生物必修一酶

1、细胞内外的环境细胞内外的环境 是很温和的是很温和的 1.常温常温 2.常压常压 3.水溶液环境水溶液环境 4.pH接近中性接近中性 细胞内会发生一系列的化学反应，这细胞内会发生一系列的化学反应，这 些化学反应发生的环境条件怎样？些化学反应发生的环境条件怎样？ 在这种环境状态下发生的化学反在这种环境状态下发生的化学反 应，应，应该有应该有适合的适合的生物催化剂生物催化剂 思考思考 光合作用光合作用 叶绿体：叶绿体：CO2+H2O （CH2O) +O2 光能光能 酶酶 思考思考 线粒体线粒体: C6H12O6+6H2O+O2 6CO2+12H2O+能量能量 氧气氧气 酶酶 需氧呼吸需氧呼吸 思考思

2、考 合成蛋白质合成蛋白质 核糖体：核糖体： 氨基酸氨基酸 多肽多肽 酶酶 缩合脱水缩合脱水 核糖体核糖体 叶绿体：叶绿体：CO2+H2O （CH2O) +O2 光能光能 酶酶 线粒体线粒体: C6H12O6+6H2O+O2 6CO2+12H2O+能量能量 氧气氧气 酶酶 核糖体：核糖体： 氨基酸氨基酸 多肽多肽 酶酶 缩合脱水缩合脱水 就是就是活细胞活细胞中中全部全部 有序的化学变化有序的化学变化的总称的总称. 细胞代谢细胞代谢 第第3节节 酶酶 酶为生酶为生 活添姿活添姿 彩彩 1、知道酶的本质。、知道酶的本质。 学习目标学习目标: 3、知道酶活性容易受环境中的温度、知道酶活性容易受环境中的

3、温度、pH的影响。的影响。 2、知道酶具有高效性、专一性、作用条件温和等特性。、知道酶具有高效性、专一性、作用条件温和等特性。 4、进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察、进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察 和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。 1.这个实验要解决什么问题？这个实验要解决什么问题？ 讨论：讨论： 问题探讨问题探讨: : 斯帕兰札尼在研究斯帕兰札尼在研究 鹰的消化作用鹰的消化作用 2.是什么物质使肉块消失了？是什么物质使肉块消失了？ 一、酶的发现一、酶的发现 19世纪以前人们认为世纪以前人们认为 发酵是纯化学反应

4、，与生命活动无关发酵是纯化学反应，与生命活动无关 争 de观点 de观点 认为引起发酵认为引起发酵 的是酵母细胞中的是酵母细胞中 的某些物质的某些物质, ,并并 且这种物质只有且这种物质只有 在酵母细胞死亡在酵母细胞死亡 并裂解后才能发并裂解后才能发 挥作用挥作用. . 认为酿酒中的认为酿酒中的 发酵与酵母细胞的发酵与酵母细胞的 代谢活动有关，没代谢活动有关，没 有活细胞的参与，有活细胞的参与， 糖类是不可能变成糖类是不可能变成 酒精的。酒精的。 直到直到1926年，萨姆纳历时年，萨姆纳历时9年才提年才提 取到脲酶结晶取到脲酶结晶,并证明是蛋白质并证明是蛋白质,并因此并因此 获得诺贝尔奖获得诺

5、贝尔奖. 在人们都要相信酶就是蛋白质的时在人们都要相信酶就是蛋白质的时 候，候，2020世纪世纪8080年代美国科学家年代美国科学家切赫切赫和和 奥特曼奥特曼发现发现: : 少数少数RNARNA也具有生物催化功能也具有生物催化功能-核酶核酶。 酶的化学成分酶的化学成分 酶的来源酶的来源 酶的功能酶的功能 酶是一类生物催化剂酶是一类生物催化剂 酶的本质酶的本质 二、酶是生物催化剂二、酶是生物催化剂 催化剂可以降低化学反应的活化能，而且催化剂可以降低化学反应的活化能，而且 与无机催化剂相比较，生物催化剂酶有突出与无机催化剂相比较，生物催化剂酶有突出 的优越性的优越性酶降低活化能的作用更显著酶降低活

