《细胞的能量“通货”—ATP》课件(新人教版必修1).ppt

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1、第1节 酶和ATP一、生命活动的能量通货-ATP 相传，我国晋朝时有个青年叫车胤，他酷爱学习，相传，我国晋朝时有个青年叫车胤，他酷爱学习，但由于家贫买不起蜡烛，不能读书，于是就捉了很多但由于家贫买不起蜡烛，不能读书，于是就捉了很多萤火虫，装在薄薄的布袋子里。四五十只萤火虫发出萤火虫，装在薄薄的布袋子里。四五十只萤火虫发出的光真能抵得上一支点燃的蜡烛呢的光真能抵得上一支点燃的蜡烛呢!他就借着萤火虫他就借着萤火虫的光刻苦学习，后来成为一位有大学问的人。的光刻苦学习，后来成为一位有大学问的人。电灯和萤火虫都可以发出光电灯和萤火虫都可以发出光亮。那么，这两种发光原理亮。那么，这两种发光原理是什么？是什

2、么？萤火虫的发光原理萤火虫的发光原理能量能量荧光素酶荧光素酶氧气氧气荧光素荧光素激活的激活的荧光素荧光素荧光荧光氧化荧氧化荧光素光素发出发出 萤火虫发光需要萤火虫发光需要 能量！能量！主要能源主要能源物质？物质？主要储能主要储能物质？物质？糖糖类类脂脂肪肪这些物质能为萤火虫发光直接供能吗这些物质能为萤火虫发光直接供能吗?用小刀将数十只萤火虫用小刀将数十只萤火虫的发光器割下的发光器割下,干燥后研干燥后研磨成粉末磨成粉末,取四等份分别取四等份分别装入四支试管装入四支试管,各加入少各加入少量水使之混合量水使之混合,置于暗处置于暗处,可见试管内有淡黄色荧可见试管内有淡黄色荧光出现光出现,约过约过151

3、5分钟荧光分钟荧光消失，然后消失，然后实验探究实验探究15min荧荧光光消消失失暗处暗处ABCD葡萄糖溶液葡萄糖溶液？溶液溶液脂肪溶液脂肪溶液蒸馏水蒸馏水有荧光有荧光出现出现无荧光无荧光出现出现无荧光无荧光出现出现无荧光无荧光出现出现ATP直接能源物质直接能源物质第二节第二节 细胞中的能量细胞中的能量“通货通货”ATP（一一）.ATP.ATP的结构的结构1.1.中文名称：中文名称：三磷酸腺苷三磷酸腺苷2.2.结构简式：结构简式：A AP PP PP P A A：腺苷腺苷=腺嘌呤腺嘌呤+核糖核糖P P：磷酸基团磷酸基团高能磷酸键高能磷酸键普通磷酸键普通磷酸键：（3 3个）个）（2 2个）个）（1

4、 1个）个）一般将水解时，能够释放一般将水解时，能够释放2092kJmol能能量的化合物都叫做高能化合物量的化合物都叫做高能化合物.ATP在水解时释放的能量是在水解时释放的能量是3054kJmol（千焦每摩尔）（千焦每摩尔）ATP的水解释放的能量是一的水解释放的能量是一般磷酸键水解时释放能量的两倍以上。般磷酸键水解时释放能量的两倍以上。资资 料料一一.ATP.ATP的结构的结构A AP PP PP P A A：腺苷腺苷P P：磷酸基团磷酸基团：高能磷酸键高能磷酸键2.2.简式：简式：=腺嘌呤腺嘌呤+核糖核糖（3 3个）个）（2 2个）个）30.54KJ/mol30.54KJ/mol：普通磷酸键

5、普通磷酸键（1 1个）个）3.3.是一种高能磷酸化合物是一种高能磷酸化合物1.1.中文名称：中文名称：三磷酸腺苷三磷酸腺苷A-PPP水解酶水解酶 A-PP+Pi+ADP能量能量 ATP不稳定不稳定,易断裂易断裂,也易形成也易形成1 1、ATP作为高能磷酸化合物，在供能时，如何释放能量？作为高能磷酸化合物，在供能时，如何释放能量？2 2、ATP供能过程中，可形成哪些产物？供能过程中，可形成哪些产物？为各项生命活为各项生命活动直接提供能动直接提供能量量 1 1、一个人在剧烈运动状态下，、一个人在剧烈运动状态下，每分钟每分钟约有约有0.5kg0.5kg的的ATPATP分解释放能量，供运动所需。一个成

