高一生物必修1 酶 ppt课件

第一节酶 新陈代谢在常温 常压下 为什么能够顺利而快速地进行呢 酶 18世纪之前 人们一直认为鸟类的胃只能磨碎食物 不能分解食物中的有机物 1773年 意大利科学家斯帕兰札尼做了一个巧妙的实验 将肉块放入金属笼内 然后让鹰把小笼子吞下去 过一段时间后 他把小笼子取出来 发现笼内的肉块消失了 从这个实验中能得出什么结论 胃具有化学性消化的作用 一 酶的发现 一 酶的发现 1 1773年意大利斯帕兰札尼实验 其巧妙之处在哪里 这个实验说明了什么 巧妙之处 把肉放在小笼内 避免发生物理消化 本实验说明胃中发生化学性消化 2 1857年 法国微生物学家巴斯德通过显微镜观察 提出酿酒中的发酵是由于酵母细胞的存在 没有活细胞的参与 糖类是不可能变成酒精的 德国化学家李比希却坚持认为引起发酵的是酵母细胞中的某些物质 与酵母菌的活动无关 两种观点争论不下 说明酒精发酵是酵母中的某种物质 而不是酵母细胞本身 1897年 德国的毕希纳把酵母细胞放在石英砂中用力研磨 加水搅拌 再进行加压过滤 得到不含酵母细胞的提取液 在这些汁液中加入葡萄糖 一段时间后就冒出气泡 糖液居然变成了酒 这个实验说明了什么 3 20世纪30年代 科学家们相继提取多种酶的蛋白质结晶 如 脲酶 美国科学家萨母纳尔从刀豆种子中提取出来的 这一事实说明了什么 酶是蛋白质 极少数酶是RNA 称为核酶 4 20世纪80年代以来 美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有催化作用 酶的概念 酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物 产生部位 生理作用 化学本质 活细胞 生物催化作用 有机物 大部分酶是蛋白质 也有少数是RNA 酶VS无机催化剂 共同点 反应前后 自身的性质 数量不改变 可以加快反应速度 但并不改变反应本身的平衡 2 酶催化作用的机理 不同点 酶降低活化能的作用更显著 因而催化效率更高 降低化学反应的活化能 2 酶的催化机理 底物 受酶催化而发生化学反应的分子 酶促反应 受酶催化的化学反应 1948年 德国有机化学家Fisher提出锁钥学说 下图是人体内某个化学反应的示意图 图中的哪个英文字母代表酶 A 酶有什么独特的特点呢 酶的专一性 酶 生物催化剂 酶 生物催化剂 提出问题 酶作为生物催化剂 与无机催化剂相比 哪个效率更高 如何证明 MnO2 实验目的 比较过氧化氢酶与MnO2催化效率 取材 鸡肝匀浆或马铃薯匀浆 实验设计的一般方法 控制变量法 实验中可以变化的因素称为变量 自变量 其中人为改变的 实验控制的变量 因变量 随着自变量改变而变化的变量 无关变量 除自变量以外的还可能会存在的一些可变因素 对实验结果造成影响的 对照实验 除一个因素 自变量 以外 其余 无关变量 都保持一致且适宜的实验 1 自变量 催化剂的种类 2 因变量 催化效率的高低 检测方法 点燃但无明火的卫生香复燃程度 火焰大小气泡产生的速度 多少 3 无关变量 过氧化氢溶液的体积 浓度 配制的时间 试管大小 温度 PH等 实验一 比较过氧化氢酶与MnO2催化效率 要求相同且适宜 设计好实验步骤和记录表格 再进行实验操作是一个良好的习惯 有利于统筹安排实验 实验记录表格 试管 H2O2溶液 鸡肝匀浆 MnO2 带火星的卫生香检测 实验结果 1号 2号 3mL 3mL 少许 少许 小结 1 酶的发现2 酶的催化机理3 酶的特性4 实验设计的一般思路和一般方法 酶的化学本质 大多数为蛋白质 少数为RNA 降低化学反应的活化能 符合锁 钥学说 具有高效性 具有专一性 实验设计的一般方法 控制变量法 实验原理 新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶 二氧化锰是一种无机催化剂 都可以催化H2O2分解成H2O和O2 方法步骤 过氧化氢溶液 