浙江省新安江中学高三生物《酶与ATP》 课件

酶与酶与ATP 导学纲要导学纲要1、说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。、说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。2、进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和检测、进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。3、简述、简述ATP的化学组成和特点，写出的化学组成和特点，写出ATP的分子简式。的分子简式。4、理解、理解ATP与与ADP的相互转化，解释的相互转化，解释ATP在能量代谢中的在能量代谢中的作用。作用。考点一、细胞的能量考点一、细胞的能量“通货通货”ATPATP核糖核糖腺嘌呤腺嘌呤PPP腺苷腺苷三磷酸三磷酸结构简式结构简式APPPA 腺苷腺苷磷酸基团磷酸基团高能磷酸键高能磷酸键一、一、ATP 直接供能物质直接供能物质腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸ADP名称名称 功能功能二二.ATP和和ADP可以相互转化可以相互转化能量能量A-PPP(ATP)A-PP(ADP)能量能量ATP酶酶 酶酶PiADP +Pi +能量能量酶酶2Pi酶酶11 1、转化、转化过程过程从哪里来？场从哪里来？场所在哪里？所在哪里？到哪里去？到哪里去？（是可逆反应吗？理由（是可逆反应吗？理由 ）用于大脑思考用于大脑思考用于生物发电发光用于生物发电发光用于主动运输用于主动运输 、细胞的、细胞的生长分裂等生长分裂等ATP用于恒定体温用于恒定体温3 3.ATP.ATP的利用的利用用于各种运动，如用于各种运动，如肌细胞收缩肌细胞收缩光能光能ATP、NADPH中活跃中活跃的化学的化学能能ATP中中活跃的活跃的化学能化学能有机物中稳有机物中稳定的化学能定的化学能有机物中有机物中稳定的化稳定的化学能学能肌肉收肌肉收缩机械缩机械能能思考：太阳能如何转变为肌肉收缩中的机械能？思考：太阳能如何转变为肌肉收缩中的机械能？吸收、吸收、消化消化考点二：考点二： 酶酶酶的产生酶的产生酶的作用酶的作用酶的本质酶的本质能分泌激素的细胞一定能产生酶？能分泌激素的细胞一定能产生酶？能产生酶的细胞一定能分泌激素？能产生酶的细胞一定能分泌激素？酶能促进生物化学反应进行的原因是：酶能促进生物化学反应进行的原因是： 。酶酶-底物复合物形成时，酶的形状发生变化吗？底物复合物形成时，酶的形状发生变化吗？ 已知已知2H2O2=2H2O+O2 , 可以通过观察放映过程中可以通过观察放映过程中O2的生成速的生成速度（即气泡从溶液中释放的速度）来判断度（即气泡从溶液中释放的速度）来判断H2O2分解反应的速度。分解反应的速度。请用所给的实验材料和用具设计实验，使其能同时验证过氧化请用所给的实验材料和用具设计实验，使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。要求写出实验步骤，预测实验结氢酶具有催化作用和高效性。要求写出实验步骤，预测实验结果，得出结论，并回答问题。果，得出结论，并回答问题。 实验材料与用具：适宜浓度的实验材料与用具：适宜浓度的H2O2溶液，蒸馏水，溶液，蒸馏水，3.5%FeCL3溶液，溶液，0.01%牛过氧化氢酶溶液，恒温水浴锅，试管。牛过氧化氢酶溶液，恒温水浴锅，试管。 （1）实验步骤：）实验步骤： （2）实验结果预测及结论：）实验结果预测及结论： 整个实验中不同处理的试管中整个实验中不同处理的试管中O2的释放速度从快到慢依次的释放速度从快到慢依次是是 。由此得出的结论是。由此得出的结论是 。 （3）如果仅将实验中的恒温水浴改为）如果仅将实验中的恒温水浴改为800C,重做上述实验，重做上述实验，O2释放的速度最快的是释放的速度最快的是 ，原因是，原因是 。