酶和细胞代谢PPT课件.ppt
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1、关于酶与细胞代谢第一张,PPT共九十五页,创作于2022年6月一、酶一、酶(一)酶的作用(一)酶的作用1.概念概念酶是酶是活细胞活细胞产生的具有产生的具有催化催化作用的作用的有机物有机物,其中绝大多数酶,其中绝大多数酶是蛋白质,少数是是蛋白质,少数是 RNA。分子从分子从常态常态转变为容易发生转变为容易发生化学反应的化学反应的活跃状态活跃状态所需要所需要的能量。酶的的能量。酶的催化效率高催化效率高,是因为同无机催化剂相比,是因为同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著酶降低活化能的作用更显著。3.活化能活化能催化作用催化作用2.作用作用(通过降低化学反应的活化能,使细胞代谢在温和条件下能通过
2、降低化学反应的活化能,使细胞代谢在温和条件下能够快速进行够快速进行)第二张,PPT共九十五页,创作于2022年6月(二)酶的特性(二)酶的特性(1)高效性:高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的酶的催化效率大约是无机催化剂的107 1013倍。倍。(2)专一性:专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。每一种酶只能催化一种或一类化学反应。(3)酶的作用条件较温和:酶的作用条件较温和:酶在最适宜的温度和酶在最适宜的温度和pH值条件下,其活值条件下,其活性最高。温度和性最高。温度和 pH 偏高或偏低,酶的活性都明显降低。偏高或偏低,酶的活性都明显降低。第三张,PPT共九十五页,创作于2022年6
3、月(1)高效性)高效性实验原理实验原理鲜肝提取液中含有过氧化氢酶。鲜肝提取液中含有过氧化氢酶。过氧化氢酶和过氧化氢酶和Fe3+都能催化都能催化H2O2分解,放出分解,放出O2。实验步骤实验步骤H2O2 溶液溶液2滴滴新鲜肝脏新鲜肝脏研磨液研磨液 H2O2分解速度分解速度(气泡)(气泡)H2O2 溶液溶液2滴滴FeCl3溶液溶液 H2O2分解速度分解速度(气泡)(气泡)第四张,PPT共九十五页,创作于2022年6月肝脏研磨液肝脏研磨液氯化铁溶液氯化铁溶液12 过氧化氢过氧化氢2mL实验结论实验结论酶具有高效性,与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。酶具有高效性,与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。
4、第五张,PPT共九十五页,创作于2022年6月(2)专一性)专一性实验原理实验原理淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的作用下都能水解成还原糖。淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的作用下都能水解成还原糖。斐林试剂能使还原糖产生砖红色沉淀。斐林试剂能使还原糖产生砖红色沉淀。实验步骤及结论实验步骤及结论第六张,PPT共九十五页,创作于2022年6月50 H2O50 H2O5min5min 斐林试剂斐林试剂斐林试剂斐林试剂淀粉酶淀粉酶淀粉溶液淀粉溶液蔗糖溶液蔗糖溶液12第七张,PPT共九十五页,创作于2022年6月(3)酶的作用条件温和)酶的作用条件温和u温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响步骤项目试管6