鸡肝脏匀浆少许 1 2 1 2 二氧化锰少许 三 酶的特性 1 该实验能得出什么结论 酶具有高效性 2 该实验中为什么选用两支试管 如果只用试管1能否证明酶具有高效性 实验设计原则 对照原则 3 两支试管的唯一区别是催化剂不同 如果两试管的温度也不同 对实验结果有影响吗 单一变量原则 等量原则 少许二氧化锰 实验二 探究酶的专一性 实验目的 比较唾液淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用比较蔗糖酶对淀粉和蔗糖的作用 材料用具 稀释200倍的新鲜唾液 质量分数为2 的蔗糖溶液 溶于质量分数为0 3 NaCl溶液中的淀粉溶液 其中淀粉含量为1 菲林试剂 蔗糖酶溶液 试管 试管架 思考 分别找出自变量 因变量 无关变量 并根据材料用具思考如何设计实验 实验二 比较唾液淀粉酶和蔗糖酶对淀粉和蔗糖的作用 结论 上述实验说明 淀粉酶只能催化淀粉水解 蔗糖酶只能催化蔗糖水解 酶的专一性 每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应 实验原理 淀粉和蔗糖都是非还原糖 它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖 麦芽糖 葡萄糖 果糖 还原糖能够与菲林试剂发生反应 生成砖红色沉淀 实验步骤 雕牌加酶洗衣粉包装袋上印有以下资料 成分 蛋白酶0 2 清洁剂15 用法 洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内一段时间 使用温水效果最佳 切勿用60 以上的热水 注意 切勿用于丝质及羊毛衣料 用后须彻底清洗双手 根据以上内容 你能推测酶的催化作用可能有哪些特性及影响因素 展开想象的翅膀 酶的特性 作用条件较温和 受温度和pH值影响 低温 抑制高温 失活 过酸 失活过碱 失活 高温 低温 过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗 不同 过酸 过碱或温度过高 会使酶的空间结构遭到破坏 使酶永久失活 低温使酶活性明显下降 但在适宜温度下其活性可以恢复 思考 每种酶的最适温度 最适PH值是不是一样 有一种酶催化反应P Q R 右图中实线表示在没有酶时此反应的进程 在t1时 将催化此反应的酶加于反应混合物中 图中表示此反应进行过程的曲线是 P Q R 分别代表P Q R的浓度 A 曲线AB 曲线BC 曲线CD 曲线D C 影响酶促反应速率的因素 1 温度 3 酶的浓度 反应速率随酶浓度的升高而加快 4 底物浓度 在一定浓度范围内 反应速率随浓度的升高而加快 但达到一定浓度 反应速率不再变化 酶量一定 2 pH 5 其他化合物 重金属 酒精 有机磷农药 有机氯农药等对酶有毒害作用 从上面我们知道利用酶进行实验需要一定的条件 比如木瓜淀粉酶60 左右最好 能不能设计一个实验 来证明温度会影响酶的活性 请你来探究 1号试管 2号试管 3号试管 加入淀粉酶2滴 振荡 试管各加入2mL淀粉溶液 变蓝色 保持0 冰水中反应约5min 加热至100 反应约5min 加热至60 反应约5min 各加入两滴碘液 振荡 不变蓝 只有在一定温度下酶的催化效率最好 变蓝色 探究温度对淀粉酶活性的影响 1号试管 2号试管 3号试管 加入过氧化氢酶2滴 振荡 试管各加入2mL过氧化氢溶液 无明显变化 pH 7 pH 12 pH 2 各加入几滴过氧化氢酶溶液 2 3min后将点燃的卫生香分别放入试管中 只有在适合的pH下酶的催化效率最好 复燃 无明显变化 探究pH对过氧化氢酶活性的影响 3 酶的特性 具有高效性 具有专一性 作用条件较温和要有合适的温度要有合适的pH 总结 比较过氧化氢酶和Fe3 的催化效率淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用温度对淀粉酶活性的影响pH对过氧化氢酶活性的影响 