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1、2016酶与与ATP一一轮复复习构建知识网络构建知识网络2021/5/2221857年,法国微生物学家巴斯德提出:酿酒中的发酵是由于 的存在,没有 的参与,糖类不可能变成酒精。活酵母活酵母细细胞胞 活活细细胞胞 酵母细胞死亡并裂解酵母细胞死亡并裂解酵母细胞死亡并裂解酵母细胞死亡并裂解 德国化学家李比希坚持认为:引起发酵的是 但这些物质只有在 后才能发挥作用。的某些物的某些物质质酵母酵母细细胞中胞中 德国化学家毕西纳得到 ,加入葡萄糖后变成酒,他将引起发酵的物质称为 。酵母酵母细细胞提取液胞提取液 酿酶酿酶 一、酶的本质、作用机理及实验验证一、酶的本质、作用机理及实验验证1.1.关于酶本质的探索
2、关于酶本质的探索2021/5/224 美国科学家萨姆纳用 作溶剂,得到 的结晶,这种结晶溶于水后能够催化 分解成 ,然后他用多种方法证明该物质是 。丙酮丙酮 脲酶脲酶尿素尿素 氨和二氧化碳氨和二氧化碳 蛋白质蛋白质 后来,科学家又相继获得 、等许多酶的结晶,并证明这些酶都是 。胃蛋白酶胃蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶蛋白质蛋白质RNARNARNARNA 20世纪80年代,美国科学家切赫和奥特曼发现少数 也具有生物催化功能。2021/5/225酶酶(Enzyme)(Enzyme)的概念的概念:绝大多数酶是蛋白质绝大多数酶是蛋白质,少数的酶是少数的酶是RNA.酶是酶是活细胞活细胞产生的一类具有产生的一类具
3、有生物生物催化作用催化作用的的有机物有机物。来源来源功能功能本质本质2021/5/2272.酶的本质及功能酶的本质及功能化学本质化学本质合成原料合成原料合成场所合成场所来源来源生理功能生理功能绝大多数是蛋白质 少数是RNA氨基酸核糖核苷酸核糖体细胞核一般来说,活细胞都能产生酶生物催化作用【特别关注】什么样的细胞能产生酶?什么样的细胞能产生酶?酶只在细胞内起作用吗?酶只在细胞内起作用吗?2021/5/2283.酶酶与与激素激素的比较的比较酶酶激素激素来源来源活细胞产生,胞内、活细胞产生,胞内、胞外、生物体外作用胞外、生物体外作用化学化学本质本质 绝大多数是蛋白绝大多数是蛋白 质,少数是质,少数是
4、RNA生物生物功能功能催化作用催化作用共性共性专门的专门的内分泌腺内分泌腺或特定部位或特定部位细胞产生,细胞外发挥作用细胞产生,细胞外发挥作用固醇类、多肽、蛋白质固醇类、多肽、蛋白质类、氨基酸类等类、氨基酸类等调节作用调节作用在生物体内均属高效能物质,在生物体内均属高效能物质,即即含量少、作用大、生物代谢不可缺少含量少、作用大、生物代谢不可缺少注意注意:能产生激素的细胞一定能产生酶,但是能产生酶:能产生激素的细胞一定能产生酶,但是能产生酶 的细胞不一定能产生激素的细胞不一定能产生激素2021/5/229蛋蛋白白质质用集合的方式表示酶、激素、抗体与蛋白质的关系用集合的方式表示酶、激素、抗体与蛋白
5、质的关系酶酶激激素素抗体抗体2021/5/22104.酶的化学本质的实验验证酶的化学本质的实验验证蛋白质蛋白质类酶类酶对照组对照组实验组实验组现象现象已知蛋白液+双缩脲试剂 待测酶液+双缩脲试剂是否出现紫色反应出现紫色反应RNA类类酶酶对照组对照组实验组实验组现象现象已知RNA溶液+吡罗红染液待测酶液+吡罗红染液是否呈现红色呈现红色【特别提醒】利用酶的专一性也可探究出酶的化学利用酶的专一性也可探究出酶的化学本质本质(某种酶用蛋白酶或某种酶用蛋白酶或RNA酶处理酶处理)2021/5/2211例例1.下列有关酶的叙述,正确的是(下列有关酶的叙述,正确的是()是是有有分分泌泌功功能能的的细细胞胞产产
6、生生的的 有有的的从从食食物物中中获获得得,有有的的从从体体内内转转化化而而来来 凡凡是是活活细细胞胞都都能能产产生生酶酶 绝绝大大多多数数酶酶是是蛋蛋白白质质 有有的的酶酶是是蛋蛋白白质质,有有的的是是固固醇醇 酶酶在在代代谢谢中中有有多多种种功功能能 在在新新陈陈代代谢谢和和生生殖殖发发育育中中起起调调控控作作用用酶酶只只是是起起催催化化作作用用酶酶只在细胞内发挥作用只在细胞内发挥作用 A.B.C.D.C C 2021/5/2212例例2.当某种当某种RNA存在时,生物体内的某种化学反存在时,生物体内的某种化学反应能正常进行,当这种应能正常进行,当这种RNA被有关的酶水解后,被有关的酶水解
