酶和ATP復(fù)習(xí)課課件(PPT 44頁(yè))

1、必修一 分子與細(xì)胞5.1 降低化學(xué)反應(yīng)的酶5.2 細(xì)胞的能量通貨ATP 第1頁(yè)，共44頁(yè)。考試要求項(xiàng)目具體要求考綱要求1.酶在代謝中的作用(II)2.ATP在能量代謝中的作用(II)課標(biāo)要求1.說(shuō)明酶在代謝中的作用。 2.探究影響酶活性的因素。3.解釋ATP在能量代謝中的作用。 教學(xué)要求1.說(shuō)明酶在細(xì)胞代謝中的作用、本質(zhì)和特性。2.進(jìn)行有關(guān)的實(shí)驗(yàn)和探究，學(xué)會(huì)控制自變量，觀察和檢測(cè)因變量的變化以及設(shè)置對(duì)照組和重復(fù)實(shí)驗(yàn)。 3.簡(jiǎn)述ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)，寫出ATP的分子簡(jiǎn)式。第2頁(yè)，共44頁(yè)。近五年考試題目考綱解讀全國(guó)課標(biāo)卷自主命題卷命題趨勢(shì)一、酶的本質(zhì)和作用1.酶的本質(zhì)及生理功能2013全國(guó)課標(biāo)

2、II，29，10分閩：2014，1，6分2012，26，18分渝：2014，5，6分蘇：2014，14，2分皖：2013，2，6分瓊：2013，3，2分京：2012，1，6分1.趨勢(shì)分析：影響酶活性的因素及探究是本部分的重點(diǎn)。高考趨向于結(jié)合曲線分析、實(shí)驗(yàn)探究或生產(chǎn)生活實(shí)際考查酶的作用特點(diǎn)。2.備考指南：a.從來(lái)源、作用機(jī)理、場(chǎng)所、本質(zhì)等不同角度來(lái)理解酶的概念，正確理解影響酶活性的因素。c.通過(guò)構(gòu)建溫度、pH和底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響 的數(shù)學(xué)模型加深對(duì)酶特性的理解。d.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究或驗(yàn)證酶的催化作用及其特性。e.利用圖解理解ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化。2.酶的作用機(jī)理及特性二、酶的特性基相關(guān)曲

3、線分析1.與酶的特性相關(guān)曲線分析2013全國(guó)課標(biāo)II，6分2011全國(guó)課標(biāo)，2，6分2.影響酶促反應(yīng)速率的因素及曲線分析三、探究影響酶活性的因素(實(shí)驗(yàn))溫度、pH對(duì)酶活性的影響四、ATP的結(jié)構(gòu)和作用1.ATP的結(jié)構(gòu)和作用2.ATP 的形成途徑及去路2014全國(guó)課標(biāo)II，1，6分第3頁(yè)，共44頁(yè)。【高考題引領(lǐng)】（2014福建卷）用蛋白酶去除大腸桿菌核糖體的蛋白質(zhì)，處理后的核糖體仍可催化氨基酸的脫水縮合反應(yīng)。由此可推測(cè)核糖體中能催化該反應(yīng)的物質(zhì)是A.蛋白酶 B.RNA聚合酶 C.RNA D.逆轉(zhuǎn)錄酶第4頁(yè)，共44頁(yè)?！靖呖碱}引領(lǐng)】（2014江蘇卷）下列關(guān)于加酶洗衣粉的敘述，正確的是A.高溫易使酶失

4、活，因此冷水洗滌去污效果應(yīng)該比溫水好B.洗衣粉中表面活性劑對(duì)堿性蛋白酶活性有一定的促進(jìn)作用C.在pH低于7.0的自來(lái)水中，堿性蛋白酶依然能起作用D.洗衣粉中酶主要是通過(guò)快速分解溶在水里的污漬發(fā)揮作用第5頁(yè)，共44頁(yè)?？键c(diǎn)一： 酶的本質(zhì)、作用和特性第6頁(yè)，共44頁(yè)。【基】1.酶的本質(zhì)酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物。降低化學(xué)反應(yīng)的_作用原理具有生物 作用生理功能一般來(lái)說(shuō)，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶來(lái)源主要是細(xì)胞核(真核生物)_合成場(chǎng)所_合成原料少數(shù)是_絕大多數(shù)是 _化學(xué)本質(zhì)蛋白質(zhì)RNA氨基酸核糖核苷酸核糖體催化活化能第7頁(yè)，共44頁(yè)。【基】?jī)?nèi)容解釋產(chǎn)生部位活細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生除哺乳動(dòng)物的成熟紅細(xì)胞外，其他細(xì)胞