5、支A BC DE F1注入3%可溶性淀粉溶液A2mLC2mLE2mL注入2%新鲜淀粉酶B1mLD1mLF1mL3分三组置于不同温度5min5010004各组混合后保温5min5010005各组滴加碘液观察颜色变化12滴12滴12滴6现象记录不变变蓝变蓝第八张,PPT共九十五页,创作于2022年6月淀淀粉粉溶溶液液淀淀粉粉酶酶溶溶液液沸水沸水 冰块冰块500C分别分别保温保温 A BC DE F 第九张,PPT共九十五页,创作于2022年6月淀淀粉粉溶溶液液淀淀粉粉酶酶溶溶液液A BC DE F第十张,PPT共九十五页,创作于2022年6月无色无色淀淀粉粉溶溶液液淀淀粉粉酶酶溶溶液液变蓝变蓝加碘
6、加碘A BC DE F混合混合保温保温 沸水沸水 冰块冰块500C第十一张,PPT共九十五页,创作于2022年6月淀淀粉粉溶溶液液淀淀粉粉酶酶溶溶液液A BC DE F变蓝变蓝混合混合保温保温 沸水沸水 冰块冰块500C无色无色变蓝变蓝加碘加碘第十二张,PPT共九十五页,创作于2022年6月结论结论:酶的催化作用要适宜的温度条件,温度过高和过低都将影响实验结酶的催化作用要适宜的温度条件,温度过高和过低都将影响实验结果。果。(低温降低酶活性,高温酶失活)低温降低酶活性,高温酶失活)第十三张,PPT共九十五页,创作于2022年6月步骤项目试管6支A BC DE F1注入过氧化氢溶液A2mLC2mL
7、E2mL注入新鲜过氧化氢酶溶液B0.5mLD0.5mLF0.5mL加蒸馏水/NaOH/HClB1mL 水 D1mL NaOHF1mL HCl2分三组置于37 5min3737373各组混合后观察气体释放情况快无无upHpH对酶活性的影响对酶活性的影响结论:结论:酶的催化作用需要适宜的酶的催化作用需要适宜的PH值,值,PH值偏高或偏低都会影响活性。值偏高或偏低都会影响活性。第十四张,PPT共九十五页,创作于2022年6月1.下列有关酶的叙述中,正确的是下列有关酶的叙述中,正确的是 ()A合成合成 ATP 与分解与分解 ATP 的酶相同的酶相同B酶只能在细胞内起催化作用酶只能在细胞内起催化作用C高
8、温和低温都会使酶永久失活高温和低温都会使酶永久失活D酶在酶在 0左右时空间结构保持稳定左右时空间结构保持稳定D第十五张,PPT共九十五页,创作于2022年6月2.在验证酶具有高效性的实验时,酶浓度、温度等条件适宜且不变,过氧在验证酶具有高效性的实验时,酶浓度、温度等条件适宜且不变,过氧化氢被分解的速率曲线如图所示,则下列说法中正确的是化氢被分解的速率曲线如图所示,则下列说法中正确的是()A曲线表明酶具有高效性曲线表明酶具有高效性B浓度浓度 a 对应曲线比浓度对应曲线比浓度 b 对应对应 曲线的酶活性高曲线的酶活性高C浓度浓度 a 大于浓度大于浓度 bD该实验的实验变量为反应物浓度该实验的实验变
9、量为反应物浓度D第十六张,PPT共九十五页,创作于2022年6月3.下列有关酶的叙述,正确的是下列有关酶的叙述,正确的是()是有分泌功能的细胞产生的是有分泌功能的细胞产生的有的从食物中获得,有的从体内转化而来有的从食物中获得,有的从体内转化而来凡是活细胞都能产生酶凡是活细胞都能产生酶 绝大多数酶是蛋白质绝大多数酶是蛋白质有的酶是蛋白质,有的酶是固醇有的酶是蛋白质,有的酶是固醇 酶在代谢中有多种功能酶在代谢中有多种功能在新陈代谢和生殖发育中起调控作用在新陈代谢和生殖发育中起调控作用酶只是起催化作用酶只是起催化作用酶只在细胞内发挥作用酶只在细胞内发挥作用酶在体内不能更新酶在体内不能更新酶制剂通常在
10、低温下保存酶制剂通常在低温下保存A BC DC第十七张,PPT共九十五页,创作于2022年6月4.下表是某同学为验证酶的专一性而设计的实验方案,下表是某同学为验证酶的专一性而设计的实验方案,ad 代表试管,代表试管,代表实验步骤。对该实验方案的有关评价中,错误的是(代表实验步骤。对该实验方案的有关评价中,错误的是()A淀粉酶的用量属于自变量淀粉酶的用量属于自变量B会影响酶的活性会影响酶的活性C和和的温度设置错误的温度设置错误D和和的顺序有误的顺序有误A第十八张,PPT共九十五页,创作于2022年6月5.将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水混合装入一容器内,将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、