6、年人在安静的分解释放能量，供运动所需。一个成年人在安静的状态下，状态下，24h24h内竟有内竟有40kg40kg的的ATPATP被水解。被水解。2 2、肌肉收缩的直接能源物质是、肌肉收缩的直接能源物质是ATPATP。在人体安静状。在人体安静状态时，肌肉内态时，肌肉内ATPATP含量只能供肌肉收缩含量只能供肌肉收缩1 12s2s所需的能所需的能量。量。资料：资料：通过以上资料，你能得到什么信息？通过以上资料，你能得到什么信息？讨论讨论 ATPATP合成酶合成酶ATPATP水解酶水解酶 （二二）、ATPATP与与ADPADP可以相互转化可以相互转化ATP ADP+P i+能量能量ADP+Pi AT

7、P能量能量+ATPADP+Pi+能量能量 合成酶合成酶水解酶水解酶有机物中的化学有机物中的化学能和光能能和光能高能磷酸键高能磷酸键内的化学能内的化学能ATPADPPi能量能量能量能量Pi合成酶合成酶水解酶水解酶ATP与与ADP相互转化示意图相互转化示意图ATPATP与与ADPADP相互转化过程是可逆反应吗？相互转化过程是可逆反应吗？知知识识拓拓展：展：讨论：讨论：ATPATP与与ADPADP之间的相互转化是之间的相互转化是可逆反应可逆反应吗？吗？分分析：析：1、从反应条件看：、从反应条件看：ATP的分解是一种水解反应，催的分解是一种水解反应，催化该反应的酶属于水解酶；化该反应的酶属于水解酶；A

8、TP的合成是一种合成的合成是一种合成反应，催化该反应的酶属于合成酶。酶具有专一性，反应，催化该反应的酶属于合成酶。酶具有专一性，因此反应条件不同。因此反应条件不同。2、从能量来源看：、从能量来源看：ATP水解释放的能量是储存在高水解释放的能量是储存在高能磷酸键中的化学能，用于生命活动；合成能磷酸键中的化学能，用于生命活动；合成ATP的能的能量来自生物体内有机物中的化学能和太阳光能。量来自生物体内有机物中的化学能和太阳光能。因此因此能量来源不同。（能量不可逆，而物质可逆）能量来源不同。（能量不可逆，而物质可逆）3、从合成与分解场所看：、从合成与分解场所看：ATP合成的场所是细胞质合成的场所是细胞

9、质基质、线粒体和叶绿体；基质、线粒体和叶绿体；ATP分解的场所相对较多分解的场所相对较多。因此合成与分解的场所不同。因此合成与分解的场所不同。不是可逆反应不是可逆反应ATP 的形成途径（ADPADP转化成转化成ATPATP时所需能量时所需能量的主要来源）的主要来源）动物、人、等动物、人、等绿色植物绿色植物能能 量量呼呼吸吸作作用用呼呼吸吸作作用用光光合合作作用用ADP+Pi+ATP 合成酶合成酶糖类、脂肪等有糖类、脂肪等有机物氧化分解机物氧化分解ATP ADP+Pi+能量能量ATP水解酶水解酶ATP合成酶合成酶ATPATP是活跃的化学能，与是活跃的化学能，与ADPADP的相互的相互转化时刻处于

10、动态平衡中，保证转化时刻处于动态平衡中，保证了稳定供能。了稳定供能。ATP相当于细胞内流通的相当于细胞内流通的“小额钞票小额钞票”日常生活的日常生活的零用钱，糖类、脂肪等相当于细胞内的零用钱，糖类、脂肪等相当于细胞内的“存折存折”。ATP是细胞内流通的能量是细胞内流通的能量“通货通货”ATP哪些生命活动由哪些生命活动由 直接供能直接供能?（三三）、ATP的利用的利用细胞内绝大多数需要细胞内绝大多数需要能量能量的的生命活动生命活动都是由细胞内的都是由细胞内的ATP直接直接提供。提供。用于主动运输用于主动运输（渗渗透能透能）ATP用于各种运动，如肌细用于各种运动，如肌细胞收缩（胞收缩（机械能机械能