7、后,此种化学反应的速率便慢了下来。由此可以说明此种化学反应的速率便慢了下来。由此可以说明()A.RNA是核酸的一种是核酸的一种B.RNA也可起生物催化剂的作用也可起生物催化剂的作用C.RNA主要存在于细胞质中主要存在于细胞质中D.RNA是该种生物的遗传物质是该种生物的遗传物质B B2021/5/22135.酶的作用机理酶的作用机理2021/5/22145.酶的作用机理酶的作用机理2021/5/22155 5.酶的作用机理:酶的作用机理:显著降低活化能显著降低活化能 酶能够改变化学反应速率,但不酶能够改变化学反应速率,但不影响反应的方向和最终物质的浓度影响反应的方向和最终物质的浓度(即不改变反应
8、的平衡点),本身(即不改变反应的平衡点),本身不被消耗,不能为反应提供能量。不被消耗,不能为反应提供能量。分子从常态转变为容易发生化分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量学反应的活跃状态所需要的能量成为成为活化能活化能。2021/5/2216反应总能量改变反应总能量改变 酶促反应酶促反应 活化能活化能 非催化反应活化能非催化反应活化能 一般催化剂催一般催化剂催化反应的活化能化反应的活化能 能能量量反反 应应 过过 程程 底物底物 产物产物 酶促反应活化能的改变酶促反应活化能的改变 ABCD活化态活化态6酶酶和和一般催化剂一般催化剂的比较的比较共性:共性:具催化作用,用量少具催化
9、作用,用量少反应前后酶和一般催化剂的性质和反应前后酶和一般催化剂的性质和 数量均没有变化数量均没有变化可降低反应的活化能可降低反应的活化能不同:不同:酶的催化效率高,即酶的催化效率高,即高效性高效性。2021/5/22171.1.酶催化活性的表示方法酶催化活性的表示方法 2.2.表示酶高效性的曲线表示酶高效性的曲线 二、与酶有关的曲线分析二、与酶有关的曲线分析单位时间内底物的减少量或产物的生成量。单位时间内底物的减少量或产物的生成量。(1)催化剂可加快化学反应速率,与无机催化剂相比,酶的催催化剂可加快化学反应速率,与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。化效率更高。(2)酶只能缩短达到化学平衡所需
10、时间,不改变化学反应的平酶只能缩短达到化学平衡所需时间,不改变化学反应的平衡点。衡点。2021/5/22183.表示酶专一性的曲线表示酶专一性的曲线(1)在在A反应物中加入酶反应物中加入酶A,反应速率较未加酶时明显加快,反应速率较未加酶时明显加快,说明酶说明酶A可催化此反应。可催化此反应。(2)在在A反应物中加入酶反应物中加入酶B,反应速率和未加酶时相同,说明,反应速率和未加酶时相同,说明酶酶B对此反应无催化作用。对此反应无催化作用。知识拓展知识拓展具有专一性的物质归纳具有专一性的物质归纳(1)(1)酶:每一种酶只能催化酶:每一种酶只能催化一种或一类一种或一类化学反应。如化学反应。如限制性核酸
11、内切酶能识别特定的核苷酸序列,并在限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割特定的切点上切割DNADNA分子。分子。(2)(2)载体:某些物质通过细胞膜时需要载体协助,不载体:某些物质通过细胞膜时需要载体协助,不同物质所需载体不同,载体的专一性是细胞膜选择同物质所需载体不同,载体的专一性是细胞膜选择透过性的基础。(受体同上)透过性的基础。(受体同上)2021/5/2220(3)(3)激素:激素特异性地作用于靶细胞、靶器官,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。性结合的受体。
12、(4)tRNAtRNA(4)tRNAtRNA有有6161种,每种种,每种tRNAtRNA只能识别并转运只能识别并转运一种氨基酸。一种氨基酸。(5)(5)抗体抗体/效应效应T T细胞:一种抗原只能与相应的抗体细胞:一种抗原只能与相应的抗体或效应或效应T T细胞发生特异性结合。细胞发生特异性结合。(6 6)神经递质:只作用于突触后膜,使其兴奋或)神经递质:只作用于突触后膜,使其兴奋或抑制抑制2021/5/22214.4.温度、温度、pHpH影响酶活性的曲线影响酶活性的曲线强酸、强碱、高温等条件都能使酶破坏而完全强酸、强碱、高温等条件都能使酶破坏而完全失去活性。失去活性。2021/5/22225.5
13、.底物浓度影响反应速率的曲线底物浓度影响反应速率的曲线 达到一定浓度后不再增加,原因是达到一定浓度后不再增加,原因是受到酶数量和酶活性的限制。受到酶数量和酶活性的限制。6.6.酶浓度酶浓度影响反应速率的曲线影响反应速率的曲线 在底物充足、其他条件适宜且固定在底物充足、其他条件适宜且固定的条件下,酶促反应速率与酶浓度成正的条件下,酶促反应速率与酶浓度成正比。比。7.7.反应时间影响反应速率的曲线反应时间影响反应速率的曲线如果底物一定量,曲线将如何变化?如果底物一定量,曲线将如何变化?酶有它的产生和消亡过程,当酶发酶有它的产生和消亡过程,当酶发挥作用一段时间后,由于钝化而使其活挥作用一段时间后,由
