模块一 项目一 任务四 -细胞的新陈代谢和酶（课件）《植物科学基础》（中国农业科学技术出版社）同步精品课堂

项目一 植物细胞的形态和构造 任务四 细胞的新陈代谢和酶（2课时） 中国农业科学技术出版社 《植物科学基础》 各半 法国人符合度地方 任务目标 一 知识目标： 1.掌握新陈代谢和酶的概念。 2.掌握酶的特点和影响酶促反应的因素。 3.理解ATP与ADP 的转化关系。 技能目标： 通过酶促反应的实验现象理解酶的作用特点，尝试设计实验，并预测结果。 情感目标： 认同科学技术的重要价值，增强通过现象去探索其本质的意识。 任务准备 二 新陈代谢：是生物体与外界环境之间物质和能量的交换以及生物体内物质和能量的转变过程。 任务准备 二 一切生物的生长、发育、繁殖、遗传和变异等，都是在代谢的基础上表现出来的。在新陈代谢过程中，几乎所有的化学反应都是在酶的催化下进行的。 一、酶的概念和特点 概念:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。 作用： 1.高效性 少量的酶就能起到很强的催化作用。 2.专一性 催化糖类水解的酶，就不能催化蛋白质或脂肪水解。 3.易变性 蛋白质遇到高温、强酸、强碱、重金属等条件容易变性。 4.反应条件的温和性 必须在温和的条件下才能正常起作用。 任务准备 二 二、影响酶促反应的因素 任务准备 二 （一)温度 在一定温度范围内，温度升高，酶促反应加快。 最适温度范围是25-45℃ 温度升高到60℃以上，酶就迅速失去活性。 二、影响酶促反应的因素 任务准备 二 （二）PH值 植物体内酶的最适PH值为4-7 淀粉酶的最适PH值为4-5.2 蔗糖酶的最适PH 值是4.6-5.2 二、影响酶促反应的因素 任务准备 二 （三）化学物质 活化剂：加强酶的活性 例如钾离子、镁离子 抑制剂：抑制酶的活性 例如强酸、强碱、重金属等 年幼的细胞里，细胞质充满整个细胞，随着细胞的生长发育到成熟时，由于中央大液泡的形成，将细胞质挤压到细胞的周围，紧贴着细胞壁。 任务准备 二 植物的细胞分裂以及对病虫害和不良环境的抵抗等都需要能量。这些能量从哪里来呢？太阳能是几乎所有生物的初始能源，细胞中的糖类是主要的能源，但是直接给细胞生命活动提供能量的却是另一种有机物-- ATP 。 ATP 是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 三、细胞内的能量货币ATP （一）ATP是一种高能磷酸化合物 ATP 是腺苷三磷酸的英文名称缩写。 ATP 分子的结构可以简写成 A - P ~ P ~ P ，其中 A 代表腺苷， P 代表磷酸基团，～代表一种特殊的化学键。由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开 ATP 而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的转移势能。当 ATP 在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。可见 ATP 水解的过程就是释放能量的过程，1 mol ATP 水解释放的能量高达30.54 kJ ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。 任务准备 二 （二）ATP 与 ADP 可以相互转化 ATP 是一个不稳定的化合物， ATP 比 ADP 多一个高能磷酸键， ADP 是 ATP 的水解产物。 ATP 水解后转化为比 ATP 稳定的化合物 ADP （腺苷二磷酸），脱离下来的磷酸基团如果未转移给其他分子，就成为游离的磷酸（以 Pi 表示）。在有关酶的作用下， ADP 可以接受能量，同时与 Pi 结合，形成ATP。那么，在ADP 转化成 ATP 的过程中，所需要的能量从哪里来呢？对于绿色植物来说，既可以来自光能，也可以来自呼吸作用所释放的能量。 任务准备 二 对细胞的正常生活来说，ATP与ADP的这种相互转化，是时刻不停地发生并处于动态平衡之中，可以形象的把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”。 ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的统一性。 任务准备 二 任务实施 三 酶的作用特点 一、材料与用具 质量分数为3％的淀粉溶液（以下简称淀粉溶液）、蔗糖溶液、过氧化氢溶液；质量分数为2％的新鲜淀粉酶溶液（以下简称淀粉酶溶液）、过氧化氢酶溶液；物质的量浓度为0.01 mol / L 的盐酸溶液和同浓度的氢氧化钠溶液；斐林试剂、碘液、蒸馏水；试管、试管架、恒温水浴锅。 