11、唾液淀粉酶和适量水混合装入一容器内,调整调整pH值至值至2.0,保存于,保存于37的水浴锅内。过一段时间后,容器内剩余的物的水浴锅内。过一段时间后,容器内剩余的物质是(质是()A淀粉、胃蛋白酶、多肽、水淀粉、胃蛋白酶、多肽、水B唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水C唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水D唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水A第十九张,PPT共九十五页,创作于2022年6月(三)(三)相关因素对酶促反应速率影响的图示相关因素对酶促反应速率影响的图示 第二十张,PPT共九十五页,创作于2022年
12、6月1.1.胰蛋白酶是存在于人体小肠中的一种消化酶。胰蛋白酶作用于一定量胰蛋白酶是存在于人体小肠中的一种消化酶。胰蛋白酶作用于一定量的某种物质(底物),温度保持的某种物质(底物),温度保持3737,pHpH保持在最适值,生成物与反应时间保持在最适值,生成物与反应时间关系如图,回答下列问题。关系如图,回答下列问题。40408080120120160160反应时间(反应时间(minmin)生生成成物物量量(m mg g)(1 1)该酶作用的底物是)该酶作用的底物是 。(2 2)在)在140min140min后,曲线变成水平,这是因为后,曲线变成水平,这是因为 。(3 3)若增加胰蛋白酶浓度,其他条
13、件不变,请在原图上画出生)若增加胰蛋白酶浓度,其他条件不变,请在原图上画出生 成物量变化的示意曲线。成物量变化的示意曲线。(4 4)若胰蛋白酶浓度和其他条件不变,反应液)若胰蛋白酶浓度和其他条件不变,反应液pHpH由由2 2逐渐升高逐渐升高 到到1010,则酶催化反应的速率将,则酶催化反应的速率将 ,原因是,原因是 。第二十一张,PPT共九十五页,创作于2022年6月(5)下列四项中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速度和温度)下列四项中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速度和温度 关系的是关系的是 。0 102030反应温度(反应温度()分分解解速速度度0 102030反应温度(反应温度()分分解解
14、速速度度0 102030反应温度(反应温度()分分解解速速度度0 102030反应温度(反应温度()分分解解速速度度ABCD4080120160反应时间(反应时间(minmin)生生成成物物量量(mg)第二十二张,PPT共九十五页,创作于2022年6月ADP二、二、ATP(一)名称(一)名称三磷酸腺苷三磷酸腺苷(二)结构简式(二)结构简式APPPA腺苷腺苷腺嘌呤腺嘌呤核核 糖糖三个磷酸基团三个磷酸基团腺苷腺苷P磷酸基团磷酸基团 高能磷酸键高能磷酸键ATP第二十三张,PPT共九十五页,创作于2022年6月(三)(三)ATP与与ADP的相互转化的相互转化ATPPi能量能量水解酶水解酶合成酶合成酶A
15、DPATPADPPi能量能量细胞分裂主动运输肌肉收缩神经传导Pi能量能量动物和人的呼吸作用绿色植物呼吸光合水水解解酶酶合合成成酶酶ATP与与ADP的物质循环过程并非可逆反应。的物质循环过程并非可逆反应。反应条件反应条件 能量来源能量来源 发生场所发生场所吸能反应吸能反应放能反应放能反应第二十四张,PPT共九十五页,创作于2022年6月1.下列有关下列有关ATP的叙述,正确的是(的叙述,正确的是()人长时间剧烈运动时,骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成人长时间剧烈运动时,骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安的量与安静时相等静时相等若细胞内若细胞内Na+浓度偏高,为维持浓度偏高,为维持Na+浓度的