14、于钝化而使其活性降低,最终被分解。性降低,最终被分解。2021/5/22238.8.影响酶活性的曲线影响酶活性的曲线 (1 1)纵坐标为反应物剩余量,剩的越多,生成)纵坐标为反应物剩余量,剩的越多,生成 物越少,反应速率越慢。物越少,反应速率越慢。(2 2)图示)图示pH=7pH=7时,反应物剩余量最少,应为最适时,反应物剩余量最少,应为最适pHpH。(3 3)当)当pHpH改变时,最适温度保持不变。改变时,最适温度保持不变。2021/5/2224下图表示某反应物剩余量随下图表示某反应物剩余量随pHpH及温度的变化及温度的变化情况,正确的是情况,正确的是()A A该酶的最适温度是该酶的最适温度
15、是3737B B随着随着pHpH的升高,酶的活性先降低后增大的升高,酶的活性先降低后增大C C随着温度的升高,酶的最适随着温度的升高,酶的最适pHpH不变不变D D随着温度的升高,酶的活性逐渐降低随着温度的升高,酶的活性逐渐降低C2021/5/2225与酶有关的曲线解读与酶有关的曲线解读例例.下图表示在不同条件下,酶催化反应的速率(或生成下图表示在不同条件下,酶催化反应的速率(或生成物量)的变化曲线图,有关叙述不正确的是物量)的变化曲线图,有关叙述不正确的是()A.图图虚线表示酶量加一倍后,底物浓度和反应速率的虚线表示酶量加一倍后,底物浓度和反应速率的关系关系B.图图虚线表示增加酶浓度,其他条
16、件不变时,生成物虚线表示增加酶浓度,其他条件不变时,生成物量与时间的关系量与时间的关系C.图图不能表示在反应开始后的一段时间内,反应速率不能表示在反应开始后的一段时间内,反应速率与时间的关系与时间的关系D.若图若图中的实线表示中的实线表示Fe3+的催化效率,则虚线可表示过的催化效率,则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率氧化氢酶的催化效率C C2021/5/2226知识拓展:知识拓展:高中生物中部分常见易混酶的种类与作用高中生物中部分常见易混酶的种类与作用归纳:见归纳:见P422021/5/2227(20092009广东广东3 3)水稻细胞内合成的某物质,能够在常)水稻细胞内合成的某物质,能够在常温
17、下高效分解淀粉,该物质温下高效分解淀粉,该物质A.A.在在4C4C条件下易变性条件下易变性 B B只含有只含有C C、H H、O OC C也能催化淀粉合成也能催化淀粉合成 D D含有羧基含有羧基“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动:历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品,版权所有,不得以任何形式用于商业目的。2012 年1月15日,汉水丑生标记。D2021/5/2228下列关于酶的叙述中,正确的是下列关于酶的叙述中,正确的是A.A.酶均是由活细胞合成的,具有高效性、专酶均是由活细胞合成的,具有高效性、专一性一性B.B.与光合作用光反应有关的酶分布在类囊体与光合作用光反应有关的酶分布在类囊
18、体薄膜上和叶绿体基质中薄膜上和叶绿体基质中D.D.人体中酶的活性受温度、人体中酶的活性受温度、pHpH的影响,并只的影响,并只能在人体内中起作用能在人体内中起作用C.C.酶的形成都要经过核糖体的合成、内质网酶的形成都要经过核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工等几个阶段和高尔基体的加工等几个阶段A2021/5/2229 高考对本实验的考查,一是以高考对本实验的考查,一是以图表分析题图表分析题形式分析实验过程的合理性,形式分析实验过程的合理性,注重考查实验过注重考查实验过程及结果的评价与修订程及结果的评价与修订;二是;二是考查实验原理、考查实验原理、方法、思路分析及操作步骤的设计方法、思路分析及操
19、作步骤的设计。2021/5/2230实验:比较过氧化氢在不同条件下的分解实验:比较过氧化氢在不同条件下的分解实验原理:新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶,实验原理:新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶,Fe3+Fe3+是一种无机催化剂,都可以催化过氧是一种无机催化剂,都可以催化过氧化氢分解成水和氧。化氢分解成水和氧。(一)酶的高效性(一)酶的高效性2021/5/22311.实验设计及现象分析实验设计及现象分析试管试管号号3%3%H H2 2O O2 2 控制变量控制变量点燃的卫点燃的卫生香检测生香检测实验处理实验处理H H2 2O O2 2分解速度分解速度(气泡多少气泡多少)1 12ML2ML2 22ML2ML