5、都能產(chǎn)生酶作用場(chǎng)所可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、生物體外發(fā)揮作用可在生物體外發(fā)揮作用，但不能來(lái)自于體外，只能由細(xì)胞合成酶的本質(zhì)大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA合成原料是氨基酸或核糖核苷酸第8頁(yè)，共44頁(yè)。【基】?jī)?nèi)容解釋酶的功能生物催化劑酶只起催化功能，且反應(yīng)前后酶的數(shù)量和化學(xué)性質(zhì)不變作用機(jī)理降低化學(xué)反應(yīng)的活化能酶不能提供能量酶的特性高效性專一性需要適宜的條件相對(duì)于無(wú)機(jī)催化劑而言，酶的催化效率非常高一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿都會(huì)使酶發(fā)生變性、失活第9頁(yè)，共44頁(yè)?！净臁?理解酶的相關(guān)知識(shí)要注意以下幾個(gè)誤區(qū)：具有分泌作用的細(xì)胞才能產(chǎn)生酶；酶的本質(zhì)都是蛋白質(zhì)；酶具有調(diào)節(jié)、催化等功能；酶由活細(xì)

6、胞產(chǎn)生，也只能在活細(xì)胞中發(fā)揮作用；酶既可由生物體自身合成，也可來(lái)自于食物。第10頁(yè)，共44頁(yè)?！緦?shí)驗(yàn)】酶的化學(xué)本質(zhì)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)蛋白質(zhì)RNA2.利用酶的專一性來(lái)證明1.利用顏色反應(yīng)來(lái)證明第11頁(yè)，共44頁(yè)?！净?1)細(xì)胞代謝：細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多_。是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。(2)活化能：分子從_轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的_狀態(tài)所需要的能量。(3)酶催化作用的機(jī)理： _?；瘜W(xué)反應(yīng)常態(tài)活躍2.酶在代謝中的作用降低化學(xué)反應(yīng)的活化能第12頁(yè)，共44頁(yè)?！緢D】P80第13頁(yè)，共44頁(yè)?！净咳鐖D曲線表示在無(wú)酶催化條件和有酶催化條件下某化學(xué)反應(yīng)的能量變化過(guò)程。(1)沒(méi)有酶催化的反應(yīng)曲線是 。(2)有酶催化

7、的反應(yīng)曲線是 。(3)AC段的含義是在無(wú)催化劑的條件下，反應(yīng)所需要的活化能。(4)BC段的含義是 。(5)若將酶催化改為無(wú)機(jī)催化劑催化該反應(yīng)，則B點(diǎn)在縱軸上將 移動(dòng)，即反應(yīng)需要的活化能要增大。3.酶的作用原理酶降低的活化能向上第14頁(yè)，共44頁(yè)?！净?.酶的特性第15頁(yè)，共44頁(yè)?？键c(diǎn)二： 酶的特性及影響因素第16頁(yè)，共44頁(yè)。【實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)原理： 鮮肝提取液中含有過(guò)氧化氫酶，過(guò)氧化氫酶和Fe3都能催化H2O2分解放出O2。 經(jīng)計(jì)算，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCl3溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液相比，每滴FeCl3溶液中的Fe3數(shù)，大約是每滴肝臟研磨液中過(guò)氧化氫酶分子數(shù)的25萬(wàn)倍。1.比較過(guò)

8、氧化氫酶和Fe3的催化效率方法步驟：試管方法觀察結(jié)果1常溫下自然分解無(wú)明顯氣泡放出290 水浴加熱有氣泡較少而小3常溫下加入Fe3氧氣泡稍多而小4常溫下加入鮮肝提取液氧氣泡極多而大實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 酶具有高效性。酶通過(guò)降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，使生物化學(xué)反應(yīng)盡快達(dá)到平衡點(diǎn)，并使細(xì)胞代謝在溫和條件下快速進(jìn)行。第17頁(yè)，共44頁(yè)?！净看呋瘎┛杉涌旎瘜W(xué)反應(yīng)速率，與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需時(shí)間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。酶只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng)。2.酶的高效性第18頁(yè)，共44頁(yè)?！緦?shí)驗(yàn)】（1）設(shè)計(jì)思路：通過(guò)對(duì)不同類型的催化劑（主要是與無(wú)機(jī)催化劑作比較）催化底物的反應(yīng)速度進(jìn)行