酶的特性酶的特性-高效性高效性答案（答案（1）取取3支试管，各加入等量且适量的支试管，各加入等量且适量的H2O2溶液，溶液，放入放入37恒温水浴锅中保温适当时间。恒温水浴锅中保温适当时间。 分别向上述分别向上述3支试管中加入等量且适量的蒸馏水、支试管中加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液。溶液和过氧化氢酶溶液。 观察各管中释放气泡产生的快慢。观察各管中释放气泡产生的快慢。（2）加酶溶液的试管、加加酶溶液的试管、加FeCl3的溶液的试管、加蒸馏水的溶液的试管、加蒸馏水的试管的试管 酶具有催化作用和高效性酶具有催化作用和高效性（3）加）加FeCl3溶液的试管溶液的试管 在此温度下，在此温度下，FeCl3催化作用催化作用加快，而过氧化氢酶因高温变性而失去了活性加快，而过氧化氢酶因高温变性而失去了活性实验步骤书写的一般方法第一步：取材，编号（体现对照原则，注意材料选择的相第一步：取材，编号（体现对照原则，注意材料选择的相同性）同性）中间步骤：加入实验要求的一些物质。要体现等量原则和中间步骤：加入实验要求的一些物质。要体现等量原则和单一变量原则单一变量原则最后一步：观察实验现象，并记录实验的结果（实验中的最后一步：观察实验现象，并记录实验的结果（实验中的观察指标）观察指标）请用所给的实验材料和用具，设计实验来验证哺乳动物的蔗糖酶和请用所给的实验材料和用具，设计实验来验证哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性。要求完成实验设计、补充实验步骤、淀粉酶的催化作用具有专一性。要求完成实验设计、补充实验步骤、预测试验结果、得出结论，并回答问题。预测试验结果、得出结论，并回答问题。实验材料与用具：实验材料与用具：适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4种溶液，本尼迪特试剂、种溶液，本尼迪特试剂、37恒温水浴锅、沸水浴锅。恒温水浴锅、沸水浴锅。若若“+”代表加入适量的溶液，代表加入适量的溶液，“-”代表不加溶液，甲、乙等代代表不加溶液，甲、乙等代表试管标号，请用这些符号完成下表实验设计（把答案填在答表试管标号，请用这些符号完成下表实验设计（把答案填在答题卡上相应的表格中）。题卡上相应的表格中）。试管试管蔗糖溶液蔗糖溶液淀粉溶液淀粉溶液蔗糖酶溶蔗糖酶溶液液淀粉酶溶淀粉酶溶液液甲甲+乙乙+丙丙+丁丁+ 酶的特性酶的特性专一性专一性（）实验步骤：（）实验步骤：按照上表中的设计，取试管、加溶液。按照上表中的设计，取试管、加溶液。 （）结果预测（）结果预测（3）结论）结论（）在上述实验中，如果仅将（）在上述实验中，如果仅将37恒温水浴锅的温度调到恒温水浴锅的温度调到20，而在其他条件不变的情况下重做上述实验，出现砖红色试管中的颜而在其他条件不变的情况下重做上述实验，出现砖红色试管中的颜色会比色会比37时浅，其原因是时浅，其原因是 ：混匀。混匀。37恒温水浴一段时间恒温水浴一段时间取出试管，分别加入适量的本尼迪特试剂，混匀，沸水水浴一段取出试管，分别加入适量的本尼迪特试剂，混匀，沸水水浴一段时间时间观察实验现象并记录试验结果观察实验现象并记录试验结果含有蔗糖和蔗糖酶溶液的试管，以及含淀粉和淀粉酶溶液的含有蔗糖和蔗糖酶溶液的试管，以及含淀粉和淀粉酶溶液的试管中出现红黄色沉淀，其他试管中不出现红黄色沉淀试管中出现红黄色沉淀，其他试管中不出现红黄色沉淀 酶的催化作用有专一性酶的催化作用有专一性 20低于酶的最适温度，酶活性低，水解产生的还原糖少低于酶的最适温度，酶活性低，水解产生的还原糖少 下图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是下图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是 A当反应温度由当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降调到最适温度时，酶活性下降 