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1、第五章 细胞的能量供应和利用,降低化学反应活化能的酶,白化病,苯丙酮尿症,呈现症状,（1）这个实验要解决什么问题？(提出问题、作出假设),讨论：,（2）实验中为什么要把肉块放入金属笼内？(制定计划、实施计划),（3）是什么物质使肉块消失了？对此，你会作出怎样的推测?（得出结论）,就是活细胞中全部有序的化学变化的总称.,细胞代谢,（是细胞生命活动的基础）,这些化学反应如果在体外进行，则大都需要强烈的物理或化学条件和长时间的作用才能发生。 但是在体内温和的条件下，却能迅速有规律的进行，是何原因？,实验探究：,比较过氧化氢在不同条件下的分解,过氧化氢 H2O2 -细胞代谢产生的有害物质，,H2O2,
2、H2O+O2,1号和2号试管对照,2号试管放出的气泡多,现象,加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率,说明,细胞内能通过加热来提速么？,方法步骤：,过氧化氢溶液,肝脏研磨液 滴入3滴,4号,3号,4,3,氯化铁溶液 滴入3滴,幸而细胞内含有一种物质，能将过氧化氢及时分解！ 它就是过氧化氢酶,3号和4号试管对照,现象,4号试管 反应速率快，产生氧气多,说明,酶的催化效率比 氯化铁高很多,变量：实验过程中可以变化的因素。,自变量：,因变量：,对照实验：除了一个因素以外， 其余因素都保持不变的实验。,人为改变的变量。,随着自变量的变化而变化的变量。,无关变量：自变量以外的其他可变因素。,很少,较少,
3、不亮,较多,发亮,很多,燃烧猛烈,不亮,气泡多少,卫生香燃烧度,说一说： 汽车可以通过哪些途径穿过一座山？ 谈一谈： 你对降低化学反应活化能的认识！,走隧道需要的活化能量少！,分子常态,容易发生反应的 活化状态,活化能,+,右表：20测得的过氧化氢分解的活化能,结论：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因此催化效率更高。,二、酶的本质,资料分析：关于酶的本质的探索,糖 酒精+CO2,？,关于酶本质的探索,对这一问题的争论有哪些观点？代表人物分别是谁？,他们争论的焦点是什么，出现争论的原因是什么？,是哪位科学家通过怎样的实验结束了这场争论？得到了什么结论？,是谁最先鉴定出酶的化学本质？为
4、什么在他之前很难鉴定？,糖 酒精+CO2,？,关于酶本质的探索,对这一问题的争论有哪些观点？代表人物分别是谁？,巴斯德（微生物学家）,是活酵母细胞 的作用,李比希（化学家）,是某些物质在 细胞死亡裂解 后的作用,糖 酒精+CO2,？,关于酶本质的探索,对这一问题的争论有哪些观点？代表人物分别是谁？,巴斯德（微生物学家）,是活酵母细胞 的作用,李比希（化学家）,是某些物质在 细胞死亡裂解 后的作用,他们争论的焦点是什么，出现争论的原因是什么？,糖 酒精+CO2,？,关于酶本质的探索,巴斯德（微生物学家）,是活酵母细胞 的作用,李比希（化学家）,是某些物质在 细胞死亡裂解 后的作用,他们争论的焦点
5、是什么，出现争论的原因是什么？,是谁通过怎样的实验结束了这场争论？得到什么结论？,毕希纳（化学家）,是谁最先鉴定出酶的化学本质？为什么在他之前很难鉴定？,萨姆纳,脲酶是蛋白质,少数RNA也具有生物催化作用,发酵与活细胞有关，是整个细胞在起作用,引起发酵的是细胞中的某些物质，这些物质只有在细胞死亡并裂解后才发挥作用。,酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起作用，就像在或酵母细胞中一样。,酶是蛋白质,20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化功能。,酶的产生,活细胞,酶的作用,催化,酶的本质,大多是蛋白质，少数RNA,你能给酶下个完整的定义吗？,结论：酶是活细胞产