9、比較，得出結(jié)論。（2）設(shè)計(jì)方案項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組材料等量的同一種底物試劑與底物相對(duì)應(yīng)的酶溶液等量的無(wú)機(jī)催化劑現(xiàn)象反應(yīng)速度很快或反應(yīng)用時(shí)很短反應(yīng)速度很慢或反應(yīng)用時(shí)很長(zhǎng)結(jié)論酶具有高效性3.酶的高效性的實(shí)驗(yàn)探究方法對(duì)比法第19頁(yè)，共44頁(yè)?！咀ⅰ繉?shí)驗(yàn)時(shí)必須用新鮮的、剛從活的動(dòng)物體中取出的肝臟作實(shí)驗(yàn)材料。肝臟如果不新鮮，肝細(xì)胞內(nèi)的過(guò)氧化氫酶等有機(jī)物就會(huì)在腐生細(xì)菌的作用下分解，使組織中酶分子的數(shù)量減少且活性降低。實(shí)驗(yàn)中使用肝臟的研磨液，可以加大過(guò)氧化氫酶與試管中過(guò)氧化氫的接觸面積，從而加速過(guò)氧化氫的分解。滴加氯化鐵溶液和肝臟研磨液時(shí)不能共用一支滴管，因?yàn)槊傅拇呋示哂懈咝?，少量酶帶入FeCl3溶液中就

10、會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，甚至使人產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué)，作出錯(cuò)誤的判斷。H2O2分解過(guò)程有氣泡冒出，若反應(yīng)一段時(shí)間，不再有氣泡冒出，說(shuō)明反應(yīng)結(jié)束；若在不增加H2O2量的前提下，使氣泡(O2)的生成量增加，可采取的措施是提高H2O2濃度。第20頁(yè)，共44頁(yè)?！净吭贏反應(yīng)物中加入酶A，反應(yīng)速率較未加酶時(shí)明顯加快，說(shuō)明酶A催化底物A參加反應(yīng)。在A反應(yīng)物中加入酶B，反應(yīng)速率和未加酶時(shí)相同，說(shuō)明酶B不催化底物A參加反應(yīng)。4.酶的專一性第21頁(yè)，共44頁(yè)。【實(shí)驗(yàn)】（1）設(shè)計(jì)思路：常見(jiàn)的方案有兩種：即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通過(guò)觀察酶促反應(yīng)能否進(jìn)行得出結(jié)論。（2）設(shè)計(jì)方案5.酶的專一性的實(shí)驗(yàn)探究方法對(duì)比

11、法第22頁(yè)，共44頁(yè)?！緦?shí)驗(yàn)】 淀粉（非還原糖）淀粉酶 麥芽糖（還原糖） 蔗糖（非還原糖）淀粉酶 蔗糖用淀粉酶分別作用于淀粉和蔗糖后，再用斐林試劑鑒定，根據(jù)是否有磚紅色沉淀生成來(lái)判斷淀粉酶是否對(duì)二者都有催化作用，從而探究酶的專一性。方案一：用同一種酶催化兩種不同物質(zhì)方案二：用兩種不同酶催化同一種物質(zhì) 淀粉（非還原糖）淀粉酶 麥芽糖（還原糖） 淀粉（非還原糖）蔗糖酶 淀粉最后用斐林試劑鑒定，根據(jù)是否有磚紅色沉淀生成來(lái)判斷兩種不同的酶是否對(duì)淀粉有催化作用，從而探究酶的專一性。第23頁(yè)，共44頁(yè)?！咀ⅰ窟x擇好檢測(cè)反應(yīng)物的試劑。 如反應(yīng)物選擇淀粉和蔗糖，酶溶液為淀粉酶，則適宜選用斐林試劑檢測(cè)反應(yīng)物是否

