人教版高中生物必修一第五章幻灯片

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1、第一节 降低化学反应活化能的酶,一 酶的作用和本质,斯帕兰扎尼实验 过程： 现象： 推测： 证明： 本实验能证明：,问题探讨,肉块放入小金属笼内，让鹰吞下,肉块消失了,是胃内的化学物质将肉块分解了,收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解,胃具有化学消化的作用,一、酶的作用和本质 1.细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多 化学反应，统称为细胞代谢是生命活动的基础。,2.酶在代谢中的作用,酶在细胞代谢中的作用,2 H2O2 2 H2O + O2,1.常温下反应 2.加热 3.Fe3+做催化剂 4.过氧化氢酶,比较过氧化氢在不同条件下的分解速率,2ml,2ml,2ml,2ml,3%

2、,3%,3%,3%,常温,90,FeCl3,肝脏研磨液,2滴清水,2滴清水,2滴,2滴,不明显,少量,较多,大量,不复燃,不复燃,变亮,复燃,过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样,反应条件,8滴,大量,复燃,比较过氧化氢在不同条件下的分解速率,2ml,2ml,2ml,2ml,3%,3%,3%,3%,常温,90,FeCl3,肝脏研磨液,2滴清水,2滴清水,2滴,2滴,不明显,少量,较多,大量,不复燃,不复燃,变亮,复燃,过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样,反应条件,无关变量,对照组,实验组,酶在细胞代谢中的作用,正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和的条件下快速进行。,各条件使反应加快的本质

3、： 加热： Fe3+： 酶：,提高分子的能量,降低化学反应的活化能,更显著地降低化学反应的活化能,分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能,反应物,产物,活化能,反应进程,能量,催化剂在化学反应中的作用,反应物,产物,活化能,反应进程,能量,酶的作用： 同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。,降低活化能 催化作用,3.酶的本质 A.酶本质的探索： （1）1857年，法国 巴斯德 通过显微镜观察，提出酿酒中发酵是由于酵母细胞的存在 结论：没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒精的,(2)德国 李比希 结论：发酵是酵母细胞中的某些物质，但这些物质只有在

4、酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用 （3）德国 毕希纳 过程： 结论：将酵母细胞中引起发酵的物质称为 酿酶,（4）美国 萨姆纳 1926年，从刀豆种子中提出脲酶结晶，脲酶是一种蛋白酶 20世纪30年代,相继提出了多种酶的蛋白结晶 结论：酶是一类具有催化作用的蛋白质,（5）20世纪80年代 切赫、奥特曼 发现少数RNA也具有生物催化作用 结论： 酶是具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA,B.酶的定义：,酶：是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物。绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA,怎样验证酶的存在？ 与双缩脲反应 催化脂肪酶水解的酶是？主要的合成部位？ 判断：酶是蛋白质 所

5、有的细胞都能产生酶,酶在细胞代谢中的作用,正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和的条件下快速进行。,各条件使反应加快的本质： 加热： Fe3+： 酶：,提高分子的能量,降低化学反应的活化能,更显著地降低化学反应的活化能,为了验证加酶洗衣粉是否比普通洗衣粉有更强的去污力，有一个生物实验小组把同样的脏布条放在不同的烧杯内浸泡,课堂练习,我要设计广告,1.请设计实验来验证加酶洗衣粉对何种污渍起作 用。 2.请设计一则加酶洗衣粉的商业广告，广告时间 为一分钟。设计广告时要注意用语的科学性和 艺术性，既反映产品的科技含量，又有浓郁的 生活气息，还要符合广告法。,第一节 降低化学反应活化能的酶,一 酶的

6、特性,1.高效性 （意义） 2.专一性 一中酶只能催化一种或一类化学反应 3.多样性 4.作用条件比较温和,二、酶的特性,酶活性：酶对化学反应的催化效率 最适的温度和PH条件下， 酶的活性最高 不同的酶具有不同的最适的温度和最适PH,过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。 （不可逆） 低温，不破坏酶的空间结构，只是降低酶的活性。 （可恢复）,总结酶 1.产生部位和作用部位： 所有的活细胞 细胞内、细胞外、体外 2.作用： 催化作用 降低活化能,3.本质：有机物（绝大多数、少数） 具备蛋白质的性质 （合成受遗传物质的控制、与双缩脲反应为紫色、可水解为氨基酸） 4.同无机催

7、化剂一样， 只改变反应速率，不能改变反应方向和终产物的浓度，在化学反应前后本身不发生改变。,高效性 专一性 多样性 作用条件比较温和,5.酶的特性,第 二 节 细胞的能量“通货” ATP,（1）细胞中主要是由什么细胞器来产生能量的？ （2）细胞中有哪些生理过程在不断地消耗着能量？ （3）细胞内存在有糖类、脂肪等有机物，这些有机 物含有大量且稳定的能量，但某项生命活动可能 不用大量的能量就足以进行，而且糖类、脂肪中 储存的能量又过于稳定，不易被生物体利用，细 胞又是怎样解决这一矛盾的呢？,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？

8、,讨论：,用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末,取三等份分别装入三支试管,各加入少量水使之混合,置于暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现,约过15分钟荧光消失,萤火虫发光器,A,B,C,B,A,萤火虫发光器 的经典实验,C,问题思考： 1.选择萤火虫的发光器为实验材料的优点。 （参考答案：主要是它发光的现象容易观察等） 2.将发光器捣碎的目的： （参考答案：增大发光细胞与溶液接触面积，加快化学反应速度。） 3.本实验的原理是： （参考答案：蒸馏水不是能源物质，葡萄糖不是直接的能源物质，他们都不会使熄灭的离体发光器重新发光，而ATP能使离体的发光器重新发光）,具有改善肌体代谢的作用，同