1 酶的定义 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 2 酶的本质 绝大多数酶是蛋白质 少数酶是RNA 应用知识解决生活问题 1 人感冒发烧时 常食欲不佳 体力不支 原因是什么 2 采取什么措施可使加酶洗衣粉达到最佳洗涤效果 3 杀菌消毒 保存食品分别用哪种温度 某工厂生产了一种加酶洗衣粉 其包装袋上印有如下部分说明 成分 含碱性蛋白酶等用法 洗涤前先将衣物浸于洗衣粉的水内数小时 使用温水效果更佳 注意 切勿用于丝质及羊毛衣料 用后彻底清洗双手 请回答以下问题 质检局针对该洗衣粉设计了如下装置进行实验 1 该实验的目的是 探索该洗衣粉中酶的催化作用的最适温度 2 一学生为探索该洗衣粉中酶催化作用的最适温度 参考上述 的实验材料及方法进行了有关实验 并把结果以下列曲线图 表示 该碱性蛋白酶作用的底物是 由图可知 使用该加酶洗衣粉的最适宜温度约为 在O 和75 时 酶的催化效率基本都降为零 但温度再度回到45 后者的催化作用已不能恢复 这是因为 该学生在实验过程中可通过直接测定指标来表示酶的催化效率 该加酶洗衣粉不能用于洗涤丝质及羊毛衣料 其主要原因是 大力推广使用加酶洗衣粉替代含磷洗衣粉 有利于生态环境保护 这是因为 洗衣粉中的酶本身无毒 含量少 又能被微生物完全降解 对环境无污染 而含磷洗衣粉会使水体富营养化 蛋白质 45 胶片上的蛋白膜存在时间的长短 高温条件下酶的结构已遭破坏 丝质及羊毛衣料所含的蛋白质会被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解 从而破坏衣料 例 将乳清蛋白 淀粉 胃蛋白酶 唾液淀粉酶和适量水混合装入一容器内 调整pH值至2 0 保存于37 的水浴锅内 过一段时间后 容器内剩余的物质是 A 淀粉 胃蛋白酶 多肽 水B 唾液淀粉酶 麦芽糖 胃蛋白酶 多肽 水C 唾液淀粉酶 胃蛋白酶 多肽 水D 唾液淀粉酶 淀粉 胃蛋白酶 水 课堂反馈 胰蛋白酶作用于一定量的某种物质 底物 温度保持最适温度37 pH保持在最适值 生成物量与反应时间关系如右图 请回答下列问题 1 该酶作用的底物是 2 在140分钟后 曲线变成水平 这是因为 3 增加胰蛋白酶浓度 其他条件不变 请在原图上画出生成物量变化的示意曲线 4 若胰蛋白酶浓度和其他条件不变 反应液pH由2逐渐升高到10 则酶催化反应的速度将原因是 5 下图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速度和温度关系的是 练习 1 能够使唾液淀粉酶水解的酶是A 淀粉酶B 蛋白酶C 脂肪酶D 蔗糖酶2 在不损伤植物细胞内部结构的情况下 下列哪种物质适用于除去细胞壁A 蛋白酶B 纤维素酶C 盐酸D 淀粉酶3 在唾液淀粉酶催化淀粉的水解实验中 将唾液稀释10倍 与用唾液原液的效果几乎相同 这说明了酶具有A 专一性B 稳定性C 多样性D 高效性 B B D 谢谢 毕希纳为什么当时只能推测酶是蛋白质 而不能证明酶是蛋白质 酶的本质 1836年 德国科学家施旺提取胃液中消化蛋白质的物质 胃蛋白酶 显微镜下的胃蛋白酶结晶 酶是一种具有生物催化作用的蛋白质 2ml 2ml 3ml 3ml 无颜色反应 无颜色反应 无颜色反应 无颜色反应 2ml 2ml 2ml 2ml 3ml 3ml 3ml 1ml 1ml 1ml 1ml 3ml 砖红色沉淀 砖红色沉淀 方法步骤 先把试管下半部浸入37 左右的热水中 反应5min 再沸水浴2min 实验结论 专一性 蔗糖酶只能催化蔗糖水解 不能催化淀粉水解 实验结论 专一性 淀粉酶只能催化淀粉水解 不能催化蔗糖水解 加入淀粉酶2滴 振荡 试管下半部浸入60 左右的热水中 反应5min 2号试管中加入2mL蔗糖溶液 加入本尼迪特试剂 振荡 沸水浴2min 1号试管中加入2mL