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1、第第5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用 第第1 1节节降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶一、酶的作用细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。细胞代谢条件条件加快反应的本质加快反应的本质加热加热用氯化铁催化用氯化铁催化用过氧化氢酶用过氧化氢酶催化催化为化学反应提供为化学反应提供能量能量降低降低化学反应的化学反应的活化能活化能显著降低显著降低化学反应的化学反应的活化能活化能1二、酶的本质二、酶的本质酶是酶是活细胞活细胞产生的具有产生的具有生物催化作用生物催化作用的的有机物有机物。其中绝大多数酶是蛋其中绝大多数酶是蛋白质少数是白质少数是RNARNA。酶的来源酶的来
2、源酶的作用酶的作用酶的化学成分酶的化学成分降低活化能降低活化能酶是酶是活细胞活细胞产生的，只能在活细胞中发挥作用吗？产生的，只能在活细胞中发挥作用吗？酶在细胞内外都能发挥作用酶在细胞内外都能发挥作用4化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体细胞核（真核生物）来源由活细胞产生生理功能催化作用作用场所有的酶在细胞内（呼吸酶）起作用有的酶在细胞外（胃蛋白酶）起作用作用后化学性质和数量不会发生变化 酶的本质及生理功能酶的催化效率一般是无机催化剂的1071013倍。加入酶加入无机催化剂不加催化剂时间产物生成量平衡点曲 线 比 较，说 明 酶 具 有_曲 线 比 较，说
3、明 酶 具 有_高效性催化作用（一）酶具有高效性三、酶的特性（二）酶具有专一性每一种酶只能催化一种或一类化学反应意义：保证了细胞代谢能够有条不紊地进行三、酶的特性/mmol.s-1/mmol.s-1ot/酶活性受温度影响示意图酶活性受温度影响示意图ABC动物体内酶 3540植物体内酶 4050人体内酶 37唾液淀粉酶 37商品淀粉酶 60(从耐热细菌中提取)在最适温度时，酶的活性最高。温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，不可恢复。在0左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高。酶制剂适宜在低温下保存。四、酶的作用条件较温和酶的名称 最适pH动物体内酶
4、6.5-8.0植物体内酶 4.5-6.5胰蛋白酶 8.0-9.0胃蛋白酶 1.5-2.2在最适pH下，酶的活性最高。pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。过酸、过碱，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，不可恢复。酶的活性受pH的影响ABC四、酶的作用条件较温和影响酶促反应的因素有哪些？图甲中，温度从a降低或升高，酶促反应速率 ，下降的原因分别是 。图乙中，pH从b降低或升高，酶促反应速率 ，下降的原因是 。图丙中，底物浓度为c时，酶促反应速率 ，不再增长的原因是 。图丁中，时，。均下降低温抑制了酶活性，高温使酶的空间结构发生改变均下降酶的空间结构发生改变最大酶的数量有限，已达到饱和底物充足酶
5、促反应速率和酶浓度成正比【易错提醒】(1)不同因素影响酶促反应的速率的本质不同。2.不宜用淀粉酶探究pH对酶活性和影响，因为淀粉能在酸性条件下分解4.底物和酶混合之前，必须先在一定的温度或pH下处理一段时间3.探究温度对酶活性的影响，不宜用斐林试剂检测产物，因为实验过程需加热。第第5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用 第第2 2节节细胞中的能量细胞中的能量“货币货币”-ATP”-ATP1.ATP的结构：组成元素C、H、O、N、P化学组成1分子核糖+1分子腺嘌呤+3分子磷酸基团结构简式APPP一、ATP是一种高能磷酸化合物A腺嘌呤核糖PPP腺苷(A)腺苷单磷酸（AMP）腺苷二磷酸（A