6、生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数的酶是蛋白质，少数酶是RNA。,小结,一、酶的本质 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。其中绝大多数的酶是蛋白质，少数酶是RNA。,二、酶的作用 同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因此催化效率更高。,酶的催化效率是无机催化剂的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，那么是不是一种酶就可以催化所有的化学反应了呢？,思考2：口腔里有唾液淀粉酶，为什么塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化?,原来酶还有专一性,给你实验材料，你能设计实验，自己动手做吗？,实验设计原则： 对照原则,单一变量原则,说说看，你的实验思
7、路？,2、酶的专一性,等量原则,你能预测实验的结果吗？,砖红色沉淀,无,2,1,3、需要适宜的条件,思考1：酶具有高效性和专一性；那么它的这两个特性的发挥是不是在任何条件下都可以呢？,思考2：感冒发烧的你为什么不想吃饭呢？,我们的假设：温度可以影响酶的活性,实验设计,1、在不同的温度下，同一种酶的活性是否会受到影响？ 2、在不同的pH下，同一种酶其活性是否会改变？ 请设计相关的实验，验证你们的假设,科学探究步骤,提出问题,作出假设,设计实验,进行实验,分析结果,表达与交流,（温度/pH 会影响酶的活性吗？）,（温度/pH 会影响酶的活性）,（设计方案、预期结果）,（按预定方案进行实验）,（分析
8、实验结果，得出结论：）,（总结，写实验报告并适当交流）,影响酶活性的条件,3%可溶性淀粉溶液、 2的淀粉酶溶液、 沸水、60水、冰水 5HCl、5NaOH、蒸馏水、 碘液、斐林试剂,提供的材料,讨论实验设计方案,温度对酶活性的影响,摇匀混合，放置各自温度反应5min,结论：淀粉酶在60 中活性最强,变蓝,变蓝,不变蓝,pH对酶活性的影响,蒸馏水1mL,5%NaOH1mL,5%HCL1mL,2ml,2ml,2ml,2mL,摇匀混合，放置在60水浴中反应5min,砖红色沉淀,无砖红色沉淀,无砖红色沉淀,淀粉酶在中性条件中活性最强,2mL,2mL,摇匀混合，沸水浴1min,pH对酶活性的影响,pH对
9、酶活性的影响,蒸馏水1mL,5%NaOH1mL,5%HCL1mL,5ml,5ml,5ml,H2O2酶在中性条件中活性最强,大量,不明显,不明显,本次实验你得出的结论是什么？,高温，低温都降低了酶的活性,如何找到酶活性最高时的温度？,反应速率,温度,温度在一定温度范围内，酶的催化效率随温度的上升而加快。酶的活性最强（催化效率最高）时的温度称为最适温度。超过最适温度，酶的催化效率随温度的上升减慢。低温和高温都能抑制酶的活性，高温使酶失活，但低温不会破坏酶的分子结构，酶的活性在适宜的温度下可以恢复。,小结,思考：我们知道口腔温度和体温差不多，而当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后，却发现，唾液不再具
10、有催化淀粉分解的功能，你能给出合理的解释吗？,唾液的PH为6.27.4,胃液的PH为0.91.5,PH值也可影响酶的活性,请同学们自己描述这张曲线图！,每种酶都有自己的最适PH值，高于或低于最适PH值酶的活性都会降低，过高或过低的PH值都会使酶失去活性，且不可恢复。,反应速率,PH,高于或低于酶的最适温度和最适PH值，酶 的活性都会降低，甚至在高温，强酸，强碱 的情况下，会使酶的空间结构遭到不可恢复 的破坏，为什么酶是如此的“娇气”？,大多数酶是蛋白质， 蛋白质的空间结构不稳定,总结,酶和无机催化剂相比有高效性和专一性，但还必须要有一定的适宜条件。,1在下列实验中，试管内容物变成蓝色的是（ ）