11、）用于生物放电用于生物放电（电能电能）葡萄糖葡萄糖+果糖果糖蔗糖蔗糖酶酶用于细胞内各种吸能反应用于细胞内各种吸能反应（化学能化学能）用于生物发光用于生物发光（光能光能）用于大脑思考用于大脑思考（电能电能）ATP机械能（如肌细胞收缩）机械能（如肌细胞收缩）渗透能（如主动运输）渗透能（如主动运输）电能（如电鳗放电、大脑思考）电能（如电鳗放电、大脑思考）光能（如萤火虫发光）光能（如萤火虫发光）转转化化为为葡萄糖葡萄糖+果糖果糖蔗糖蔗糖酶酶化学能（如蛋白质合成）化学能（如蛋白质合成）吸能反应：与与ATP的水解相联系，如合成蛋的水解相联系，如合成蛋白质、合成淀粉等。白质、合成淀粉等。放能反应：与：与AT

12、P的合成相联系，如葡萄糖的合成相联系，如葡萄糖的氧化分解等。的氧化分解等。归纳小结：归纳小结：一、一、ATP的结构和生理功能：的结构和生理功能：1、中文名称：三磷酸腺苷、中文名称：三磷酸腺苷 2、英文缩写：、英文缩写：ATP 3、结构简式：、结构简式：APP P 4、性质：高能磷酸化合物、性质：高能磷酸化合物 5、释释 能：能：30.54kJ/mol 6、含量：含量少但、含量：含量少但ATP与与ADP转化迅速并处于动态平衡转化迅速并处于动态平衡 7、生理功能：生命活动的直接能源、生理功能：生命活动的直接能源 二、二、ATP与与ADP的相互转化（反应表达式）：的相互转化（反应表达式）：ADP+P

13、i+能量能量 ATP酶酶 ATP的形成途径：的形成途径：ADPPi ATP 酶动物和人动物和人绿色植物绿色植物能能 量量呼吸呼吸作用作用呼吸作用光呼吸作用光合作用合作用三三、ATPATP的利用：的利用：讨论：讨论：生物体内的能源及能源物质生物体内的能源及能源物质1、生物体内贮存能量的有机物有：、生物体内贮存能量的有机物有：糖类、脂肪、蛋白质糖类、脂肪、蛋白质2、细胞中重要的能源物质：、细胞中重要的能源物质：葡萄糖葡萄糖3、植物细胞中重要的储存能量的物质：、植物细胞中重要的储存能量的物质：淀粉淀粉4、动物细胞中重要的储存能量的物质：、动物细胞中重要的储存能量的物质：糖元糖元5、生物体内储存能量的

14、物质：、生物体内储存能量的物质：脂肪脂肪6、生物体进行各项生命活动的主要能源物质：、生物体进行各项生命活动的主要能源物质：7、生物体进行各项生命活动的直接能量物质：、生物体进行各项生命活动的直接能量物质：糖类糖类ATP8、生物体进行各项生命活动的最终能源：、生物体进行各项生命活动的最终能源：光能光能细胞代谢细胞代谢细胞中细胞中每时每刻进行的每时每刻进行的化学反化学反应应，统称为细胞代谢。，统称为细胞代谢。（一）、酶本质的探索历程（一）、酶本质的探索历程二、酶与酶促反应斯斯帕帕兰兰札札尼尼实实验验纯物理过程纯物理过程化学物质起作用化学物质起作用消化消化实验用金属小笼的目实验用金属小笼的目的是什么

15、，能否改为的是什么，能否改为密封金属盒？密封金属盒？推测是胃内的化学推测是胃内的化学物质将肉块分解了。物质将肉块分解了。1834年，提取并命名胃年，提取并命名胃蛋白酶蛋白酶施施 旺旺1930年年Northrop分离得分离得到的到的胃蛋白酶结晶胃蛋白酶结晶糖糖 酒精酒精+CO2关于酶本质的探索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？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？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？到了什么结