6、化能的作用更显著 概念概念: 酶促反应酶促反应: 由酶催化的化学反应称为酶促反应。由酶催化的化学反应称为酶促反应。 底物底物: 受酶催化而发生化学反应的分子叫底物。受酶催化而发生化学反应的分子叫底物。 锁和钥匙学说锁和钥匙学说 锁锁 和和 钥匙钥匙 学学 说说 酶之所以能在室温下催化底物分子发生反应，是 因为酶分子具有一定的形状，恰好能和底物分子 结合，这就好比钥匙恰好能插到锁眼中一样。 诱导契合学说 酶酶-底物复合物底物复合物酶酶+底物底物酶酶+产物产物 酶作用的强弱可用酶活性表示。酶作用的强弱可用酶活性表示。 酶作为生物催化剂，其催化生酶作为生物催化剂，其催化生 物化学反应有怎样的物化学反

7、应有怎样的特性特性呢？呢？ 1221 少量肝脏少量肝脏 研磨液研磨液 说明过氧化氢酶比二氧化锰的催化效率高得多。说明过氧化氢酶比二氧化锰的催化效率高得多。 比较过氧化氢酶和二氧化锰的催化效率比较过氧化氢酶和二氧化锰的催化效率 为什么为什么2 2号试管的反应速率比号试管的反应速率比1 1号试管快得多？号试管快得多？ 二氧化锰二氧化锰 三、酶的催化效率探究实验三、酶的催化效率探究实验 事实上，酶的催化效率一般是无机催化事实上，酶的催化效率一般是无机催化 剂的剂的 倍。倍。107 1013 酶的高效性保证了细胞内酶的高效性保证了细胞内: 1、化学反应的顺利进行化学反应的顺利进行 2、能量供应的稳定能

8、量供应的稳定 酶具有高效性的意义：酶具有高效性的意义： 上述实验说明了：上述实验说明了： 思考思考1：酶的催化效率是如此的高效，：酶的催化效率是如此的高效， 那么酶是不是就是万能的了？就一种那么酶是不是就是万能的了？就一种 酶是不是就可以催化所有的化学反应酶是不是就可以催化所有的化学反应 了呢？了呢？ 思考思考2：口腔里有唾液淀粉酶，为什：口腔里有唾液淀粉酶，为什 么塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消么塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消 化化? 四、酶的专一性探究实验四、酶的专一性探究实验 淀粉溶液淀粉溶液蔗糖溶液蔗糖溶液 实实 验验 步步 骤骤 1 2 3 实验实验 现象现象 结论结论 加入淀粉酶加

9、入淀粉酶2 2滴，振荡，试管下半部浸入滴，振荡，试管下半部浸入6060 左右的热水中，反应左右的热水中，反应5min5min 2号试管中加入号试管中加入2mL 蔗糖溶液蔗糖溶液 加入本尼迪特试剂加入本尼迪特试剂 振荡振荡约约60水浴水浴2min 1号试管中加入号试管中加入2mL 淀粉溶液淀粉溶液 白色白色 无变化无变化 棕色棕色 红黄色沉淀红黄色沉淀 v每一种酶只能催化每一种酶只能催化 化学反应。化学反应。 v细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶 的的 是分不开的。是分不开的。 结论结论: 一种或一类一种或一类 4000 专一性专一性 v目前发现的酶有目前发现的酶有

10、 多种多种, ,它们分别催化不同它们分别催化不同 的化学反应。的化学反应。 小结与继续研究：小结与继续研究： 酶具有高效性和专一性；那么它的这两个特性酶具有高效性和专一性；那么它的这两个特性 的发挥是不是在任何条件下都可以呢？的发挥是不是在任何条件下都可以呢？ 思考：感冒发烧的你为什么不想吃饭呢？思考：感冒发烧的你为什么不想吃饭呢？ 我们的假设：温度可以影响酶的活性我们的假设：温度可以影响酶的活性 并且从上面进行的实验我们看出进行实验需要一并且从上面进行的实验我们看出进行实验需要一 定的条件，比如淀粉酶定的条件，比如淀粉酶60左右最好。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？

11、能不能设计一个实验，来证明温度会影响酶的活性？ 1号试管号试管淀粉溶液淀粉溶液 实验实验 步骤步骤 一一 二二 三三 四四 实验现象实验现象 结论结论 2号试管号试管3号试管号试管 加入淀粉酶加入淀粉酶2滴，振荡滴，振荡 试管各加入试管各加入2mL淀粉溶液淀粉溶液 蓝色蓝色 保持保持0冰水中冰水中 反应约反应约5min 加热至加热至100， 反应约反应约5min 加热至加热至60， 反应约反应约5min 各加入两滴碘液各加入两滴碘液振荡振荡 无明显现象无明显现象蓝色蓝色 五、酶的影响因素五、酶的影响因素探究温度对淀粉酶活性的影响探究温度对淀粉酶活性的影响 如何找到酶活性最高时的温度？如何找到酶