11、,A.1、2、3 B.2、3、4 C.3、4、5 D.2、4、5,基础训练,D,2通过上述实验中的1和2号试管比较，说明的问题是（ ） A.酶具有催化性 B.酶具有专一性 C.酶具有高效性 D.酶是有机物 3.通过上述实验中的1和3号试管比较，说明的问题是（ ） A.酶具有催化性 B.酶具有专一性 C.酶具有高效性 D.酶具有稳定性 4.通过上述实验中的1和4号试管比较，说明的问题是（ ）。 A.酶具有高效性 B.酶具有专一性 C.酶活性受温度影响 D.酶具有稳定性 5通过上述实验中的1和5号试管比较，说明的问题是（ ） A.酶具有高效性 B.酶具有专一性 C.酶具有稳定性 D.酶活性受pH影
12、响,A,C,C,D,6、加酶洗衣粉不能用沸水溶解，这说明了酶的作用（ ） A 适于低温下催化 B 具有高效性 C 具有专一性 D 需要适宜的温度 7、下列叙述不正确的是（ ） A 酶的主要作用是降低反应所需的活化能 B 酶以相同的能量能使更多的分子活化，从而加速反应的进行 C 酶加速反应的进行，使给反应物提供能量 D 酶同无机催化剂相比，降低活化能的能力显著 8、蛋白酶使蛋白质水解为多肽，但不能使多肽水解为氨基酸，这说明酶有（ ） A 高效性 B 专一性 C 多样性 D 稳定性,D,C,B,9、将乳清蛋白，淀粉，胃蛋白酶，唾液淀粉酶和适量的水混合装入一容器内，调整PH至2.0，保存在37摄氏度
13、的温水内，过一段时间后，容器内剩余的物质是（ ） A 淀粉、胃蛋白酶、多肽、水 B 唾液淀粉酶、麦芽酶、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、将胃液的PH从10降到2的过程中，胃液中胃蛋白酶的活性的变化是（ ） A 一直上升 B 没有变化 C 先升后降 D 先降后升,A,B,能力提升,细胞的能量“通货”ATP,教学目标： 简述ATP的化学组成和特点 写出ATP的分子简式 解释ATP在能量代谢中的作用 教学重难点： ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用 ATP和ADP的相互转化,有机物中储存的化学能转变成光能时，萤火虫才能发光。,讨论
14、,1、萤火虫发光的生物学意义是什么？,2、萤火虫体内有特殊的发光物质吗？,3、萤火虫发光的过程有能量的转换吗？,传递求偶信号,萤火虫腹部后端细胞内的荧光素，是其特有的发光物质。,生物的生命活动,ATP,能量储 存,释放能量,可以直接提供直接进行？,能量,细胞中的糖类、脂肪等有机物 都储存着大量的稳定的化学能,植物光合作用 所接收的光能,生命系统中主要的能源物质-,糖类,主要的储能物质-,脂肪,小资料： 认识 ATP-纯净的ATP是白色粉未状，能够溶于水，可作为一种药品， ATP片剂可以口服，而ATP注射液可以肌肉注射或静脉滴注。主要是用于辅助治疗肌肉萎缩、脑溢血后遗症、心肌炎等疾病， ATP可
15、以提供能量，起到改善患者新陈代谢状况的作用。,片剂,注射,1.概念 ATP 是三磷酸腺苷的英文缩写，它是各种活细胞内普遍存在的 一种高能磷酸化合物。,高能化合物: 一般将水解时，能释放能量在20.92kJmol以上的化合物。,ATP水解释放的能量是30.54kJmol,二、ATP的分子结构特点,HNH C N N C CH C C H O O O H N N O H C O P O P O P OH C H H C OH OH OH H C C H OH OH,P,P,P,1.ATP的结构式,腺嘌呤,核糖,腺苷,A,P P P,APPP,腺嘌呤,高能磷酸键,核糖,腺苷(A),ATP,分子结构 简 式,三个磷酸基团,三磷酸腺苷,OH,T,P,P,P,P,OH,OH,P,三磷酸腺苷,腺嘌呤核糖核苷酸,+,A-PP,A-PP P,P,ATP,ADP,Pi(磷酸),能量,+,酶,多种能量形式 提供生命活动,易断裂,三、ATP与ADP可以相互转化：,能量的储存,能量的 释放,ATP 酶 ADP + Pi +