16、论？是谁最先鉴定出酶的化学本质？为什么在他之前很是谁最先鉴定出酶的化学本质？为什么在他之前很难鉴定？难鉴定？糖糖 酒精酒精+CO2关于酶本质的探索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？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）巴斯德（微生物学家）是活酵母细胞是活酵母细胞的作用的作用李比希（化学家）李比希（化学家）是某些物质在是某些物质在细胞死亡裂解细胞死亡裂解后的作用后的作用糖糖 酒精酒精+CO2关于酶本质的探索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？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）巴斯德（

17、微生物学家）是活酵母细胞是活酵母细胞的作用的作用李比希（化学家）李比希（化学家）是某些物质在是某些物质在细胞死亡裂解细胞死亡裂解后的作用后的作用他们争论的焦点是什么，出现争论的原因是什么？他们争论的焦点是什么，出现争论的原因是什么？糖糖 酒精酒精+CO2关于酶本质的探索关于酶本质的探索巴斯德（微生物学家）巴斯德（微生物学家）是活酵母细胞是活酵母细胞的作用的作用李比希（化学家）李比希（化学家）是某些物质在是某些物质在细胞死亡裂解细胞死亡裂解后的作用后的作用他们争论的焦点是什么，出现争论的原因是什么？他们争论的焦点是什么，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？是谁通

18、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）毕希纳（化学家）酵母细胞提取液与活酵母细胞作用相同酵母细胞提取液与活酵母细胞作用相同是谁最先鉴定出酶的化学本质？为什么在他之前很难是谁最先鉴定出酶的化学本质？为什么在他之前很难是谁最先鉴定出酶的化学本质？为什么在他之前很难是谁最先鉴定出酶的化学本质？为什么在他之前很难鉴定？鉴定？鉴定？鉴定？萨姆纳萨姆纳脲酶是蛋白质脲酶是蛋白质脲酶是蛋白质脲酶是蛋白质切赫切赫奥特曼奥特曼少数少数少数少数RNARNA也具有也具有也具有也具有生物催化作用生物催化作用生物催化作用生物催化作用核酶（核酶（核酶（核酶（ribozymeribozyme）主要指一类具

19、有催化功能的）主要指一类具有催化功能的）主要指一类具有催化功能的）主要指一类具有催化功能的RNARNA，亦称，亦称，亦称，亦称RNARNA催化剂。核酶是催化剂。核酶是催化剂。核酶是催化剂。核酶是19821982年，年，年，年，CechCech等研究原生动等研究原生动等研究原生动等研究原生动物四膜虫物四膜虫物四膜虫物四膜虫rRNArRNA时，首次发现时，首次发现时，首次发现时，首次发现rRNArRNA基因转录产物的基因转录产物的基因转录产物的基因转录产物的I I型内含型内含型内含型内含子剪切和外显子拼接过程可在无任何蛋白质存在的情况下子剪切和外显子拼接过程可在无任何蛋白质存在的情况下子剪切和外显

20、子拼接过程可在无任何蛋白质存在的情况下子剪切和外显子拼接过程可在无任何蛋白质存在的情况下发生，证明了发生，证明了发生，证明了发生，证明了RNARNA具有催化功能。为区别于传统的蛋白质具有催化功能。为区别于传统的蛋白质具有催化功能。为区别于传统的蛋白质具有催化功能。为区别于传统的蛋白质催化剂，催化剂，催化剂，催化剂，CechCech给这种具有催化活性的给这种具有催化活性的给这种具有催化活性的给这种具有催化活性的RNARNA定名为核酶。定名为核酶。定名为核酶。定名为核酶。19831983年年年年AltmanAltman等人在研究细菌等人在研究细菌等人在研究细菌等人在研究细菌RNasePRNaseP

21、时发现，当时发现，当时发现，当时发现，当约约约约400400个核苷酸的个核苷酸的个核苷酸的个核苷酸的RNARNA单独存在时，也具有完成切割单独存在时，也具有完成切割单独存在时，也具有完成切割单独存在时，也具有完成切割rRNArRNA前体的功能，并证明了此前体的功能，并证明了此前体的功能，并证明了此前体的功能，并证明了此RNARNA分子具有全酶的活性。分子具有全酶的活性。分子具有全酶的活性。分子具有全酶的活性。酶是酶是 产生的具有产生的具有 的的 来源来源酶的本质酶的本质功能功能活细胞活细胞催化作用催化作用 绝大多数是蛋白质绝大多数是蛋白质，少，少数数RNA有机物有机物酶是一类酶是一类生物催化剂