6、DP）腺苷三磷酸（ATP）二.ATP与ADP的相互转化特点：IMN2.ATP在细胞内的含量很少，但转化速率很快，从而保证细胞内能量的需求1.ATP和ADP可以相互转化,这种转化是不停地发生并且处于动态平衡当中3.放能反应放能反应-与ATP的合成相联系；吸能反应与ATP水解反应联系4.ATPATP与与ADPADP在吸能反应与放能反应中转化的供能机制，在所在吸能反应与放能反应中转化的供能机制，在所有生物细胞内都是一样的，这体现了生物界的有生物细胞内都是一样的，这体现了生物界的 。项目ATP的合成ATP的水解反应式 ADPPi能量 ATP 所需酶能量来源 (光合作用)、(呼吸作用)储存在 中的能量能
7、量去路储存于形成的 中用于各项生命活动联系酶1酶2ATP合成酶ATP水解酶ATPADPPi能量光能化学能特殊化学键特殊化学键小组讨论，完成表格物质是可逆(循环)的，但能量不可逆（不循环）。不是可逆反应，处于动态平衡之中。思考：ATP与ADP的相互转化是不是所有细胞都有？提示：生物界的统一性。化合物结构简式“A”含义共同点 ATP 核苷酸 DNARNA 不同化合物中“A”的辨析腺苷(由腺嘌呤和核糖组成)腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤所有“A”的共同点是都含有腺嘌呤小组讨论，完成表格第第5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用 第第3 3节节细胞呼吸的原理和应用细胞呼吸的原理和应用
8、探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式怎样鉴定酒精和CO2的产生？如何比较CO2产生的多少？酒精酒精+重铬酸钾溶液重铬酸钾溶液：橙色橙色灰绿色灰绿色使使澄清石灰水澄清石灰水变浑浊变浑浊（浑浊程度）（浑浊程度）溴麝香草酚蓝溶液溴麝香草酚蓝溶液：蓝蓝绿绿黄黄（变黄色时间的长短）（变黄色时间的长短）（1 1）检测）检测COCO2 2（2 2）检测酒精）检测酒精有氧呼吸装置有氧呼吸装置无氧呼吸装置无氧呼吸装置A酵母菌培养液B酵母菌培养液气气泵泵EC质量分数为10%的NaOH溶液D澄清的石灰水D澄清的石灰水【知识总结【知识总结】C6H12O66H2O6O2 6CO212H2O能量能量C6H12
9、O6酶酶+4H+能量能量2C3H4O3细胞质基质细胞质基质酶酶6CO2+20H+能量能量2C3H4O3+6H2O酶酶线粒体基质线粒体基质酶酶12H2O +能量能量24H+6O2线粒体内膜线粒体内膜大量大量热能热能32ATP32ATP2 ATP2 ATP28 ATP(丙酮酸丙酮酸)19阶段阶段场所场所反应式反应式生物生物第第1阶段阶段 第第2阶段阶段 细胞质基质细胞质基质细胞质基质细胞质基质C6H12O6酶酶2C3HO+4H+少量能量少量能量酶酶2C3HO+4H2C2H5OH（酒精）（酒精）+2CO2酶酶2C3HO+4H2C3H6O3(乳酸）乳酸）水稻根、苹果果水稻根、苹果果实、酵母菌等实、酵母
10、菌等马铃薯块茎、甜菜马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚，动块根、玉米胚，动物、物、人、乳酸菌等人、乳酸菌等三三.无无氧呼吸氧呼吸产酒精产酒精 产乳酸产乳酸C6H12O6酶酶2C3H6O3(乳酸）乳酸）+少量能量少量能量C6H12O6酶酶2C2H5OH（酒精）（酒精）+2CO2+少量能量少量能量总反应式有氧呼吸和无氧呼吸比较有氧呼吸和无氧呼吸比较20有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸场所场所需氧状况需氧状况产物产物能量释放能量释放相同点相同点2.本质相同：分解有机物，释放能量本质相同：分解有机物，释放能量细胞质基质（细胞质基质（1）、线粒体（）、线粒体（2、3）细胞质基质（细胞质基质（1、2）需需O2不
11、需不需O2CO2和和H2O（彻底）（彻底）酒精和酒精和CO2或乳酸或乳酸大量能量（产生大量能量（产生32molATP）少量能量少量能量(产生产生2molATP)1.第一阶段完全相同第一阶段完全相同3.需酶和适宜温度需酶和适宜温度4.为生物体的各项生命活动提供能量为生物体的各项生命活动提供能量不消耗O2，只进行无氧呼吸。B点：C点之后：只进行有氧呼吸。无氧呼吸消失。APCB 0 5 10 15 20 25无氧呼吸CO2释放量CO2生成总量有氧呼吸CO2释放量释放量CO2O2浓度%DA点：重点分析：O2浓度对细胞呼吸速率的曲线分析P点：CO2释放量最低细胞呼吸最弱，有机物消耗最少。对应的O2浓度（D点），利于储藏和保存O2浓度为0-10%时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。