二、实施过程 （一）酶的专一性实验 取两支洁净的试管并编号，向1号试管中注入2ml淀粉溶液和2ml淀粉酶溶液，向2号试管中注入2 mL 蔗糖溶液和2 mL 淀粉酶溶液。摇匀后将两个试管下半部分浸入恒温锅（温度设置为60℃左右）中，反应5min后，取出试管，各加入2mL斐林试剂，摇匀。将两支试管置于烧杯中，加热、煮沸1 min 。观察颜色变化。 任务实施 三 二、实施过程 （二）酶的反应条件温和性实验 1、探究温度对酶活性的影响 将淀粉溶液和淀粉酶溶液均3份，分别放入0℃、60℃和100℃的水中，水浴5 min 。取3支洁净的试管并编号，在1号试管中分别注入2mL0℃水浴后的淀粉溶液和2 mL 淀粉酶溶液，充分混合后将试管放入0℃水中，水浴10 min 。在2号试管中分别注人2 mL 60℃水浴后的淀粉溶液和2mL淀粉酶溶液，充分混合后将试管放入60℃水中，水浴10 min 。在3号试管中分别注入2 mL 100℃水浴后的淀粉溶液和2 mL 淀粉酶溶液，充分混实验原因，完成图1-1-22。合后将试管放入100℃水中，水浴10 min 。之后再分别滴入碘溶液，观察实验现象，分析原因。 任务实施 三 任务实施 三 2．探究 pH 值对酶活性的影响取3支洁净的试管并编号，在1号试管中分别注入1mL蒸馏水、2mL过氧化氢溶液、2滴过氧化氢酶，在2号试管中注入1mL盐酸溶液、2 mL 过氧化氢溶液、2滴过氧化氢酶，在3号试管中注入1mL氢氧化钠溶液、2mL过氧化氢溶液、2滴过氧化氢酶。观察实验现象，分析实验原因。 任务巩固 三 (1）通过实验现象推出实验结论，并理解单一变量在本实验中的实际应用。(2）分析酶的专一性实验中加入斐林试剂的目的和意义。 (3）探究还有哪些其他方法验证酶的特点？ 酶"好生活 酶与我们的生活联系紧密，而且酶已经被应用到各行各业中。洗衣粉中加入相关酶，可以更容易洗去衣物上的油渍、汗渍等，较普通洗衣粉洗的衣服更干净、更鲜亮。在利用加酶洗衣粉洗衣服时，一定要用温水。用冷水，酶的活性降低，洗衣效果不好；用滚烫的热水，酶失活，起不到分解油渍、汗渍的效果。医药行业对酶的应用也很广泛。多酶片常用于消化不良，促进消化；氨苄西林的制作过程中也要用到青霉素酰化酶；胰蛋白酶可促进术后患者伤口的愈合，加快血凝块的溶解，去除坏死组织。酶酿造工业中也是不可或缺的。不论是传承几千年的古法酿酒酿醋等工艺，还是现代乳制品的加工等，都用到大量的酶。酶在我们生活中的应用还有很多。可以说，酶已经与我们的生活息息相关。 任务提升 三 1.( )发表了细胞学说，确认细胞是一切动植物体的基本结构单位。 A. 施莱登和施旺 B. 虎克 C. 达尔文 D. 艾弗里 2.下列属于非细胞生物的是( )。 A. 细菌 B. 真菌 C. 蓝藻 D. 病毒 3.多数植物细胞的直径平均为( )。 A.1～10 μm B.10～100 μm C.5～20 μm D,10 ～100 nm 任务巩固 五 课堂练习： 1.由于酶的功能会被高温、强酸、强碱等破坏，这说明酶具有( )的特点。 A. 高效性 B. 专一性 C. 多样性 D. 易变性 答案：D 2.酶促反应最适宜的温度为( )。 A.20 ～30 ℃ B.25～35 ℃ C.25～45 ℃ D.30～45 ℃ 答案：C 3.下列属于酶的激活剂的是( )。 A. 钾离子 B. 强酸、强碱 C. 重金属 D.氰化物 答案：A 4.酶的本质是( )。 A. 维生素 B.核酸 C. 脂肪 D. 蛋白质 答案：D 5.合成酶的场所是( )。 A.高尔基体 B. 线粒体 C.核糖体 D. 内质网 答案：C 比一比 谁做的快 1.( )发表了细胞学说，确认细胞是一切动植物体的基本结构单位。 A. 施莱登和施旺 B. 虎克 C. 达尔文 D. 艾弗里 2.下列属于非细胞生物的是( )。 A. 细菌 B. 真菌 C. 蓝藻 D. 病毒 3.多数植物细胞的直径平均为( )。 A.1～10 μm B.10～100 μm C.5～20 μm D,10 ～100 nm 任务巩固 五 课堂练习： 6.多数植物体内的酶，最适宜的pH 范围是( )。 A.1～5 B.3 ～8 C.4～7 D.9 ～ 12 答案：C 7.下列不属于酶的作用特点的是( )。 A. 多变性 B. 高效性 C. 专一性 D. 反应条件的温和性 答案：A 8.酶具有专一性，所以能催化唾液淀粉酶水解的是( )。 A. 淀粉酶 B. 脂肪酶 C. 蛋白酶 D. 纤维素酶 答案：A 9.酶是活细胞产生的具有高度催化效能的蛋白质。 （ ) 答案：正确 10.新陈代谢是生物体与外界环境之间物质和能量的交换，以及生物体内物质和能量转变的过程。 （ ) 答案：正确 比一比 谁做的快 课堂小结： 1）新陈代谢的概念 2）酶的概念和特点 3）影响酶促反应的因素 任务巩固 五 布置作业： 1.本节练习册的题 2.背知识点 任务巩固 五 感谢观看 $$