22、生物催化剂（二）酶在细胞代谢中的作用实验实验比较过氧化氢酶和比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率的催化效率原理：原理：新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶，新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶，Fe3+是一种无是一种无机催化剂，它们都可以催化过氧化机催化剂，它们都可以催化过氧化氢分氢分解成水和氧。解成水和氧。2H2O22H2O+O2FeFe3+3+2H2O22H2O+O2过氧化氢酶过氧化氢酶过氧化氢酶过氧化氢酶观察比较产生气泡的量，以及收集到的氧气使观察比较产生气泡的量，以及收集到的氧气使无火焰的卫生香燃烧的猛烈程度得出结论。无火焰的卫生香燃烧的猛烈程度得出结论。酶的高效性实验酶的高效性实验实验设计原则：等量、对照

23、、单一变量实验设计原则：等量、对照、单一变量实验结论：与无机催化剂相比酶具有高效性实验结论：与无机催化剂相比酶具有高效性在过氧化氢分解实验中在过氧化氢分解实验中,为什么要将肝为什么要将肝脏研磨，用肝脏研磨液？脏研磨，用肝脏研磨液？推测：如果将肝脏研磨液煮沸后冷却，推测：如果将肝脏研磨液煮沸后冷却，催化效率是否会更高？为什么？催化效率是否会更高？为什么？自变量自变量自变量自变量：人为改变的变量（要研究的变量）。：人为改变的变量（要研究的变量）。：人为改变的变量（要研究的变量）。：人为改变的变量（要研究的变量）。因变量因变量因变量因变量：因（随）自变量的变化而发生变化的变量。：因（随）自变量的变化

24、而发生变化的变量。：因（随）自变量的变化而发生变化的变量。：因（随）自变量的变化而发生变化的变量。无关变量无关变量无关变量无关变量：实验过程可能还会存在一些可变因素，对实：实验过程可能还会存在一些可变因素，对实：实验过程可能还会存在一些可变因素，对实：实验过程可能还会存在一些可变因素，对实验的结果造成影响，这些可变因素为无关变量。验的结果造成影响，这些可变因素为无关变量。验的结果造成影响，这些可变因素为无关变量。验的结果造成影响，这些可变因素为无关变量。对照组对照组对照组对照组：一般来说：一般来说：一般来说：一般来说,是指保持原有状态（未做处理）或是指保持原有状态（未做处理）或是指保持原有状态

25、（未做处理）或是指保持原有状态（未做处理）或已知影响因素所造成结果的一组实验。已知影响因素所造成结果的一组实验。已知影响因素所造成结果的一组实验。已知影响因素所造成结果的一组实验。实验组实验组实验组实验组：人为改变条件（人为特别处理）或未知实验：人为改变条件（人为特别处理）或未知实验：人为改变条件（人为特别处理）或未知实验：人为改变条件（人为特别处理）或未知实验结果的一组实验。结果的一组实验。结果的一组实验。结果的一组实验。比较过氧化氢在不同条件下的分解比较过氧化氢在不同条件下的分解对照组：对照组：对照组：对照组：实验组：实验组：实验组：实验组：自变量：自变量：自变量：自变量：无关变量：无关变

26、量：无关变量：无关变量：因变量：因变量：因变量：因变量：试管试管试管试管1 1 1 1试管试管试管试管2 2 2 2；试管；试管；试管；试管3 3 3 3和和和和4 4 4 4温度；催化剂的种类温度；催化剂的种类温度；催化剂的种类温度；催化剂的种类H H H H2 2 2 2O O O O2 2 2 2的浓度与剂量、催化剂的浓度与剂量等的浓度与剂量、催化剂的浓度与剂量等的浓度与剂量、催化剂的浓度与剂量等的浓度与剂量、催化剂的浓度与剂量等单位时间内产生气泡的多少单位时间内产生气泡的多少单位时间内产生气泡的多少单位时间内产生气泡的多少加法原理加法原理加法原理加法原理：与常态相比，人为与常态相比，人