16、稳定,细胞消耗浓度的稳定,细胞消耗ATP的量的量增加增加人在寒冷时,肾上腺素和甲状腺素分泌增多,细胞产生人在寒冷时,肾上腺素和甲状腺素分泌增多,细胞产生ATP的量增加的量增加人在饥饿时,细胞中人在饥饿时,细胞中ATP与与ADP的含量难以达到动态平衡的含量难以达到动态平衡A B C D B第二十五张,PPT共九十五页,创作于2022年6月三、细胞呼吸三、细胞呼吸 有机物有机物在细胞内经过一系列的在细胞内经过一系列的氧化分解氧化分解,生成,生成二氧化碳二氧化碳或或其他产物其他产物,释放释放出出能量能量并并生成生成ATP的过程。的过程。第二十六张,PPT共九十五页,创作于2022年6月(一)方式(一
17、)方式1.有氧呼吸有氧呼吸(1)概念)概念细细胞胞在在氧氧的的参参与与下下,通通过过多多种种酶酶的的催催化化作作用用,把把葡葡萄萄糖糖类类等等有有机机物物彻彻底底氧氧化化分解分解,产生,产生二氧化碳和水二氧化碳和水,释放,释放能量,能量,生成许多生成许多ATP的过程。的过程。第二十七张,PPT共九十五页,创作于2022年6月C6H12O6ATPADP+Pi4H2丙酮酸丙酮酸2丙酮酸丙酮酸+6H2OATPADP+Pi6CO220H6O26O2+24H12H2OATPADP+Pi(2)过程)过程:1分子的葡萄糖分解成分子的葡萄糖分解成2分子的分子的丙酮酸,产生少量的丙酮酸,产生少量的H,并且释放出
18、,并且释放出少少 量的能量。量的能量。(细胞质基质)细胞质基质):丙酮酸和水彻底分解成丙酮酸和水彻底分解成CO2和和H,并释放出少量的能量。,并释放出少量的能量。(线粒体基(线粒体基质)质):上述两个阶段产生的上述两个阶段产生的 H,经过,经过一系列的化学反应,与氧结合形一系列的化学反应,与氧结合形成水,同时释放出大量的能量。成水,同时释放出大量的能量。(线粒体内膜)(线粒体内膜)第二十八张,PPT共九十五页,创作于2022年6月(3)表达式)表达式C6H12O6+6H2O+6O2*6CO2+12H2O*+能量能量酶酶第二十九张,PPT共九十五页,创作于2022年6月2.无氧呼吸无氧呼吸(1)
19、概念)概念细胞在细胞在无氧无氧条件下,通过条件下,通过酶酶的催化作用,把的催化作用,把葡萄糖葡萄糖等有机物分解等有机物分解成为成为不彻底的氧化产物不彻底的氧化产物,同时释放出,同时释放出少量能量少量能量的过程。的过程。(2)场所)场所细胞质基质细胞质基质第三十张,PPT共九十五页,创作于2022年6月(3)类型及过程)类型及过程2C3H4O3糖糖酵酵解解 C6H12O62ATP22H2CO2脱脱羧羧 还原还原2C3H6O3(乳酸)(乳酸)2C2H5OH还原还原(酒精)(酒精)第三十一张,PPT共九十五页,创作于2022年6月C6H12O62C2H5OH(酒精)(酒精)+2CO2+能量能量酶酶C
20、6H12O6酶酶2C3H6O3(乳酸)(乳酸)+能量能量(4)表达式)表达式如高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官(马铃薯块茎、甜如高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官(马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等)菜块根、玉米胚细胞等)如大多数植物、酵母菌如大多数植物、酵母菌第三十二张,PPT共九十五页,创作于2022年6月 类型项目有氧呼吸无氧呼吸呼吸场所是否需氧分解产物释放能量细胞质基质细胞质基质线粒体线粒体细胞质基质细胞质基质需需O2参加参加不需不需O2参加参加CO2、H2OCO2、酒精或乳酸、酒精或乳酸较多较多较少较少有氧呼吸和无氧呼吸的区别有氧呼吸和无氧呼吸的区别第三十三张,PPT共九十五页