9、时又是体内能量的主要来源。目前普遍用于心力衰竭、心肌梗塞、脑动脉硬化、冠状动脉硬化等等，并发现其具有抗癌作用，可望成为有前景的抑癌剂。,功能:,二、ATP的结构简式,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,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,ATP分子中具有高能磷酸键,APPP,高能磷酸键:30.54KJ/mol,ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物,+,A-PP,A-PP P,P

10、,ATP,ADP,Pi(磷酸),能量,+,酶,资料分析,1.一个成年人在平静状态下，24小时将有40kg的ATP 发生转化，而细胞内ATP、ADP的总量仅有2mg10mg。 2.用32P标记磷酸加入细胞培养液中，短时间内快速分 离出ATP，ATP的总量变化不大，但是大部分ATP末端 磷酸基团却已经带有放射性标记。,ATP与ADP的相互转化：,能量的 储存,能量的 释放,ATP 酶 ADP + Pi + 能量,ADP+Pi+能量 酶 ATP,2.ATP的含量处在动态平衡之中，保证了稳定 供能。,1.伴随能量的储存和释放,ATP 酶 ADP +Pi+能量,（能量“通货”）,ATP与ADP的相互转化

11、：,ATP与ADP的相互转化,呼 吸 作 用,呼 吸 作 用,光 合 作 用,ADP+Pi,能量,ATP,酶,ADP转化成ATP时所需能量的主要来源,光合作用,光能,ATP,有机物,呼吸作用,ATP,比 较：,有机物,ATP 是新陈代谢所需能量的 来源,糖类是生命活动的主要 物质 脂肪是生物体的 物质,光能,是生命活动的最终能量来源,直接,能源,储能,讨 论： （1）众多能源物质中，ATP这种绝对含量 极少的物质为什么成为直接能源？ （2）为什么ATP是细胞内能量释放、储存、 转移和利用的中心物质，成为生物的 直接能源呢？,（3）ATP对生命的维持是极其重要的，试想：当 产生ATP的过程停止时

12、，会发生什么？ （4）ATP在生物体中的绝对含量是极小的，但生 物体中的每一个细胞每时每刻都在消耗着 ATP，但在正常情况下，生物体内的ATP量可 满足机体的要求，奥妙何在呢？,讨 论：,ATP,物质可循环利用 能量是不可循环利用 反应不可逆,ATP 酶 ADP + Pi + 能量,ADP+Pi+能量 酶 ATP,动动脑筋,上面两个反应式可逆的吗？,2.在细胞内，1mol葡萄糖彻底氧化分解后，释放出2870kJ的能量。计算：1分子葡萄糖彻底氧化分解所释放的能量是1分子ATP水解所释放能量的多少倍？,1.ATP的结构式可以简写成（ ） A.A - P - P P B.A - P P P C.AP

13、P - P D.AP P P,B,（ 94 ）,巩固练习,3.ATP分子中大量的化学能储存在 _内。2分子ADP中含有的腺苷、磷酸基团、高能磷酸键的数目依次是_、_、_个。,高能磷酸键,2,4,2,作业：设计出新实验方案并设计出实验步骤对结果进行预测。注意设计实验的思路是怎样的？怎样选材？怎样设计对照？,萤火虫发光器 的经典实验,第5章 细胞的能量供应和利用,第3节 ATP的主要来源细胞呼吸,实验成果展示：,取干种子（玉米或小麦）克平均分成 两份装入两个相同容器中：,容器中：干种子,容器中：干种子水,一段时间后,一段时间后,无明显变化,有发热现象,有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成C

14、O2或其他产物，并且释放出能量的总过程。,细胞呼吸的概念：,细胞内,氧化分解,生成CO2,释放出能量,其他产物,又叫生物氧化。,实质：氧化分解有机物释放能量,1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？,两者的共同点是：都是物质的氧化分解过程； 都能产生CO2等产物，并且都释放出能量。26,2.呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？,不能。否则，组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化分解，能量会迅速地全部释放出来，细胞的基本结构也就会遭到彻底的破坏。,问题探讨,在无氧条件下，细胞能够通过无氧呼吸来释放能量。 但是，无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多。,3.在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放 能

15、量吗？,呼吸：机体与环境之间O2和CO2交换的过程。,细胞呼吸也称呼吸作用,是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解， 生成CO2或其他物质，释放出能量并生成ATP 的过程。,对比,4.呼吸和呼吸作用的区别,一、有氧细胞呼吸的过程示意图,有氧呼吸的三个阶段,葡萄糖的初步分解,C6H12O6,酶,2CH3COCOOH +4 H + 2 ATP （丙酮酸）,场所：细胞质基质,丙酮酸彻底分解,酶,6CO2 +20 H + 2 ATP,场所：线粒体基质,2CH3COCOOH,（丙酮酸）,H的氧化,酶,12H2O + 34 ATP,场所：线粒体内膜,24H + 6O2,+6H2O,有氧呼吸三个阶段的比较,细胞质基质,主要是葡萄糖,丙酮酸H,少量,丙酮酸,CO2、H,少量,H、O2,H2O,大量,对比,主要场所：,线粒体,能量去向：,一部分以热能形式散失 另一部分转移到ATP中,总反应式：,有氧呼吸概念：,细胞在_的参与下，通过_的催化作用，把_等有机物_，产生_和_