必修一第四章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

1、第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶酶為生活添姿彩白化病苯丙酮尿癥呈現(xiàn)癥狀（1）這個(gè)實(shí)驗(yàn)要解決什么問題？(提出問題、作出假設(shè))討論：（2）實(shí)驗(yàn)中為什么要把肉塊放入金屬籠內(nèi)？(制定計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃)（3）是什么物質(zhì)使肉塊消失了？對(duì)此，你會(huì)作出怎樣的推測(cè)?（得出結(jié)論） 就是活細(xì)胞中全部有序的化學(xué)變化的總稱.細(xì)胞代謝（是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)）這些化學(xué)反應(yīng)如果在體外進(jìn)行，則大都需要強(qiáng)烈的物理或化學(xué)條件和長時(shí)間的作用才能發(fā)生。但是在體內(nèi)溫和的條件下，卻能迅速有規(guī)律的進(jìn)行，是何原因？實(shí)驗(yàn)探究：一、酶在細(xì)胞代謝中的作用比較過氧化氫在不同條件下的分解過氧化氫 H2O2 -細(xì)胞代謝產(chǎn)生的有害物質(zhì)，H2

2、O2H2O+O21號(hào)和2號(hào)試管對(duì)照2號(hào)試管放出的氣泡多現(xiàn)象加熱能促進(jìn)過氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率說明細(xì)胞內(nèi)能通過加熱來提速么？方法步驟：過氧化氫溶液肝臟研磨液 滴入3滴4號(hào)3號(hào)43氯化鐵溶液 滴入3滴幸而細(xì)胞內(nèi)含有一種物質(zhì)，能將過氧化氫及時(shí)分解！它就是過氧化氫酶3號(hào)和4號(hào)試管對(duì)照現(xiàn)象4號(hào)試管反應(yīng)速率快，產(chǎn)生氧氣多說明酶的催化效率比氯化鐵高很多變量：實(shí)驗(yàn)過程中可以變化的因素。自變量：因變量：對(duì)照實(shí)驗(yàn)：除了一個(gè)因素以外， 其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)。人為改變的變量。隨著自變量的變化而變化的變量。無關(guān)變量：自變量以外的其他可變因素。試管號(hào)3%的H2O2溶液 反應(yīng)條件實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 12mL自然條件下22mL

3、90左右水浴加熱32mL滴加3.5%FeCl3溶液2滴42mL滴加20%肝臟研磨液2滴很少較少不亮較多發(fā)亮很多燃燒猛烈不亮氣泡多少衛(wèi)生香燃燒度說一說： 汽車可以通過哪些途徑穿過一座山？談一談： 你對(duì)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的認(rèn)識(shí)！走隧道需要的活化能量少！分子常態(tài)容易發(fā)生反應(yīng)的活化狀態(tài)活化能+條件活化能(kj/mol)沒有催化劑催化75用膠態(tài)鉑催化54用過氧化氫酶催化29右表：20測(cè)得的過氧化氫分解的活化能結(jié)論：同無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因此催化效率更高。二、酶的本質(zhì)資料分析：關(guān)于酶的本質(zhì)的探索糖 酒精+CO2？關(guān)于酶本質(zhì)的探索對(duì)這一問題的爭論有哪些觀點(diǎn)？代表人物分別是誰？他們爭論的

4、焦點(diǎn)是什么，出現(xiàn)爭論的原因是什么？是哪位科學(xué)家通過怎樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)束了這場爭論？得到了什么結(jié)論？是誰最先鑒定出酶的化學(xué)本質(zhì)？為什么在他之前很難鑒定？糖 酒精+CO2？關(guān)于酶本質(zhì)的探索對(duì)這一問題的爭論有哪些觀點(diǎn)？代表人物分別是誰？巴斯德（微生物學(xué)家）是活酵母細(xì)胞的作用李比希（化學(xué)家）是某些物質(zhì)在細(xì)胞死亡裂解后的作用糖 酒精+CO2？關(guān)于酶本質(zhì)的探索對(duì)這一問題的爭論有哪些觀點(diǎn)？代表人物分別是誰？巴斯德（微生物學(xué)家）是活酵母細(xì)胞的作用李比希（化學(xué)家）是某些物質(zhì)在細(xì)胞死亡裂解后的作用他們爭論的焦點(diǎn)是什么，出現(xiàn)爭論的原因是什么？糖 酒精+CO2？關(guān)于酶本質(zhì)的探索巴斯德（微生物學(xué)家）是活酵母細(xì)胞的作用李比希（

