【串讲课件】专题04 酶、ATP、细胞呼吸（期末复习课件）高一生物下学期沪科版

专题四 酶、ATP、细胞呼吸 化学本质 绝大多数_______ 少数是_____ 合成原料 合成场所 来源 生理功能 蛋白质 RNA 氨基酸 核糖核苷酸 核糖体 细胞核 只起催化作用，无调节作用 活细胞 4.1 酶的作用、特性及影响因素 1、酶的本质和作用 2 2、酶的特性 高效性 专一性 作用条件较温和 酶的催化效率是无机催化剂的107 ～1013倍。 每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 有适宜的温度、有适宜的pH。 4.1 酶的作用、特性及影响因素 3 4.1 酶的作用、特性及影响因素 +蒸馏水 +新鲜猪肝匀浆 +FeCl3 B、C组对照说明 过氧化氢酶比Fe3+催化效率高。 ① 酶具有高效性 4 4.1 酶的作用、特性及影响因素 5 2.酶具有专一性 4.1 酶的作用、特性及影响因素 6 ①温度对酶活性的影响： 温度 酶活性 最适温度 a b c 0 随着温度降低， 酶活性下降， 若温度升高 可恢复。 随着温度升高， 酶活性下降， 温度降低时 不可恢复。 低温使酶活性受抑制，但酶的空间结构稳定，温度恢复，酶活性可以恢复。（低温保存） 高温使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。(高温变性) 温度不同，酶活性可能相同，如a、c。 3.作用条件较温和 7 3.作用条件较温和 ②pH对酶活性的影响： 随着pH降低， 酶活性下降， 若pH升高 不可恢复。 随着pH升高，酶活性下降，pH降低时 不可恢复。 强酸、强碱会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。(蛋白质变性) pH 酶活性 最适pH a b c 0 8 1.有适宜的温度 2.有适宜的pH 高效性 专一性 作用条件较温和 4.1 酶的作用、特性及影响因素 2、酶的特性 9 探究实验 影响酶活性的条件 一、探究温度对酶活性的影响 实验原理： 淀粉酶催化淀粉水解产生还原糖 DNS试剂（二硝基水杨酸 ），与还原糖反应产生颜色变化（黄色→棕红色） ，还原糖量越多 ，颜色变化越大，可通过分光光度法定量测定颜色变化来测定淀粉酶活性 。 淀粉 还原糖 淀粉酶 10 麦芽糖标准曲线的制作 1mg/mL麦芽糖标准溶液（mL） 各管加入的试剂及葡萄糖含量 蒸馏水（mL） DNS试剂（mL） 还原糖含量（mg/mL） 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 0.2 0.6 1.0 1.4 1.8 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 OD540nm 还原糖浓度mg/ml y=1.0240x+0.897 0.6 1.0 1.4 1.8 0.419 1.0140931372549 1.9 2.7 3.64014355742297 0.064 0.2 0.4 0.6 0.8 组别 1 2 3 4 5 淀粉 溶液A 淀粉酶溶液B 淀粉 溶液A 淀粉酶溶液B 淀粉 溶液A 淀粉酶溶液B 淀粉 溶液A 淀粉酶溶液B 淀粉 溶液A 淀粉酶溶液B 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 温度 5℃ 25℃ 45℃ 65℃ 85℃ 预处理 5min 5min 5min 5min 5min 混合后 反应时间 5min 5min 5min 5min 5min 5%NaOH溶液 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml （终止反应） (5min) 温度 麦芽糖浓度 温度 OD540 温度 淀粉浓度 具有专一性的五类物质 (1)酶：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。如限制性内切核酸酶能识别特定的核苷酸序列，并在特定的切割位点上切割DNA分子。 (2)转运蛋白：某些物质通过细胞膜时需要转运蛋白协助，不同物质所需转运蛋白一般不同。 (3)激素：激素特异性地作用于靶细胞、靶器官，其原因在于它的靶细胞膜或胞内存在与该激素特异性结合的受体。 (4)tRNA：每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。 (5)抗体：一种抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。 14 能量转变需经哪些生理过程？ 光能 糖类等有机物中稳定的化学能 ATP中活跃的化学能 直接用于各种生命活动 ① ② ③ 光合作用 呼吸作用 ATP水解 光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径，是生物圈得以维持运转的基础。 