20、9090水浴加热水浴加热3 32ML2ML滴加滴加3%3%氯化铁氯化铁2 2滴滴4 42ML2ML滴加滴加20%20%肝脏研肝脏研磨液磨液2 2滴滴很少很少较多较多发亮发亮很多很多复燃复燃无无2021/5/2232试管号3%H2O2 控制变量点燃的卫生香检测实验处理H2O2分解速度(气泡多少)12ML22ML9090水浴加热32ML滴加3%氯化铁2滴42ML滴加20%肝脏研磨液2滴很少很少较多较多发亮发亮很多很多复燃复燃无无2.实验过程的变量及对照分析实验过程的变量及对照分析自变量:90水浴加热、滴加3%氯化铁2滴、滴加20%肝脏研磨液2滴因变量:H2O2分解速度(气泡多少)卫生香的复燃程度无
21、关变量:H2O2的量、实验室的温度、氯化铁的浓度、肝脏研磨液的新鲜程度对照组:1号试管实验组:2、3、4试管2021/5/22333.实验结论实验结论1.1.酶具有催化作用,和无机催化剂一样可加快反应速率酶具有催化作用,和无机催化剂一样可加快反应速率2.2.与无机催化剂相比,酶的催化效率更高,具有与无机催化剂相比,酶的催化效率更高,具有高效性高效性高效性高效性事实上,酶的催化效率一般是无机催化剂的事实上,酶的催化效率一般是无机催化剂的 倍。倍。10107 7 101013132021/5/2234例例4.下图表示过氧化氢被分解的曲线,可说明酶具有下图表示过氧化氢被分解的曲线,可说明酶具有()专
22、一性专一性 高效性高效性 催化特性催化特性 在温和条件下进行在温和条件下进行 A.B.C.D.B B2021/5/2235AABBCDA1、图中哪个英文字母代表酶?判定依据是什么?、图中哪个英文字母代表酶?判定依据是什么?2、如果、如果B代表蔗糖,代表蔗糖,C和和D各代表什么?各代表什么?3、如果、如果B代表脂肪,代表脂肪,C和和D各代表什么?各代表什么?(二)酶的专一性(二)酶的专一性2021/5/2236 请用所给的实验材料和用具,设计实验请用所给的实验材料和用具,设计实验来验证蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一来验证蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性。性。要求完成实验设计、补充实验步骤、预
23、要求完成实验设计、补充实验步骤、预测实验结果、得出结论。测实验结果、得出结论。实验材料与用具:适宜浓度的蔗糖酶、实验材料与用具:适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉四种溶液,斐林试唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉四种溶液,斐林试剂、试管、剂、试管、37恒温水浴锅,沸水浴锅。恒温水浴锅,沸水浴锅。2021/5/2237酶的特性酶的特性专一性专一性如何通过实验验证酶的专一性?对照组对照组实验组实验组实实实实验验验验步步步步骤骤骤骤123实验现象实验现象实验现象实验现象实验结论实验结论实验结论实验结论1 1号试管加入号试管加入2mL2mL蔗糖溶液蔗糖溶液2 2号试管加入号试管加入2mL2mL淀粉溶液淀粉溶
24、液分别加入新鲜淀粉酶溶液分别加入新鲜淀粉酶溶液2mL2mL,振荡,放在,振荡,放在3737左右的水浴中保温左右的水浴中保温5min5min分别加入分别加入1mL1mL斐林试剂,振荡,放在斐林试剂,振荡,放在6060左右左右的水浴中保温的水浴中保温2min2min会出现砖红色沉淀会出现砖红色沉淀会出现砖红色沉淀会出现砖红色沉淀无无无无砖红色沉淀砖红色沉淀砖红色沉淀砖红色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解不能催化蔗糖水解,有淀粉酶只能催化淀粉水解不能催化蔗糖水解,有淀粉酶只能催化淀粉水解不能催化蔗糖水解,有淀粉酶只能催化淀粉水解不能催化蔗糖水解,有专一性专一性专一性专一性还有什么实验设计思路?还有什么实验
25、设计思路?换酶不换反应物换酶不换反应物2021/5/22381.1.通通过过以以上上实实验验总总结结生生物物实实验验设设计计应应遵遵循循的的一一般般原原则则.总结总结2.2.酶和一般催化剂的比较酶和一般催化剂的比较.对照原则对照原则对照原则对照原则单一变量原则单一变量原则单一变量原则单一变量原则(自变量自变量自变量自变量,因变量因变量因变量因变量,无关变量无关变量无关变量无关变量,额外变量额外变量额外变量额外变量)共性共性酶的酶的特点特点用量少而催化效率高用量少而催化效率高反应前后其性质和数量均不发生变化反应前后其性质和数量均不发生变化可降低反应的活化能可降低反应的活化能高效性高效性高效性高效