5、化學(xué)家）是某些物質(zhì)在細(xì)胞死亡裂解后的作用他們爭論的焦點(diǎn)是什么，出現(xiàn)爭論的原因是什么？是誰通過怎樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)束了這場爭論？得到什么結(jié)論？畢希納（化學(xué)家）酵母細(xì)胞提取液與活酵母細(xì)胞作用相同是誰最先鑒定出酶的化學(xué)本質(zhì)？為什么在他之前很難鑒定？薩姆納脲酶是蛋白質(zhì)切赫奧特曼少數(shù)RNA也具有生物催化作用發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，是整個(gè)細(xì)胞在起作用引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)，這些物質(zhì)只有在細(xì)胞死亡并裂解后才發(fā)揮作用。酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起作用，就像在或酵母細(xì)胞中一樣。酶是蛋白質(zhì)20世紀(jì)80年代，美國科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化功能。酶的產(chǎn)生活細(xì)胞酶的作用催化酶的本質(zhì)大多是蛋

6、白質(zhì)，少數(shù)RNA你能給酶下個(gè)完整的定義嗎？結(jié)論：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。小結(jié)一、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。其中絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。二、酶的作用同無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因此催化效率更高。酶的催化效率是無機(jī)催化劑的1071013 倍三、酶的特性：1、酶的高效性思考1：酶的催化效率是如此的高效，那么是不是一種酶就可以催化所有的化學(xué)反應(yīng)了呢？思考2：口腔里有唾液淀粉酶，為什么塞進(jìn)牙縫里的肉絲兩天后還沒被消化?原來酶還有專一性給你實(shí)驗(yàn)材料，你能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，自己動(dòng)手做嗎？實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則： 對(duì)照原則

7、單一變量原則說說看，你的實(shí)驗(yàn)思路？2、酶的專一性等量原則 加入物質(zhì)（毫升）試管1試管23%的淀粉溶液 2 3%的蔗糖溶液 稀釋的唾液 1溫度3737斐林試劑 2 2沸水?。ǚ昼姡?2 2 你能預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果嗎？磚紅色沉淀無213、需要適宜的條件思考1：酶具有高效性和專一性；那么它的這兩個(gè)特性的發(fā)揮是不是在任何條件下都可以呢？思考2：感冒發(fā)燒的你為什么不想吃飯呢？我們的假設(shè)：溫度可以影響酶的活性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1、在不同的溫度下，同一種酶的活性是否會(huì)受到影響？2、在不同的pH下，同一種酶其活性是否會(huì)改變？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證你們的假設(shè)科學(xué)探究步驟提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表達(dá)與交流（溫度

8、/pH 會(huì)影響酶的活性嗎？）（溫度/pH 會(huì)影響酶的活性）（設(shè)計(jì)方案、預(yù)期結(jié)果）（按預(yù)定方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）（分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論：）（總結(jié)，寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告并適當(dāng)交流）影響酶活性的條件3%可溶性淀粉溶液、2的淀粉酶溶液、沸水、60水、冰水5HCl、5NaOH、蒸餾水、碘液、斐林試劑提供的材料討論實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案溫度對(duì)酶活性的影響搖勻混合，放置各自溫度反應(yīng)5min結(jié)論：淀粉酶在60 中活性最強(qiáng)1號(hào)2號(hào)3號(hào)4號(hào)5號(hào)6號(hào)3%可溶性淀粉2ml2ml2ml2%淀粉酶1ml1ml1ml溫度冰水60水浴沸水浴冰水60水浴沸水浴放置2分鐘混勻4號(hào)倒入1號(hào)； 5號(hào)倒入2號(hào)； 6號(hào)倒入3號(hào)碘液在各混合試管中滴加碘液1滴顏色變

9、藍(lán)變藍(lán)不變藍(lán)pH對(duì)酶活性的影響 1 2 3 2淀粉酶 1ml 1ml 1ml pH3可溶性淀粉 斐林試劑 顏色 結(jié)論蒸餾水1mL5%NaOH1mL5%HCL1mL2ml2ml2ml2mL搖勻混合，放置在60水浴中反應(yīng)5min磚紅色沉淀無磚紅色沉淀無磚紅色沉淀淀粉酶在中性條件中活性最強(qiáng)2mL2mL搖勻混合，沸水浴1min自變量因變量pH對(duì)酶活性的影響pH對(duì)酶活性的影響 1 2 3 H2O2酶 1ml 1ml 1ml pH 3H2O2 氣泡產(chǎn)生量 結(jié)論蒸餾水1mL5%NaOH1mL5%HCL1mL5ml5ml5mlH2O2酶在中性條件中活性最強(qiáng)自變量因變量大量不明顯不明顯本次實(shí)驗(yàn)?zāi)愕贸龅慕Y(jié)論是什么