12、被分解，不能選用碘液，因?yàn)榈庖簾o(wú)法檢測(cè)蔗糖是否被分解。保證蔗糖的純度和新鮮程度是做好實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。第24頁(yè)，共44頁(yè)?！緢D】P856.酶的作用條件比較溫和第25頁(yè)，共44頁(yè)。【基】在一定溫度范圍內(nèi)，酶的活性隨溫度升高而升高。酶活性最高時(shí)的溫度，為酶的最適溫度，若超過(guò)最適溫度，酶活性隨溫度升高而逐漸下降，甚至失活。酶活性最強(qiáng)時(shí)的pH，為該酶的最適pH。若超過(guò)或低于最適pH，酶活性降低，甚至失活。反應(yīng)溶液pH變化不影響酶作用的最適溫度。每一種酶都有一個(gè)最適溫度和最適pH。低溫及溫度略高和pH略微偏高、偏低都可抑制酶的活性；高溫、過(guò)酸、過(guò)堿破壞酶的分子結(jié)構(gòu)，將使酶永久失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶分

13、子結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度升高可恢復(fù)活性。酶活性的表示方法： 單位時(shí)間內(nèi)底物的消耗量或產(chǎn)物的生成量第26頁(yè)，共44頁(yè)?！痉ā坑绊懨富钚缘囊蛩?溫度和pH)的探究方法：梯度法(1)設(shè)計(jì)思路： 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)需設(shè)置一系列不同溫度(或pH)的實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行相互對(duì)照，最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論酶促反應(yīng)時(shí)間最短的一組所處的溫度(或pH)即為最適溫度(或pH)。相鄰組間的差值(即梯度值)越小，測(cè)得的最適溫度(或pH)就越精確。特別提醒在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，根據(jù)“單一變量原則”，除自變量(如溫度或pH等)成等差數(shù)列、相互對(duì)照外，其他所有無(wú)關(guān)變量都必須相同且適宜(包括材料的大小、質(zhì)量、生長(zhǎng)狀況等)。第27頁(yè)，共44頁(yè)。(1)溫度

14、對(duì)酶活性的影響序號(hào)加入試劑或處理方法試管ABCabc1可溶性淀粉溶液2 mL2 mL2 mL/新鮮淀粉酶溶液/1 mL1 mL1 mL2保溫5 min60 100 0 60 100 0 3將a液加入到A試管，b液加入到B試管，c液加入到C試管中，搖勻4保溫5 min60 100 0 /5滴入碘液，搖勻2滴2滴2滴/6觀察現(xiàn)象并記錄/【實(shí)驗(yàn)】第28頁(yè)，共44頁(yè)?！咀ⅰ繉?shí)驗(yàn)室使用的淀粉酶最適溫度為60。由于H2O2不穩(wěn)定，因此探究溫度對(duì)酶活性影響時(shí)，不選擇H2O2作反應(yīng)物。本實(shí)驗(yàn)不宜選用斐林試劑鑒定，溫度是干擾條件。本實(shí)驗(yàn)中步驟2、步驟3一定不能顛倒順序，否則會(huì)使實(shí)驗(yàn)失敗，即先控制條件再混合。 第

15、29頁(yè)，共44頁(yè)。(2)pH值對(duì)酶活性的影響【實(shí)驗(yàn)】步驟實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容試管1試管2試管31注入等量過(guò)氧化氫酶溶液2滴2滴2滴2注入不同pH的溶液1 mL蒸餾水1 mL鹽酸1 mL NaOH3注入等量的H2O2溶液2 mL2 mL2 mL4觀察現(xiàn)象有大量氣泡產(chǎn)生無(wú)氣泡產(chǎn)生無(wú)氣泡產(chǎn)生第30頁(yè)，共44頁(yè)?！咀ⅰ繉?shí)驗(yàn)步驟中2、3步一定不能顛倒，否則實(shí)驗(yàn)失敗。本實(shí)驗(yàn)中也可將過(guò)氧化氫酶和H2O2分別調(diào)至同一pH，再混合，以保證反應(yīng)一開(kāi)始便達(dá)到預(yù)設(shè)pH。本實(shí)驗(yàn)不宜選用淀粉酶催化淀粉水解，因?yàn)榈矸勖复呋牡孜锏矸墼谒嵝詶l件下也會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)。第31頁(yè)，共44頁(yè)。【實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 溫度(或pH)會(huì)影響酶活性，酶