B当反应温度由当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性上升调到最适温度时，酶活性上升 C酶活性在酶活性在t2时比时比t1高，故高，故t2时更适合酶的保存时更适合酶的保存 D酶活性在酶活性在t1时比时比t2低，表明低，表明t1时酶的空间结构破坏时酶的空间结构破坏更严重更严重 B温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响高温破坏酶的空间结构，活高温破坏酶的空间结构，活性不能恢复性不能恢复低温抑制酶的活性，活性可低温抑制酶的活性，活性可以恢复以恢复某同学为验证某同学为验证PH对酶活性的影响，设计如下表中的方法对酶活性的影响，设计如下表中的方法步骤。步骤。请指出设计中的不足之处请指出设计中的不足之处：1、缺少适宜的、缺少适宜的PH对照对照2、实验步骤安排、实验步骤安排不合理不合理对酶活性的影响对酶活性的影响强酸强碱会破坏酶的空间结构导致失去活性，强酸强碱会破坏酶的空间结构导致失去活性，而且不能恢复而且不能恢复甲、乙、丙三位同学，围绕酶的特性，设计了如下实验，请运用你所学的知识，指出三们同学实验设计中存甲、乙、丙三位同学，围绕酶的特性，设计了如下实验，请运用你所学的知识，指出三们同学实验设计中存在的问题，并提出修正方案；在的问题，并提出修正方案；（1）甲同学探究酶的催化活性：取一支试管，加入）甲同学探究酶的催化活性：取一支试管，加入2ml过氧化氢，再加过氧化氢，再加2滴新鲜土豆研磨液，观察到产生大量滴新鲜土豆研磨液，观察到产生大量气泡，用带火星的卫生香检测，卫生香猛烈燃烧，说明酶的催化作用具有极高的催化活性。气泡，用带火星的卫生香检测，卫生香猛烈燃烧，说明酶的催化作用具有极高的催化活性。（2）乙同学探究不同的酶其所需的）乙同学探究不同的酶其所需的pH条件不同；条件不同；取取12支试管并编号支试管并编号112，各加入等量的蛋白块，调节各试，各加入等量的蛋白块，调节各试管的管的pH分别等于分别等于112；同时向同时向12支试管内加入胃蛋白酶和胰蛋白酶；支试管内加入胃蛋白酶和胰蛋白酶；放在放在37左右的大烧杯内一段时间；左右的大烧杯内一段时间；用双缩脲试剂检验试管中的蛋白质存在情况：用双缩脲试剂检验试管中的蛋白质存在情况：（3）丙同学探究温度影响酶的）丙同学探究温度影响酶的活性：活性：取取6支试管编号支试管编号A、A1、B、B1、C、C1。在。在6支试管中加入等量的淀支试管中加入等量的淀粉溶液和等量淀粉酶溶液，粉溶液和等量淀粉酶溶液， A、A1试管放入试管放入60 水中，水中， B、B1试管放入试管放入100 水中，水中， C、C1试管放入冰水试管放入冰水中，维持中，维持5分钟；分钟；取出后各加入等量的碘取出后各加入等量的碘碘化钾溶液观察碘化钾溶液观察缺乏对照：应再取一支试管，滴加少许缺乏对照：应再取一支试管，滴加少许MnO2，其余条件都相同，观察到产，其余条件都相同，观察到产生的气泡较少：生的气泡较少：存在两个变量。应在存在两个变量。应在12支试管中，只加胃蛋白酶（胰蛋支试管中，只加胃蛋白酶（胰蛋白酶），再取白酶），再取12支试管，只加胰蛋白酶（胃蛋白酶）。支试管，只加胰蛋白酶（胃蛋白酶）。观察指标不正确，应观察蛋白块的大小。观察指标不正确，应观察蛋白块的大小。实验步骤混乱。应取实验步骤混乱。应取6支试管编号，支试管编号， A、A1、B、B1、C、C1。在。在A、B、C试管中都入等量淀粉酶溶液。试管中都入等量淀粉酶溶液。 在在A1 B1 C1 试管中都加入等量淀粉酶溶液，试管中都加入等量淀粉酶溶液，A、A1试管放入试管放入60水中，水中， B、B1试管放入试管放入100 水中，水中， C、C1试管放入试管放入冰水中，维持冰水中，维持5分钟。分别将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中，摇分钟。分别将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中，摇匀后，维持各自温度匀后，维持各自温度5分钟分钟