26、性专一性专一性专一性专一性在温和的条件下发挥作用在温和的条件下发挥作用在温和的条件下发挥作用在温和的条件下发挥作用2021/5/2239(三)影响酶活性的条件的探究分析(三)影响酶活性的条件的探究分析1.温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响原理:原理:原理:原理:设计思路:设计思路:设计思路:设计思路:结果分析及结论:结果分析及结论:结果分析及结论:结果分析及结论:淀粉淀粉淀粉淀粉 麦芽糖麦芽糖麦芽糖麦芽糖淀粉酶淀粉酶碘碘 液液碘碘 液液变蓝变蓝变蓝变蓝不变蓝不变蓝不变蓝不变蓝根据是否出现蓝根据是否出现蓝色及蓝色的深浅色及蓝色的深浅可判断酶的活性可判断酶的活性温度温度温度温度303040405
27、0506060707080809090操作操作操作操作现象现象现象现象达到相应的温度后,在一定量的淀粉溶液中加入达到相应的温度后,在一定量的淀粉溶液中加入适量酶,相应温度下保温一段时间后滴加碘液适量酶,相应温度下保温一段时间后滴加碘液蓝色越深说明酶的活性越低蓝色越深说明酶的活性越低蓝色越深说明酶的活性越低蓝色越深说明酶的活性越低动物体内的酶最适温度在动物体内的酶最适温度在35-4035-40度之间,植物的是度之间,植物的是40-5040-50度度,低温会降低酶活性低温会降低酶活性低温会降低酶活性低温会降低酶活性,高温可使酶完全失活高温可使酶完全失活高温可使酶完全失活高温可使酶完全失活。看溶液是
28、否变蓝及其深浅看溶液是否变蓝及其深浅特别关注:本实验可选用斐林试剂吗?特别关注:本实验可选用斐林试剂吗?能先加酶再保持各自温度吗?能先加酶再保持各自温度吗?2021/5/2240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 遭到破坏而遭到破坏而失去失去 。低温不会使酶失去活性,低温时酶活低温不会使酶失去活性,低温时酶活性降低,但若再给予适宜的温度,酶活性又增强。性降低,但若再给予适宜的温度,酶活性又增强。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2021/5/2241(三)影响酶活性的条件的探究分析(
29、三)影响酶活性的条件的探究分析2.PH对酶活性的影响对酶活性的影响原理:原理:设计思路设计思路:结果分析及结论:结果分析及结论:结果分析及结论:结果分析及结论:PHPH3 34 45 56 67 78 89 9操作操作操作操作现象现象现象现象先将等量的新鲜肝脏研磨液用盐酸或先将等量的新鲜肝脏研磨液用盐酸或NaOHNaOH溶液溶液调整调整PHPH后,再分别加入等量的后,再分别加入等量的3%3%的的H H2 2O O2 2溶液溶液,.,.H2O2在过氧化氢酶的催化下分解产生氧气会形成气泡,PH会影响酶的活性,从而影响气体生成量。观察气泡的多少或是用带火星的木条观察气泡的多少或是用带火星的木条气泡越
30、多或使木条燃烧越旺则酶活性越高气泡越多或使木条燃烧越旺则酶活性越高动动物物体体内内的的酶酶最最适适PHPH在在6.5-86.5-8之之间间(胃胃蛋蛋白白酶酶例例外外是是1.51.5,植物的在植物的在4.5-6.54.5-6.5之间之间,过酸过碱都会使酶完全失活过酸过碱都会使酶完全失活过酸过碱都会使酶完全失活过酸过碱都会使酶完全失活。特别关注:不宜用淀粉酶催化淀粉水解,特别关注:不宜用淀粉酶催化淀粉水解,因为淀粉在酸性条件下也会发生水解反因为淀粉在酸性条件下也会发生水解反应应2021/5/2242过氧化氢酶过氧化氢酶在最适合的在最适合的pH下,下,酶的活性酶的活性 最高最高空间结构空间结构在过酸
31、过碱的条件下,都会使酶的在过酸过碱的条件下,都会使酶的 遭遭到破坏而失去到破坏而失去 。活性活性PH2021/5/2243酶的名称酶的名称最适最适PHPH胃蛋白酶胃蛋白酶2 2唾液淀粉酶唾液淀粉酶 7 7胰蛋白酶胰蛋白酶8 8过酸过碱和高温过酸过碱和高温-酶变性失活,酶变性失活,低温低温-酶活性降低酶活性降低2021/5/2244细胞的能量细胞的能量“通货通货”ATPATP2021/5/2246ATP 三磷酸腺苷三磷酸腺苷全称全称ATP腺苷腺苷三个三个磷酸基团磷酸基团(高能磷酸化合物)(高能磷酸化合物)什么是什么是ATP?2021/5/2247一、一、ATPATP结构式结构式腺嘌呤腺嘌呤核核糖