10、？高溫，低溫都降低了酶的活性如何找到酶活性最高時(shí)的溫度？反應(yīng)速率溫度溫度在一定溫度范圍內(nèi)，酶的催化效率隨溫度的上升而加快。酶的活性最強(qiáng)（催化效率最高）時(shí)的溫度稱為最適溫度。超過最適溫度，酶的催化效率隨溫度的上升減慢。低溫和高溫都能抑制酶的活性，高溫使酶失活，但低溫不會(huì)破壞酶的分子結(jié)構(gòu)，酶的活性在適宜的溫度下可以恢復(fù)。小結(jié)思考：我們知道口腔溫度和體溫差不多，而當(dāng)我們口腔中的唾液淀粉酶進(jìn)入胃中以后，卻發(fā)現(xiàn)，唾液不再具有催化淀粉分解的功能，你能給出合理的解釋嗎？唾液的PH為6.27.4,胃液的PH為PH值也可影響酶的活性請(qǐng)同學(xué)們自己描述這張曲線圖！每種酶都有自己的最適PH值，高于或低于最適PH值酶的

11、活性都會(huì)降低，過高或過低的PH值都會(huì)使酶失去活性，且不可恢復(fù)。反應(yīng)速率PH高于或低于酶的最適溫度和最適PH值，酶的活性都會(huì)降低，甚至在高溫，強(qiáng)酸，強(qiáng)堿的情況下，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到不可恢復(fù)的破壞，為什么酶是如此的“嬌氣”？大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定總結(jié)酶和無機(jī)催化劑相比有高效性和專一性，但還必須要有一定的適宜條件。1在下列實(shí)驗(yàn)中，試管內(nèi)容物變成藍(lán)色的是（ ）試管號(hào)試管內(nèi)容物條件檢測(cè)12mL漿糊十2mL純唾液 37 10 min 3滴碘液 22 mL漿糊十2mL清水 3710 min 3滴碘液 32 mL漿糊十2mL稀釋10倍唾液37 10 min 3滴碘液 42 mL漿糊十2mL

12、純唾液 95 10 min 3滴碘液 52 mL漿糊十2mL純唾液+2滴濃HCl 3710 min 3滴碘液 、2、3、3、4 、4、5 、4、5基礎(chǔ)訓(xùn)練D2通過上述實(shí)驗(yàn)中的1和2號(hào)試管比較，說明的問題是（ ）A.酶具有催化性 B.酶具有專一性 C.酶具有高效性 D.酶是有機(jī)物3.通過上述實(shí)驗(yàn)中的1和3號(hào)試管比較，說明的問題是（ ）A.酶具有催化性 B.酶具有專一性 C.酶具有高效性 D.酶具有穩(wěn)定性4.通過上述實(shí)驗(yàn)中的1和4號(hào)試管比較，說明的問題是（ ）。A.酶具有高效性 B.酶具有專一性 C.酶活性受溫度影響 D.酶具有穩(wěn)定性5通過上述實(shí)驗(yàn)中的1和5號(hào)試管比較，說明的問題是（ ）A.酶具有

13、高效性B.酶具有專一性 C.酶具有穩(wěn)定性 D.酶活性受pH影響ACCD6、加酶洗衣粉不能用沸水溶解，這說明了酶的作用（ ）A 適于低溫下催化 B 具有高效性 C 具有專一性 D 需要適宜的溫度7、下列敘述不正確的是（ ）A 酶的主要作用是降低反應(yīng)所需的活化能B 酶以相同的能量能使更多的分子活化，從而加速反應(yīng)的進(jìn)行C 酶加速反應(yīng)的進(jìn)行，使給反應(yīng)物提供能量D 酶同無機(jī)催化劑相比，降低活化能的能力顯著8、蛋白酶使蛋白質(zhì)水解為多肽，但不能使多肽水解為氨基酸，這說明酶有（ ）A 高效性 B 專一性 C 多樣性 D 穩(wěn)定性DCB9、將乳清蛋白，淀粉，胃蛋白酶，唾液淀粉酶和適量的水混合裝入一容器內(nèi)，調(diào)整PH

14、至，保存在37攝氏度的溫水內(nèi)，過一段時(shí)間后，容器內(nèi)剩余的物質(zhì)是（ ）A 淀粉、胃蛋白酶、多肽、水B 唾液淀粉酶、麥芽酶、胃蛋白酶、多肽C 唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水D 唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水10、將胃液的PH從10降到2的過程中，胃液中胃蛋白酶的活性的變化是（ ）A 一直上升 B 沒有變化 C 先升后降 D 先降后升 AB能力提升細(xì)胞的能量“通貨”ATP教學(xué)目標(biāo)：簡述ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)寫出ATP的分子簡式解釋ATP在能量代謝中的作用教學(xué)重難點(diǎn)：ATP化學(xué)組成的特點(diǎn)及其在能量代謝中的作用ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化有機(jī)物中儲(chǔ)存的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能時(shí)，螢火蟲才能發(fā)光。討論1、螢火蟲發(fā)光的