12、活性最高时的温度？ 疑问：疑问：60时，为什么肉块长时间不能被分解？时，为什么肉块长时间不能被分解？ 在合适的条件下将肉块和蛋白酶放到一起在合适的条件下将肉块和蛋白酶放到一起 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 遭到破坏遭到破坏 而失去而失去 。 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 我们知道口腔温度和体温差不多，而当我们知道口腔温度和体温差不多，而当 我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后，我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后， 却发现，唾液不再具有催化淀粉分解的却发现，唾液不再

13、具有催化淀粉分解的 功能，你能给出合理的解释吗？功能，你能给出合理的解释吗？ 唾液的唾液的PH为为6.27.4,胃液的胃液的PH为为0.91.5 PH值也可影响酶的活性值也可影响酶的活性 1号试管号试管 过氧化氢过氧化氢 溶液溶液 实验实验 步骤步骤 一一 二二 三三 四四 实验现象实验现象 结论结论 2号试管号试管3号试管号试管 加入过氧化氢酶加入过氧化氢酶2滴，振荡滴，振荡 试管各加入试管各加入2mL过氧化氢溶液过氧化氢溶液 无明显变化无明显变化 pH7pH=12pH2 各加入几滴过氧化氢酶溶液，各加入几滴过氧化氢酶溶液，23min后后 将点燃的卫生香分别放入试管中将点燃的卫生香分别放入试

14、管中 复燃复燃无明显变化无明显变化 五、酶的影响因素五、酶的影响因素探究探究pH对过氧化氢酶活性的影响对过氧化氢酶活性的影响 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 遭到破坏而失去遭到破坏而失去 。活性活性 高温、低温、过酸和过碱对酶活性高温、低温、过酸和过碱对酶活性 的影响其本质相同吗？的影响其本质相同吗？ 思考：思考： 因为温度对淀粉酶活性的影响较大，因为温度对淀粉酶活性的影响较大，pHpH对过氧化氢酶的对过氧化氢酶的 影响较大。这样做实验的现象才明显。影响较大。这样

15、做实验的现象才明显。 酶促反应速率酶促反应速率 酶的浓度酶的浓度 酶促反应速率酶促反应速率 底物浓度底物浓度 酶量一定酶量一定 酶的特性：酶的特性： 具有高效性具有高效性 具有专一性具有专一性 作用条件较温和作用条件较温和 要有合适的温度要有合适的温度 要有合适的要有合适的pH 总结：总结： 比较过氧化氢酶和二氧化锰的催化效率比较过氧化氢酶和二氧化锰的催化效率 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用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温度对淀粉酶活性的影响 pHpH对过氧化氢酶活性的影响对过氧化氢酶活性的影响 1、酶的本质、酶的本质 酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物酶是活细胞

16、产生的一类具有生物催化作用的有机物 大部分酶是蛋白质，也有少数是大部分酶是蛋白质，也有少数是RNA。 小试牛刀小试牛刀 1、关于酶的特性，下列表述中、关于酶的特性，下列表述中错误错误的是的是 A、酶是活细胞产生的具有催化能力的有机物、酶是活细胞产生的具有催化能力的有机物 B、化学反应前后，酶的化学性质和数量不变、化学反应前后，酶的化学性质和数量不变 C、酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响、酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响 D、一旦离开活细胞，酶就失去催化能力、一旦离开活细胞，酶就失去催化能力 2、用纯唾液和用稀释、用纯唾液和用稀释10倍的唾液做唾液淀粉酶倍的唾液做唾液淀粉酶 的催

17、化实验，其效果完全相同，这说明酶具有的催化实验，其效果完全相同，这说明酶具有 A、专一性、专一性 B、多样性、多样性 C、高效性、高效性 D、多变性、多变性 3、能水解脂肪酶的酶是、能水解脂肪酶的酶是 A、淀粉酶、淀粉酶 B、蛋白酶、蛋白酶 C、脂肪酶、脂肪酶 D、麦芽糖酶、麦芽糖酶 4、在过氧化氢酶溶液中加入双缩脲试剂，其结果应该是、在过氧化氢酶溶液中加入双缩脲试剂，其结果应该是 A、产生气泡、产生气泡 B、溶液呈蓝色、溶液呈蓝色 C、溶液呈紫色、溶液呈紫色 D、产生砖红色沉淀、产生砖红色沉淀 5、将唾液淀粉酶先放入沸水中、将唾液淀粉酶先放入沸水中2分钟，再放分钟，再放 在在370C的恒温水