27、为与常态相比，人为与常态相比，人为增加增加增加增加某种某种某种某种影响因素的原理。影响因素的原理。影响因素的原理。影响因素的原理。减法原理减法原理减法原理减法原理：与常态相比，人为与常态相比，人为与常态相比，人为与常态相比，人为去除去除去除去除某种某种某种某种因素即减法原理。因素即减法原理。因素即减法原理。因素即减法原理。实验中自实验中自实验中自实验中自变量变量变量变量的控制方式的控制方式的控制方式的控制方式自变量自变量自变量自变量1 1温度的高低温度的高低温度的高低温度的高低2 2PHPH的高低的高低的高低的高低3 3催化剂的种类催化剂的种类催化剂的种类催化剂的种类4 4COCO2 2的有无

28、的有无的有无的有无5 5光照的强弱光照的强弱光照的强弱光照的强弱6 6酶的浓度酶的浓度酶的浓度酶的浓度实验要排除实验要排除无关变量无关变量干扰：干扰：所有用生物材料要相同所有用生物材料要相同（数量、质量、长度、体积、来源和生理状数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等况等）所用实验器具要相同所用实验器具要相同（大小大小、型号型号等）等）所用实验所用实验试剂试剂要相同要相同（成分、浓度、体积成分、浓度、体积等）等）所用处理方法要相同所用处理方法要相同（培养条件等）（培养条件等）与无机催化剂相比酶具有高效性与无机催化剂相比酶具有高效性的原因是什么呢？的原因是什么呢？活化能：活化能：在一个化学反应体

29、系中，反应开始时，反应物分子的平均能量水平较低，为“初态”。在反应的任何一瞬间反应物中都有一部分分子具有了比初态更高一些的能量，高出的这一部分能量称为“活化能”在一定温度下，1mol反应底物全部进入活化态所需要的自由能就是该反应底物的活化能。单位J/mol酶和一般催化剂的作用就是降低化酶和一般催化剂的作用就是降低化学反应所需的活化能，从而使活化分子学反应所需的活化能，从而使活化分子数增多，反应速度加快。数增多，反应速度加快。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。著，因而催化效率更高。大量实验数据表明，酶的催化效率大约是无机大量实验

30、数据表明，酶的催化效率大约是无机催化剂的催化剂的1071013倍。倍。无催化无催化剂途径剂途径有催化有催化剂途径剂途径（三）酶的特性1、酶具有高效性2、酶具有专一性v每一种酶只能催化每一种酶只能催化 化学反应。化学反应。v细胞代谢能够有条不紊，互不干扰地进行，与细胞代谢能够有条不紊，互不干扰地进行，与酶的酶的 是分不开的。是分不开的。v目前发现的酶有目前发现的酶有 多种多种,它们分别催化不同它们分别催化不同的化学反应。的化学反应。一种或一类一种或一类 专一性专一性40004000实验原理：实验原理：实验原理：实验原理：淀粉（非还原糖）淀粉（非还原糖）淀粉（非还原糖）淀粉（非还原糖）麦芽糖（还原

31、糖）麦芽糖（还原糖）麦芽糖（还原糖）麦芽糖（还原糖）蔗糖（非还原糖）蔗糖（非还原糖）蔗糖（非还原糖）蔗糖（非还原糖）葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖+果糖（还原糖果糖（还原糖果糖（还原糖果糖（还原糖）还原糖还原糖还原糖还原糖+斐林试剂斐林试剂斐林试剂斐林试剂 砖红色沉淀砖红色沉淀砖红色沉淀砖红色沉淀实验实验探究淀粉酶对蔗糖的作用探究淀粉酶对蔗糖的作用淀粉酶淀粉酶水浴加热水浴加热水浴加热水浴加热实验设计思路：实验设计思路：实验设计思路：实验设计思路：用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖水解，再用斐林试剂鉴用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖水解，再用斐林试剂鉴用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖水解，再用斐林试剂鉴用淀粉酶分别催化淀