因此，有人称光合作用是“地球上最重要的化学反应” 15 1 ATP的结构 （1）ATP中文名——腺苷三磷酸 （2）ATP的结构简式： 腺嘌呤 核糖 P P P AMP ADP ATP 高能磷酸键 腺苷 磷酸基 ATP分子中最末端的高能磷酸键易发生水解，形成ADP+Pi，释放能量 4.2 ATP的结构与功能 ATP 合成酶 水解酶 ADP +Pi +能量 4.2 ATP的结构与功能 生物体内ATP与ADP可以相互转化源源不断为生命活动提供能源 2 ATP和ADP的相互转化 17 ATP 合成酶 水解酶 ADP +Pi +能量 4.2 ATP的结构与功能 2 ATP和ADP的相互转化 ATP水解 ATP合成 反应式 ATP→ADP＋Pi＋能量 能量＋Pi＋ADP→ATP 酶的类型 场所 能量来源 能量去向 酶 酶 ATP水解酶 ATP合成酶 细胞质基质、线粒体、叶绿体 存在于细胞的各个部位 特殊的化学能 用于各项生命活动 储存在ATP中 有机物中的化学能或光能 18 1.细胞呼吸 指细胞内的有机物氧化分解，并释放能量的过程。也称呼吸作用。 2.细胞呼吸的方式 有氧呼吸和无氧呼吸 指细胞在 的参与下，通过多种 的催化作用，把葡萄糖等有机物 ，产生 ，释放 ，生成 的过程。 氧 酶 彻底氧化分解 二氧化碳和水 大量能量 大量ATP 4.3 细胞通过分解有机物获得能量 1、有氧呼吸 19 葡萄糖中稳定的化学能 → 热能+ ATP中活跃的化学能 能量转换： 葡萄糖 → CO2+ H2O 物质转换： 过程名称 场所 过程 能量 糖酵解 细胞质基质 少量 三羧酸循环 线粒体基质 少量 电子传递链 线粒体内膜 大量 C6H12O6+NAD+ 2C3H4O3＋NADH NADH + O2 H2O+NAD+ 丙酮酸 CO2 ＋ 乙酰辅酶A C2+NAD+ CO2 +NADH （有氧） (2次) （ATP/热能） 4.3 细胞通过分解有机物获得能量 1、有氧呼吸 20 在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过 ，产生 ，释放 ，生成少量ATP的过程。 不完全分解 少量能量 例：高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、 甜菜块根、玉米胚细胞等 例：大多数植物、酵母菌 C6H12O6 酶 2C3H6O3(乳酸) + 少量能量 C6H12O6 2C2H5OH(酒精) + 2CO2 + 少量能量 酶 种类 CO2和酒精或乳酸 4.3 细胞通过分解有机物获得能量 葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中。 2、 无氧呼吸产生少量ATP 21 2NADH 2NAD+ 2、 无氧呼吸产生少量ATP 葡萄糖 2丙酮酸 (C3H4O3) 酶 糖酵解 2NAD+ 2NADH 2ADP+Pi 2ATP 热能 2CO2 2酒精（C2H5OH） 酶 ① 酵母无氧呼吸过程称为酒精发酵 总反应式： C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量 酶 （细胞质基质） 4.3 细胞通过分解有机物获得能量 ② 乳酸菌无氧呼吸过程称为乳酸发酵 2NADH 2NAD+ 葡萄糖 2丙酮酸 (C3H4O3) 酶 糖酵解 2NAD+ 2NADH 2ADP+Pi 2ATP 热能 2乳酸（C3H6O3） 酶 总反应式： C6H12O6 2C3H6O3+能量 酶 4.3 细胞通过分解有机物获得能量 总结：细胞呼吸方式 葡萄糖 2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量(少) 2C3H6O3（乳酸） +能量(少) 2丙酮酸 无O2 细胞质基质 糖酵解 细胞质基质 有O2 线粒体基质 和 线粒体内膜 三羧酸循环 和 电子传递链 6CO2+6H2O+能量(多) 有氧呼吸过程中，有机物彻底氧化分解 无氧呼吸过程中，有机物的氧化分解不彻底，仍有较多能量在产物（酒精或乳酸）中 有无O2均可发生 对于酶的认识经历了漫长的过程，先后有11次关于酶的研究获得了诺贝尔奖 通常意义上的酶是指化学本质为蛋白质的酶，化学本质为RNA的酶称为核酶 24 有氧呼吸 无氧呼吸 不同点 场所 条件 物质变化 能量释放 相同点 过程 实质 意义 为生命活动提供能量 先细胞质基质后线粒体 氧气、酶 C6H12O6→CO2+H2O 大量能量 细胞质基质 缺氧、酶 C6H12O6→酒精+CO2或 C6H12O6→乳酸 有氧呼吸和无氧呼吸的比较 少量能量 第一阶段(葡萄糖丙酮酸)相同 氧化分解有机物，释放能量，产生ATP 物质 来源 去向 [H] ①有氧呼吸：C6H12O6和H2O； ②无氧呼吸：C6H12O6 ①有氧呼吸：与O2结合生成水；②无氧呼吸：还原丙酮酸 ATP ①有氧呼吸：三个阶段都产生； ②无氧呼吸：只在第一阶段产生 用于细胞中绝大多数需要能量的生命活动 细胞呼吸中NADH和ATP的来源和去向 26 4.3 细胞通过分解有机物获得能量 ——其他有机物分解供能 尿素 27 $$