15、生物學(xué)意義是什么？2、螢火蟲體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？3、螢火蟲發(fā)光的過程有能量的轉(zhuǎn)換嗎？傳遞求偶信號(hào)螢火蟲腹部后端細(xì)胞內(nèi)的熒光素，是其特有的發(fā)光物質(zhì)。生物的生命活動(dòng)ATP能量儲(chǔ) 存 釋放能量可以直接提供直接進(jìn)行？能量細(xì)胞中的糖類、脂肪等有機(jī)物都儲(chǔ)存著大量的穩(wěn)定的化學(xué)能植物光合作用所接收的光能生命系統(tǒng)中主要的能源物質(zhì)-糖類主要的儲(chǔ)能物質(zhì)-脂肪小資料：認(rèn)識(shí) ATP-純凈的ATP是白色粉未狀，能夠溶于水，可作為一種藥品， ATP片劑可以口服，而ATP注射液可以肌肉注射或靜脈滴注。主要是用于輔助治療肌肉萎縮、腦溢血后遺癥、心肌炎等疾病， ATP可以提供能量，起到改善患者新陳代謝狀況的作用。片劑注射 A

16、TP 是三磷酸腺苷的英文縮寫，它是各種活細(xì)胞內(nèi)普遍存在的 一種高能磷酸化合物。 高能化合物: 一般將水解時(shí)，能釋放能量在20.92kJmol以上的化合物。 ATP水解釋放的能量是30.54kJmol 二、ATP的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn) HNH C NN C CHC C H O O OH N N O H C O P O P O P OH C H H C OH OH OH H C C H OH OHPPP腺嘌呤核糖腺苷AP P P APPP 腺嘌呤高能磷酸鍵核糖腺苷(A)ATP分子結(jié)構(gòu) 簡 式三個(gè)磷酸基團(tuán)三磷酸腺苷OHTPPPPOHOHP三磷酸腺苷腺嘌呤核糖核苷酸+A-PPA-PP PPATPADPPi(磷

17、酸) 能量+酶多種能量形式 提供生命活動(dòng)易斷裂三、ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化：能量的儲(chǔ)存能量的 釋放 ATP 酶 ADP + Pi + 能量ADP+Pi+能量 酶 ATP1.伴隨能量的儲(chǔ)存和釋放 ATP 酶1酶2 ADP +Pi+能量2.互相轉(zhuǎn)化，時(shí)刻不停，處于動(dòng)態(tài)平衡之中。3、物質(zhì)可逆，能量不可逆。反應(yīng)條件和場所不同，不是可逆反應(yīng)。ADP轉(zhuǎn)化成ATP時(shí)所需能量的主要來源動(dòng)物、人、真菌、多數(shù)細(xì)菌等綠色植物能 量呼吸作用呼吸作用光合作用ADP +Pi+ATP 酶糖類、脂肪等有機(jī)物氧化分解光能在細(xì)胞內(nèi)的含量很少、轉(zhuǎn)化迅速 ATP水解 ATP合成反應(yīng)條件水解酶合成酶場所活細(xì)胞的各個(gè)部分細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)葉綠

18、體線粒體能量來源：儲(chǔ)存在高能 磷酸鍵內(nèi)的化學(xué)能去處：釋放出來 供給各種生命活動(dòng)來源：有機(jī)物中的化學(xué)能 光能去處：儲(chǔ)存在高能磷酸鍵中用于大腦思考用于生物發(fā)電發(fā)光用于主動(dòng)運(yùn)輸 ，細(xì)胞的生長分裂等ATP用于恒定體溫四、ATP的利用（ATP的生理功能）用于各種運(yùn)動(dòng)，如肌細(xì)胞收縮ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“通貨” *需(吸)能反應(yīng)總是與ATP水解反應(yīng)相聯(lián)系,由ATP水解提供能量. *放能反應(yīng)總是與ATP合成反應(yīng)相聯(lián)系,釋放的能量貯存在ATP中.ATP的生理功能： 生物體各項(xiàng)生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)糖、脂肪等有機(jī)大分子ATP生命活動(dòng)支付支票現(xiàn)金有機(jī)物ATP 是新陳代謝所需能量的 來源糖類是生命活動(dòng)的主要 物質(zhì)脂肪是生物體的 物質(zhì)光能 是生命活動(dòng)的最終能量來源直接 能源儲(chǔ)能ATP是“中轉(zhuǎn)站” 是”能量通貨”1、下列哪項(xiàng)生物體的生命活動(dòng)不是直接依賴于ATP的水解（ ）A 蛋白質(zhì)的