32、糖腺苷腺苷(A)(A)腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸,是是_的基本单位之一的基本单位之一ADP,中文名称中文名称_ATP,中文名称中文名称_(高能磷酸键高能磷酸键)(APPP)RNA二磷酸腺苷二磷酸腺苷三磷酸腺苷三磷酸腺苷释放的能量多达释放的能量多达30.54KJ/mol30.54KJ/mol2021/5/2248 ATP ATP 的中文名称是的中文名称是 ,是一种是一种_ 化合物,其中化合物,其中A A代表代表 ,由,由_和和_组成,组成,T T代表代表 ,P,P代表代表_ ATPATP的结构简式是的结构简式是 ,一个,一个ATPATP分子中分子中含有一个含有一个 ,两个,两个 ,三个,三
33、个_ 在有关酶的催化下,在有关酶的催化下,ATPATP中中 的高能磷酸键的高能磷酸键最容易水解,并释放大量的能量。当最容易水解,并释放大量的能量。当ATPATP中两个高能磷中两个高能磷酸键都水解后剩余部分叫酸键都水解后剩余部分叫 ,是组,是组成成 的基本单位之一。的基本单位之一。组成元素有组成元素有_,ATPATP彻底水解后的物质是彻底水解后的物质是 。三磷酸腺苷三磷酸腺苷高能磷酸高能磷酸腺苷腺苷磷酸基团磷酸基团三个三个A-PA-PP PP P腺苷腺苷高能磷酸键高能磷酸键磷酸基团磷酸基团远离腺苷远离腺苷腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸RNARNA腺嘌呤、核糖、磷酸腺嘌呤、核糖、磷酸腺嘌呤腺嘌呤
34、核糖核糖C H O N P填空填空:2021/5/22491、ATP的结构式可以简写为(的结构式可以简写为()A、A-P-PP B、A-PPP C、APP-P D、APPPB B2 2、生物体内进行生命活动的直接能源物质、生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能源物质和最终能源依次是主要能源物质和最终能源依次是 ()A A、太阳能、太阳能 糖类糖类 ATP ATP B B、ATP ATP 糖类糖类 脂肪脂肪 C C、ATP ATP 脂肪脂肪 太阳能太阳能 D D、ATP ATP 葡萄糖葡萄糖 太阳能太阳能 D2021/5/22503 3、一分子、一分子ATPATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能
35、中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次是(磷酸键数目依次是()。)。A A、1 1,2 2,2 B2 B、1 1,2 2,1 1 C C、1 1,3 3,2 D2 D、2 2,3 3,1 1 4 4、如果一个、如果一个ATPATP脱去两个磷酸,该物质就是构脱去两个磷酸,该物质就是构成核酸的基本单位之一,称为(成核酸的基本单位之一,称为()A A、腺嘌呤核苷酸、腺嘌呤核苷酸 B B、鸟嘌呤核苷酸、鸟嘌呤核苷酸 C C、胞嘧啶核苷酸、胞嘧啶核苷酸 D D、鸟嘧啶核苷酸鸟嘧啶核苷酸 CA2021/5/22515.ATP5.ATP之所以能作为能量的直接来源是因为之所以能作为能量的直接来源是因为()
36、()A AATPATP在细胞内数量很多在细胞内数量很多 B BATPATP中的高能磷酸键储存的能量多且很不稳定中的高能磷酸键储存的能量多且很不稳定 C CATPATP中的高能磷酸键很稳定中的高能磷酸键很稳定 D DATPATP是生物体内唯一可以释放能量的化合物是生物体内唯一可以释放能量的化合物B B6.(20106.(2010佛山质检佛山质检)关于关于ATPATP的叙述不正确的是的叙述不正确的是()()A AATPATP连续水解两次可以得到腺嘌呤核糖核苷酸连续水解两次可以得到腺嘌呤核糖核苷酸B B ATPATP中的中的“A”A”与构成与构成RNARNA中的碱基中的碱基“A”A”是同一是同一物质
37、物质C CATPATP的元素组成与脂肪相同的元素有的元素组成与脂肪相同的元素有C C、HH、OODDATPATP是生物体内的储能物质,但在细胞内含量很少是生物体内的储能物质,但在细胞内含量很少B B2021/5/2252“A”A”代表的含义归纳代表的含义归纳A:腺苷腺苷A:腺嘌呤腺嘌呤A:腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸A:腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸2021/5/2253正常成年人安静状态下正常成年人安静状态下2424小时有小时有40 kgATP40 kgATP发生转化,而细发生转化,而细胞内胞内ADPADP、ATPATP的浓度仅为的浓度仅为210mmol210mmolL L,为满足能量