32、粉和蔗糖水解，再用斐林试剂鉴定水解产物，根据是否有砖红色沉淀出现来判断淀粉酶对定水解产物，根据是否有砖红色沉淀出现来判断淀粉酶对定水解产物，根据是否有砖红色沉淀出现来判断淀粉酶对定水解产物，根据是否有砖红色沉淀出现来判断淀粉酶对二者是否都有催化作用，从而探究酶的专一性。二者是否都有催化作用，从而探究酶的专一性。二者是否都有催化作用，从而探究酶的专一性。二者是否都有催化作用，从而探究酶的专一性。蔗糖酶蔗糖酶证明酶具有专一性的实验证明酶具有专一性的实验蔗糖溶液蔗糖溶液蔗糖溶液蔗糖溶液60606060O O O OC C C C 5min5min5min5min淀粉溶液淀粉溶液淀粉溶液淀粉溶液淀粉酶

33、溶液淀粉酶溶液淀粉酶溶液淀粉酶溶液淀粉酶溶液淀粉酶溶液淀粉酶溶液淀粉酶溶液2min2min2min2min斐林试剂斐林试剂斐林试剂斐林试剂斐林试剂斐林试剂斐林试剂斐林试剂砖红色砖红色砖红色砖红色沉淀沉淀沉淀沉淀不出现砖不出现砖不出现砖不出现砖红色沉淀红色沉淀红色沉淀红色沉淀实验结果：实验结果：实验结果：实验结果：实验结论：实验结论：实验结论：实验结论：淀粉酶可以催化淀粉水解而不能催化蔗糖水解反应淀粉酶可以催化淀粉水解而不能催化蔗糖水解反应淀粉酶可以催化淀粉水解而不能催化蔗糖水解反应淀粉酶可以催化淀粉水解而不能催化蔗糖水解反应酶具有专一性酶具有专一性酶具有专一性酶具有专一性自变量：自变量：自变量

34、：自变量：因变量：因变量：因变量：因变量：3、酶的作用条件较温和通过几个实验来了解下1 1号试管号试管淀粉溶液淀粉溶液实验实验步骤步骤一一二二三三四四实验现象实验现象结论结论2 2号试管号试管3 3号试管号试管加入淀粉酶加入淀粉酶2 2滴，振荡滴，振荡试管各加入试管各加入2mL2mL淀粉溶液淀粉溶液蓝色蓝色保持保持00冰水中冰水中约约5min5min加热至加热至100100，约约5min5min加热至加热至6060，约约5min5min各加入两滴碘液各加入两滴碘液振荡振荡无明显现象无明显现象只有在一定温度下酶的催化效率最好只有在一定温度下酶的催化效率最好蓝色蓝色探究温度对淀粉酶活性的影响探究温

35、度对淀粉酶活性的影响 除了注意对照实验设计，还要注意实验的顺序，除了注意对照实验设计，还要注意实验的顺序，如果有时间，实验组可等梯度多做几组，得出的结如果有时间，实验组可等梯度多做几组，得出的结果更准确。果更准确。在最适温度的两侧，反应速率都比较在最适温度的两侧，反应速率都比较较高的温度容易使酶的较高的温度容易使酶的 遭到破坏，蛋白质遭到破坏，蛋白质变性，而失去变性，而失去 。每种酶都有自己的每种酶都有自己的低低活性活性最适温度最适温度空间结构空间结构动物：动物：35-4035-40摄氏度摄氏度植物植物 40-5040-50摄氏度摄氏度细菌、真菌细菌、真菌 差别较大差别较大在合适的条件下将肉块

36、和蛋白酶放到一起在合适的条件下将肉块和蛋白酶放到一起疑问：疑问：60时，为什么肉块长时间不能被分解？时，为什么肉块长时间不能被分解？如何找到酶活性最高时的温度？如何找到酶活性最高时的温度？通过以上实验可以知道，酶在最适温度下，通过以上实验可以知道，酶在最适温度下，活性最高。活性最高。那么那么PHPH值不同，对酶的活性有没有影响呢？值不同，对酶的活性有没有影响呢？设计一个实验，来探究设计一个实验，来探究pHpH会影响酶的催化会影响酶的催化效率（活性）？效率（活性）？以上设计缺少对照组。以上设计缺少对照组。以上设计是否科学？以上设计是否科学？序号项目试管121淀粉酶溶液 1ml1ml2PH NaO