16、活性有一定的最適溫度(或pH)范圍。注意問(wèn)題： 注意實(shí)驗(yàn)中要保證單一變量，即除了溫度(或pH)是變量外，其他條件均應(yīng)一致。實(shí)驗(yàn)一般要求設(shè)計(jì)三組對(duì)比(即適宜，過(guò)高，過(guò)低三種情況)，實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵應(yīng)是先確保反應(yīng)所要求的條件，然后才讓酶與底物混合。第32頁(yè)，共44頁(yè)?！痉ā?1)認(rèn)真審題，準(zhǔn)確找出變量，圍繞變量設(shè)置對(duì)照。如：探究酶作用的專一性時(shí)，應(yīng)圍繞底物或酶制劑設(shè)置變量。探究酶作用的高效性時(shí)，應(yīng)圍繞無(wú)機(jī)催化劑和酶制劑這一單一變量設(shè)置對(duì)照。探究溫度(pH)對(duì)酶活性的影響時(shí)，應(yīng)設(shè)置不同梯度溫度(pH)處理進(jìn)行對(duì)照，并確保變量控制的有效性，即應(yīng)在底物與酶混合之前，先進(jìn)行同溫處理(或先用pH緩沖液調(diào)節(jié)酶和

17、底物的pH)，后混合酶和底物。(2)設(shè)置實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)，應(yīng)注意：根據(jù)試題要求，確定單一變量，依據(jù)實(shí)驗(yàn)變量進(jìn)行合理分組。根據(jù)實(shí)驗(yàn)材料，結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理，確定實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀測(cè)手段。除單一變量外，確保其他實(shí)驗(yàn)條件相同且適宜。合理確定操作程序，確保程序合理、表達(dá)準(zhǔn)確。與酶的相關(guān)實(shí)驗(yàn)的解題技巧第33頁(yè)，共44頁(yè)?！净?.底物濃度和酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響 底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響：在底物濃度較低時(shí)反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快，反應(yīng)速率與底物濃度近乎成正比；在底物濃度較高時(shí)，底物濃度增加，反應(yīng)速率也隨之加快，但不顯著；當(dāng)?shù)孜餄舛群艽笄疫_(dá)到一定限度時(shí)，反應(yīng)速率就達(dá)到一個(gè)最大值，此時(shí)即使再增加底物濃度，反應(yīng)速率也幾乎不

18、再改變。在底物足夠，其他條件不變且理想的條件下，酶促反應(yīng)的速率與酶濃度成正比。第34頁(yè)，共44頁(yè)?！净臁?很多同學(xué)錯(cuò)誤的認(rèn)為“無(wú)關(guān)變量”就是與實(shí)驗(yàn)無(wú)關(guān)的變量，在這種錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)下根本無(wú)法正確答題。 通俗的說(shuō)，因變量的不同應(yīng)該是由自變量的不同引起的，而不是由除自變量外的變量引起，那些“除自變量外且對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響的變量”就是無(wú)關(guān)變量。無(wú)關(guān)變量必須適宜且相同，不能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響。第35頁(yè)，共44頁(yè)。考點(diǎn)三： ATP的結(jié)構(gòu)和功能第36頁(yè)，共44頁(yè)?！净?2)圖乙中A是什么？相當(dāng)于圖甲中的哪些結(jié)構(gòu)？ (1)圖甲中和圖乙中分別表示什么？圖甲中分別是腺嘌呤、核糖、磷酸基；圖乙中分別是高能磷酸鍵、腺嘌呤核糖核苷酸。腺苷，相當(dāng)于圖甲中。(3)ATP分子去掉2個(gè)磷酸基團(tuán)后的剩余部分是什么物質(zhì)？ 腺嘌呤核糖核苷酸圖甲圖乙第37頁(yè)，共44頁(yè)?！净?ATP的結(jié)構(gòu)式(1)組成元素：C、H、O、N、P。(2)各字母代表的含義：A：腺苷(腺嘌呤核糖)；P：磷酸基團(tuán)；：高能磷酸鍵(3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式： APPP 遠(yuǎn)離腺苷A的那個(gè)高能磷酸鍵容易斷裂，也容