21、,创作于2022年6月(二)(二)影响呼吸速率的影响呼吸速率的环境环境因素及实践应用因素及实践应用 1 1、温度、温度l温度主要通过影响酶的活性来影响呼吸作用。温度主要通过影响酶的活性来影响呼吸作用。低温储存蔬菜、水果。大棚栽培时,适当降低夜间温度,以减少低温储存蔬菜、水果。大棚栽培时,适当降低夜间温度,以减少有机物的消耗,提高产量。有机物的消耗,提高产量。在最适温度以下,呼吸强度随着温度升高而在最适温度以下,呼吸强度随着温度升高而增强。超过最适温度,呼吸强度随着温度升高而增强。超过最适温度,呼吸强度随着温度升高而减弱,当温度过高时,由于酶遭到不可逆破坏而减弱,当温度过高时,由于酶遭到不可逆破
22、坏而完全失去活性,呼吸作用就停止。完全失去活性,呼吸作用就停止。第三十四张,PPT共九十五页,创作于2022年6月2.氧气氧气l l绿色植物在缺氧条件下进行无氧呼吸,大多数植物无氧呼绿色植物在缺氧条件下进行无氧呼吸,大多数植物无氧呼绿色植物在缺氧条件下进行无氧呼吸,大多数植物无氧呼绿色植物在缺氧条件下进行无氧呼吸,大多数植物无氧呼吸产生酒精,毒害细胞;吸产生酒精,毒害细胞;吸产生酒精,毒害细胞;吸产生酒精,毒害细胞;l l低氧条件下通常无氧呼吸与有氧呼吸都能发生,低氧条件下通常无氧呼吸与有氧呼吸都能发生,低氧条件下通常无氧呼吸与有氧呼吸都能发生,低氧条件下通常无氧呼吸与有氧呼吸都能发生,氧气的
23、存在对氧气的存在对氧气的存在对氧气的存在对无氧呼吸起抑制作用无氧呼吸起抑制作用无氧呼吸起抑制作用无氧呼吸起抑制作用;l l有氧呼吸的强度在一定范围内随氧浓度的升高而逐渐增强。有氧呼吸的强度在一定范围内随氧浓度的升高而逐渐增强。有氧呼吸的强度在一定范围内随氧浓度的升高而逐渐增强。有氧呼吸的强度在一定范围内随氧浓度的升高而逐渐增强。曲线曲线OAF是有氧呼吸释放是有氧呼吸释放CO2的变化量的变化量 曲线曲线CAB是无氧呼吸释放是无氧呼吸释放CO2的变化量的变化量 曲线曲线CDF是是CO2释放的总量变化曲线释放的总量变化曲线 E点是无氧呼吸消失点,点是无氧呼吸消失点,D点是呼吸作用最弱点,点是呼吸作用
24、最弱点,F点是点是O2饱和点饱和点第三十五张,PPT共九十五页,创作于2022年6月包扎伤口,选用透气消毒纱布包扎伤口,选用透气消毒纱布抑制厌氧菌的无氧呼吸抑制厌氧菌的无氧呼吸农业上松土、合理灌溉、带土移栽农业上松土、合理灌溉、带土移栽保证根正常呼吸作用保证根正常呼吸作用适当降低氧气浓度,减少有机物消耗,以延长蔬菜、水果的保鲜时间适当降低氧气浓度,减少有机物消耗,以延长蔬菜、水果的保鲜时间有氧运动有氧运动避免产生大量乳酸,提高心肺活动量避免产生大量乳酸,提高心肺活动量第三十六张,PPT共九十五页,创作于2022年6月lCO2是代谢终产物,增加是代谢终产物,增加CO2浓度对呼吸作用有明显的抑制效
25、应。浓度对呼吸作用有明显的抑制效应。3.二氧化碳二氧化碳在蔬菜和水果的保鲜中,增加在蔬菜和水果的保鲜中,增加CO2的浓度,可提高保鲜效果的浓度,可提高保鲜效果。第三十七张,PPT共九十五页,创作于2022年6月4.水水l在一定的范围内,细胞内自由水的含量越高,呼吸速率越大。在一定的范围内,细胞内自由水的含量越高,呼吸速率越大。对植物种子而言,含水量高,种子的呼吸作用就强。因此贮藏种子时一对植物种子而言,含水量高,种子的呼吸作用就强。因此贮藏种子时一定要晒干。定要晒干。对陆生植物而言,土壤中的含水量过高,影响土壤的氧气量,从而影响对陆生植物而言,土壤中的含水量过高,影响土壤的氧气量,从而影响根的
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