37、H 1ml Hcl 1ml 3可溶性淀粉溶液 2ml 2ml 4温度 60 60 5斐林试剂 2ml 2ml 6实验现象 1 1号试管号试管过氧化氢过氧化氢溶液溶液实验实验步骤步骤一一二二三三四四实验现象实验现象结论结论2 2号试管号试管3 3号试管号试管加入过氧化氢酶加入过氧化氢酶2 2滴，振荡滴，振荡2 23min3min试管各加入试管各加入2mL2mL过氧化氢溶液过氧化氢溶液无明显变化无明显变化pHpH7 7pH=12pH=12pHpH2 2将带火星的卫生香分别放入试管中将带火星的卫生香分别放入试管中只有在适合的只有在适合的pHpH下酶的催化效率最好下酶的催化效率最好复燃复燃无明显变化无

38、明显变化探究探究pHpH对过氧化氢酶活性的影响对过氧化氢酶活性的影响过氧化氢酶过氧化氢酶在最适合的在最适合的pHpH下，下，酶的活性酶的活性 最高最高动物体里的酶最适动物体里的酶最适PHPH大大多在多在6.5-8.06.5-8.0之间，之间，（但胃蛋白酶为但胃蛋白酶为1.51.5，胰液中的酶为胰液中的酶为8-98-9）植物体里的酶最适植物体里的酶最适PHPH大大多在多在4.5-6.54.5-6.5之间之间过酸、过碱的，会使酶的过酸、过碱的，会使酶的空间结构空间结构遭到破坏遭到破坏,蛋白质蛋白质变性变性，使酶永久失活。，使酶永久失活。影响酶促反应速率的因素：影响酶促反应速率的因素：1 1、温度、

39、温度3 3、酶的浓度：、酶的浓度：反应速率随反应速率随 酶浓度的升高而加快。酶浓度的升高而加快。（底物足够）（底物足够）4 4、底物浓度：、底物浓度：在一定浓度在一定浓度 范围内，反应速率随浓范围内，反应速率随浓 度的升高而加快，但达度的升高而加快，但达 到一定浓度，反应速率到一定浓度，反应速率 不再变化不再变化酶酶促促反反应应速速率率酶的浓度酶的浓度酶酶促促反反应应速速率率底物浓度底物浓度酶量一定酶量一定2 2、pHpH5、激活剂与抑制剂激活剂与抑制剂激活剂：一些物质可以改变一个无活激活剂：一些物质可以改变一个无活性酶前体（酶原），使之成为有活性的酶，性酶前体（酶原），使之成为有活性的酶，或

40、加快某种酶反应的速率产生酶激活作用。或加快某种酶反应的速率产生酶激活作用。如：氯离子（如：氯离子（Cl-）能激活）能激活-淀粉酶。淀粉酶。抑制剂：酶抑制剂是一类可以结合酶抑制剂：酶抑制剂是一类可以结合酶并降低其活性的分子。两种分类标准：分并降低其活性的分子。两种分类标准：分可逆性和不可逆性可逆性和不可逆性；竞争性和非竞争性竞争性和非竞争性。1 1 1 1、酶的特性、酶的特性、酶的特性、酶的特性（1 1 1 1）酶具有高效性）酶具有高效性）酶具有高效性）酶具有高效性（2 2 2 2）酶具有专一性）酶具有专一性）酶具有专一性）酶具有专一性（3 3 3 3）酶的作用条件较温和）酶的作用条件较温和）酶的作用条件较温和）酶的作用条件较温和温度影响酶的活性温度影响酶的活性温度影响酶的活性温度影响酶的活性PHPHPHPH值影响酶的活性值影响酶的活性值影响酶的活性值影响酶的活性2 2 2 2、对照性实验、对照性实验、对照性实验、对照性实验设计原则设计原则设计原则设计原则 （1 1 1 1）单因子变量原则）单因子变量原则）单因子变量原则）单因子变量原则 （2 2 2 2）对照性原则）对照性原则）对照性原则）对照性原则 （3 3 3 3）等量原则）等量原则）等量原则）等量原则课堂小结课堂小结