18、浴中，酶的催化效率前后变化是的恒温水浴中，酶的催化效率前后变化是 A、不断降低、不断降低 B、先升后降、先升后降 C、先降后升、先降后升 D、没有变化、没有变化 6、常温常压下，要使过氧化氢溶液迅速、常温常压下，要使过氧化氢溶液迅速 放出大量的氧气，应投入放出大量的氧气，应投入 A、煮熟猪肝、煮熟猪肝 B、冰冻猪肝、冰冻猪肝 C、生锈铁钉、生锈铁钉 D、新鲜猪肝、新鲜猪肝 7. 同一个体内的各类活细胞所含有的酶（同一个体内的各类活细胞所含有的酶（ ） A、种类有差异，数量相同、种类有差异，数量相同 B、种类有差异，数量不同、种类有差异，数量不同 C、种类无差异，数量相同、种类无差异，数量相同

19、D、种类无差异，数量不同、种类无差异，数量不同 B B 8.细胞内合成酶的主要的场所是（细胞内合成酶的主要的场所是（ ） A.细胞质细胞质 B. 线粒体线粒体 C.核糖体核糖体 D. 内质网内质网 C C 9.人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是 A.A.所吃食物不能消化所吃食物不能消化 （ ） B.B.胃没有排空胃没有排空 C.C.体温超过合适温度，消化酶的活性下降体温超过合适温度，消化酶的活性下降 D.D.吃药使人没有了胃口吃药使人没有了胃口 10.胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用，胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用， 主要原因

20、是（主要原因是（ ） A.pHA.pH不适合不适合 B.B.胃中已经起了消化作用，不能再起作用了胃中已经起了消化作用，不能再起作用了 C.C.被小肠中的物质包裹起来，所以起不到催化作用被小肠中的物质包裹起来，所以起不到催化作用 D.D.小肠中没有蛋白质可被消化小肠中没有蛋白质可被消化 C A 11.将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量 的水混合在一个容器内，调整的水混合在一个容器内，调整pH值为值为2.0，保存在，保存在37 水浴锅中，一段时间后容器内剩余的物质为水浴锅中，一段时间后容器内剩余的物质为 （ ） A.A.淀粉、胃蛋白酶、多肽、水

21、淀粉、胃蛋白酶、多肽、水 B.B.唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水 C.C.唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水 D.D.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水 12.下列对酶的专一性的叙述，不正确的是（下列对酶的专一性的叙述，不正确的是（ ） A.A.一种酶只能催化一种底物的化学反应一种酶只能催化一种底物的化学反应 B.B.酶能催化某些分子结构相近的物质发生反应酶能催化某些分子结构相近的物质发生反应 C.C.淀粉酶只能催化淀粉水解，对蔗糖不起作用淀粉酶只能催化淀粉水解，对蔗糖不起作用 D.D.酶只能催化

22、一种底物或少数几种相似底物的反应酶只能催化一种底物或少数几种相似底物的反应 A A 13.图中是一种酶促图中是一种酶促 反应反应P+Q R,曲曲 线线E表示在没有酶时此反表示在没有酶时此反 应的过程。在应的过程。在t1时，将催时，将催 化此反应的酶加于反应混化此反应的酶加于反应混 合物中。则表示此反应进合物中。则表示此反应进 程的曲线是程的曲线是 ( ) t1 A E B B C D C C 时间时间 R PQ 14、某同学为验证、某同学为验证PH对酶活性的影响，设计如对酶活性的影响，设计如 下表中的方法步骤。下列评价中不合理的是：下表中的方法步骤。下列评价中不合理的是： 1、缺少正常、缺少正常PH 对照对照 2、实验步骤安、实验步骤安 排不合理排不合理 3、检验结果的、检验结果的 试剂选择不当试剂选择不当 酶的化学成分酶的化学成分 酶的来源酶的来源 酶的功能酶的功能 酶是一类生物催化剂酶是一类生物催化剂 酶的本质酶的本质 锁锁 和和 钥匙钥匙 学学 说说 酶之所以能在室温下催化底物分子发生反应，是 因为酶分子具有一定的形状，恰好能和底物分子 结合，这就好比钥匙恰好能插到锁眼中一样。 1221 少量肝脏少量肝脏 研磨液研磨液 说明过氧化氢酶比二氧化锰的催化效率高得多。