38、需,为满足能量需要,人体解决这一矛盾的合理途径是要,人体解决这一矛盾的合理途径是 。即使剧烈运动时,肌细胞中即使剧烈运动时,肌细胞中ATPATP的含量不会降为零,说明的含量不会降为零,说明 。ATPATP的分解和生成是同时进行的的分解和生成是同时进行的二、二、ATPATP与与ADPADP的相互转化的相互转化 ATPATP和和ADPADP相互迅速转化相互迅速转化ADPPi能量能量 ATP2021/5/2254ATP ADP+Pi+能量酶酶1 酶酶2酶不同酶不同:酶酶1是水解酶,酶是水解酶,酶2是合成酶。是合成酶。能量来源不同能量来源不同:ATPATP水解释放的能量:来自高能磷酸键的化学能,并用水
39、解释放的能量:来自高能磷酸键的化学能,并用 于生命活动。于生命活动。合成合成ATPATP的能量:的能量:来自呼吸作用或光合作用。来自呼吸作用或光合作用。场所不同场所不同:ATPATP水解在细胞的各处。水解在细胞的各处。ATPATP合成在线粒体,叶绿体,细胞质基质。合成在线粒体,叶绿体,细胞质基质。总结:总结:物质可逆,能量不可逆,整体上是不可逆反应。物质可逆,能量不可逆,整体上是不可逆反应。2021/5/22557.7.下图是下图是ATPATP与与ADPADP之间的转化图,由此可确定之间的转化图,由此可确定()A.AA.A为为ADPADP,B B为为ATP ATP B.B.能量能量1 1和能量
40、和能量2 2来源相同来源相同C.C.酶酶1 1和酶和酶2 2是同一种酶是同一种酶 D.XD.X1 1和和X X2 2是同一种物质是同一种物质D D 2021/5/2256三、三、ATPATP中能量的中能量的来源来源生成生成ATPATP的生理过程的生理过程反应场所反应场所光合作用的光反应光合作用的光反应有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸酶酶 ADPADPPiPi能量能量 ATPATP8.(20088.(2008年年广广东东卷卷)关关于于叶叶肉肉细细胞胞在在光光照照条条件件下下产产生生ATPATP的的描描述述,正确的是(正确的是()A A无氧条件下,光合作用是细胞无氧条件下,光合作用是细胞ATPAT
41、P的唯一来源的唯一来源B B有氧条件下,线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产生有氧条件下,线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产生ATPATPC C线粒体和叶绿体合成线粒体和叶绿体合成ATPATP都依赖氧都依赖氧DD细胞质中消耗的细胞质中消耗的ATPATP均来源于线粒体和叶绿体均来源于线粒体和叶绿体B B 叶绿体中的类囊体薄膜叶绿体中的类囊体薄膜 细胞质基质和线粒体细胞质基质和线粒体 细胞质基质细胞质基质 合成合成ATPATP时所需能量来自时所需能量来自:光能和呼吸作用有机物分解释放的能量(化学能)光能和呼吸作用有机物分解释放的能量(化学能)2021/5/2257四、四、ATPATP中能量中能量去路去路
42、判断判断:ATP ATP中的能量可以来源于光能、化学能,也可以中的能量可以来源于光能、化学能,也可以转化为光能和化学能转化为光能和化学能吸能反应一般与吸能反应一般与ATPATP的的 相联系,相联系,放能反应一般与放能反应一般与ATPATP的的 相联系相联系.水解水解 合成合成ATP ADPATP ADPPiPi能量能量酶酶(如萤火虫发光如萤火虫发光)热能热能(维持体温维持体温)2021/5/22589.9.下列过程中,其中需要消耗下列过程中,其中需要消耗ATPATP中的能量的是中的能量的是()()根细胞吸收根细胞吸收K K 精子鞭毛的摆动精子鞭毛的摆动肌肉收缩肌肉收缩 蛋白质合成蛋白质合成兴奋
43、的传导兴奋的传导血液中的葡萄糖进入红细胞血液中的葡萄糖进入红细胞维持体温维持体温 萤火虫发光、电鳗发电萤火虫发光、电鳗发电基因的基因的表达表达 细胞分裂细胞分裂2021/5/2259生物体内(细胞中)能源物质:生物体内(细胞中)能源物质:生物体内(细胞中)主要能源物质:生物体内(细胞中)主要能源物质:生物体内主要储存能量的物质:生物体内主要储存能量的物质:植物细胞中储存能量的物质:植物细胞中储存能量的物质:动物细胞中储存能量的物质:动物细胞中储存能量的物质:被称为被称为“生命的燃料生命的燃料”的物质:的物质:进行各项生命活动的直接能源物质:进行各项生命活动的直接能源物质:进行各项生命活动的最终
