子的组成成分。第15页/共26页第十六页，共27页。 酶作为一种生物催化剂是细胞新陈代谢活动(hu dng)中不可缺少的。正由于酶的存在，细胞中的无数生化反应才能快速有序地进行。 细胞代谢每时每刻都在进行合成和分解反应，通过分解有机物，释放能量供给生命活动的需要(xyo)。那么细胞内的能源物质有哪些呢？第16页/共26页第十七页，共

10、27页。二. 新陈代谢(xn chn dixi)与ATP2、重要能源物质？3、主要能源物质？4、储能(ch nn)物质？5、最终能源物质？ 脂肪(zhfng) 糖类否1、细胞的能源物质?有机物（糖类、脂类、蛋白质等）葡萄糖思考：有机物氧化分解释放的能量能否直接被用于生命活动？6、直接能源物质？ 太阳能ATP第17页/共26页第十八页，共27页。（一）ATP的生理功能是生物体生命活动所需能量(nngling)的直接来源。 （二）ATP的分子(fnz)简式APPP（三磷酸(ln sun)腺苷） ：普通化学键ATP分子中远离A的那个高能磷酸键，在一定条件下易水解，也易重新形成。 ：高能磷酸键 A ：

11、腺苷 P ：磷酸基团T：三个第18页/共26页第十九页，共27页。第19页/共26页第二十页，共27页。ATP空间结构第20页/共26页第二十一页，共27页。ATP ADP+Pi+能量(nngling) 酶ATP：三磷酸(ln sun)腺苷 ADP：二磷酸腺苷 AMP：一磷酸(ln sun)腺苷（RNA的基本组成单位）APPPAPPAP第21页/共26页第二十二页，共27页。如何理解ATP与ADP之间的相互(xingh)转化1、从反应(fnyng)条件上看：ATP分解(fnji)需分解(fnji)酶，ATP合成需合成酶2、从能量上看：ATP水解释放的的能量是高能磷酸键内的化学能，而合成ATP的

12、能量主要有化学能和太阳能3、从ATP合成与分解的场所上看：合成：细胞质基质、线粒体、 叶绿体 水解：较多物质是可逆的，能量是不可逆的第22页/共26页第二十三页，共27页。第23页/共26页第二十四页，共27页。ATP中能量(nngling)的利用：1、机械能纤毛和鞭毛的摆动(bidng)、肌细胞的收缩、染色体的运动等2、电能(dinnng)神经系统传导冲动、电鳗、电鳐等3、渗透能主动运输逆浓度梯度运输消耗能量4、化学能物质合成、分解等代谢过程5、光能生物发光6、热能大部分热能散失，小部分用于细胞或恒温动物的体温第24页/共26页第二十五页，共27页。第25页/共26页第二十六页，共27页。NoImage内容(nirng)总结会计学。1926年,美国科学家萨姆纳（J.B.Sumner）从刀豆种子中提取出了脲