44、能源物质:进行各项生命活动的最终能源物质:糖类、脂肪、蛋白质糖类、脂肪、蛋白质糖类糖类糖原糖原 脂肪脂肪脂肪脂肪葡萄糖葡萄糖ATPATP太阳能太阳能五、生物体内能源物质总结五、生物体内能源物质总结淀粉淀粉 脂肪脂肪2021/5/226010.10.下列有关下列有关ATPATP的叙述,正确的是(的叙述,正确的是()A A、线粒体是蓝藻细胞产生、线粒体是蓝藻细胞产生ATPATP的主要场所的主要场所B B、光合作用产生的、光合作用产生的ATPATP可用于各项生命活动可用于各项生命活动C C、ATPATP分子由分子由1 1个腺嘌呤和个腺嘌呤和3 3个磷酸基团组成个磷酸基团组成DD、细胞连续分裂时,伴随
45、着、细胞连续分裂时,伴随着ATPATP与与ADPADP的相互转化的相互转化D D 细胞质和细胞膜细胞质和细胞膜(1)(1)蓝藻产生蓝藻产生ATPATP的场所是的场所是_(2)(2)光合作用产生的光合作用产生的ATPATP只能用于只能用于_暗反应暗反应C C3 3的还原的还原2021/5/226111.11.下图中能表示动物肌细胞内下图中能表示动物肌细胞内ATPATP产生量与氧气供产生量与氧气供给之间的曲线给之间的曲线()()A A、a Ba B、b Cb C、c Dc D、d dB B 2021/5/2262在无氧的条件下,肌细胞可通过在无氧的条件下,肌细胞可通过无氧呼吸分解有机物,产生少量无
46、氧呼吸分解有机物,产生少量的的ATPATP。随随OO2 2供应量逐渐增多,有氧呼吸明显加强,通过有氧呼吸供应量逐渐增多,有氧呼吸明显加强,通过有氧呼吸分解有机物释放出的能量明显增多,分解有机物释放出的能量明显增多,ATPATP产量随之升高产量随之升高 有氧呼吸产生有氧呼吸产生ATPATP的过程还受其他条件的限制,如酶、有的过程还受其他条件的限制,如酶、有机物、机物、ADPADP、磷酸等、磷酸等从图示可解读以下信息:从图示可解读以下信息:1 1A A点表示点表示2.AB2.AB段表示段表示3 3BCBC段表示段表示A002供给量供给量ATP产产生生量量BC OO2 2供给量超过一定范围,供给量超
47、过一定范围,ATPATP的产量不再增加。的产量不再增加。原因:原因:2021/5/226312.12.在校运动会上,某同学参加在校运动会上,某同学参加100 m100 m短跑过程中,其肌细胞短跑过程中,其肌细胞中中ATPATP相对含量变化如图所示,试回答:相对含量变化如图所示,试回答:(4)(4)某同学进行一项实验,目的是观察某同学进行一项实验,目的是观察ATPATP可使离体的、刚刚丧可使离体的、刚刚丧失收缩功能的新鲜骨骼肌产生收缩这一现象,说明失收缩功能的新鲜骨骼肌产生收缩这一现象,说明ATPATP是肌肉收是肌肉收缩所需能量的直接来源。缩所需能量的直接来源。必须待离体肌肉自身的必须待离体肌肉
48、自身的_消耗之后,才能进行实验。消耗之后,才能进行实验。在程序上,采取自身前后对照的方法,先滴加在程序上,采取自身前后对照的方法,先滴加_(“_(“葡葡萄糖溶液萄糖溶液”或或“ATPATP溶液溶液”),观察,观察_与否以后,再滴加与否以后,再滴加_(_(填填“葡萄糖溶液葡萄糖溶液”或或“ATPATP溶液溶液”)。如果将上述顺序颠倒一下,实验结果是否可靠?解释原因如果将上述顺序颠倒一下,实验结果是否可靠?解释原因_(1)(1)由由A A到到B B的变化过程中,说明的变化过程中,说明ATPATP被水被水解,释放的能量用于解,释放的能量用于_肌肉收缩等生命活动肌肉收缩等生命活动 ATP ATP 葡萄
49、糖溶液葡萄糖溶液肌肉收缩肌肉收缩ATPATP溶液溶液 结果不可靠。如果外源结果不可靠。如果外源ATPATP尚未耗尽,会出现滴加葡萄糖溶液尚未耗尽,会出现滴加葡萄糖溶液肌肉也会收缩的现象,造成葡萄糖也能被肌肉直接利用的假象肌肉也会收缩的现象,造成葡萄糖也能被肌肉直接利用的假象 (2)BC(2)BC过程中,过程中,ATPATP含量增加,说明含量增加,说明 _加强,释放更多的能量,供加强,释放更多的能量,供ADPADP合成合成ATPATP,补充消耗的,补充消耗的ATPATP。细胞呼吸细胞呼吸(3)CD(3)CD过程中,过程中,ATPATP含量不变含量不变,说明受说明受_限制限制酶酶,有机物有机物,A
50、DP,磷酸等磷酸等2021/5/2264结束2021/5/2265 ATP是一类是一类高能磷酸化合物高能磷酸化合物APPP 代表腺苷代表腺苷代表磷酸基团代表磷酸基团代表一种特殊的化学键,代表一种特殊的化学键,叫做高能磷酸键叫做高能磷酸键ATPATP的结构简式的结构简式 通常我们把水解时放出的能量在通常我们把水解时放出的能量在20.92千焦每摩尔千焦每摩尔以上的磷酸化合物叫做高能磷酸化合物以上的磷酸化合物叫做高能磷酸化合物2021/5/2266例例12.生物体内既能储存能量,又能为生命活动生物体内既能储存能量,又能为生命活动直接提供能量的物质是(直接提供能量的物质是()A、葡萄糖、葡萄糖 B、糖