必修一第四章酶PPT幻灯片

新陈代谢同化作用把从外界环境中获取的营养物质，转变成自身的组成物质储存能量异化作用分解自身的一部分组成物质，把分解的最终产物排出体外释放能量能量代谢物质代谢实质：自我更新新陈代谢类型同化作用类型异化作用类型自养型异养型需氧型厌氧型自养需氧型异养厌氧型异养需氧型自养厌氧型新陈代谢类型的进化、举例从厌氧型→需氧型进化从异养型→自养型进化最早的生物：异养厌氧型1.酶在细胞代谢中的作用(1)细胞代谢：细胞中每时每刻进行着的

的统称，是细胞生命活动的基础。(2)活化能：分子从

转变为容易发生化学反应的

所需要的能量。(3)酶的作用机理：降低化学反应的

，且与无机催化剂相比，酶

的作用更显著，催化效率更高。化学反应活跃状态活化能降低活化能常态2.酶的本质(1)酶本质的探索过程巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关↓争论↓毕希纳(德国)：获得含有酶的提取液，但提取液中还含有许多其他物质，无法直接对酶进行鉴定巴斯德(法国)1857年提出：只有

参与才能进行发酵李比希(德国)认为：酵母细胞死亡裂解后由酵母细胞中的

引起发酵

活酵母细胞某种物质↓萨姆纳(美国)：1926年用丙酮作溶剂提取出了刀豆种子中的脲酶，并证明了脲酶是

↓切赫和奥特曼(美国)：20世纪80年代，发现

也具有催化功能蛋白质少数RNA(2)酶的本质：酶是

产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是

，少数是

。活细胞蛋白质RNA二、酶的特性1.高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。2.专一性：每一种酶只能催化

化学反应。一种或一类

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化?3.作用条件较温和(1)最适pH和温度下，酶活性最高，温度和pH偏高或偏低，酶活性会明显

。(2)过酸、过碱或高温下，酶

。降低失活2.酶化学本质的实验验证(1)证明某种酶是蛋白质实验组：待测酶液＋双缩脲试剂→是否出现紫色反应。对照组：已知蛋白液＋双缩脲试剂→出现紫色反应。(2)证明某种酶是RNA实验组：待测酶液＋吡罗红染液→是否呈现红色。对照组：已知RNA溶液＋吡罗红染液→出现红色。(1)证明酶是蛋白质的其他证据①酶经酸、碱水解后的最终产物是氨基酸。②酶是具有一定空间结构的生物大分子，凡是能使蛋白质变性的因素都可使酶变性失活。③酶和蛋白质一样，具有不能通过半透膜的胶体性质。④酶也有蛋白质所具有的化学呈色反应。⑤与蛋白质的分子相对量相似、结构相似。⑥在物理、化学因素的作用下，也可变性沉淀。(2)证明酶是RNA的其他证据将某种酶液用核糖核酸酶处理，根据酶液是否被水解予以判断。3.酶与无机催化剂相比的共性与特性(1)酶与无机催化剂的共性①可降低分子的活化能，使化学反应更易进行；②改变化学反应速度，本身不被消耗；③只能催化热力学允许进行的反应；④加快化学反应速度，缩短达到平衡时间，但不改变平衡点。(2)酶的作用特性①高效性：催化效率很高，使反应速度明显加快②专一性：任何一种酶只作用于一种或几种相关的化合物，这就是酶对底物的专一性；③反应条件的温和性：酶促反应在常温、常压、生理pH条件下进行。考点一酶的本质、作用及与激素的比较1.酶的本质及生理功能化学本质

合成原料

合成场所生理功能作用机理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（真核生物）只有生物催化作用降低化学反应的活化能2.酶与激素的比较酶激素来源活细胞产生化学本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA生物功能催化作用共性专门的内分泌腺或特定部位细胞产生，细胞外发挥作用固醇类、多肽/蛋白质类、氨基酸类等调节作用在生物体内均属高效能物质，即含量少、作用大、生物代谢不可缺少3．酶和一般催化剂的比较共性：①具催化效率，用量少②反应前后酶的性质和数量均没有变化③可降低反应的活化能不同：酶的催化效率高，即高效性。1.酶催化活性的表示方法

2.表示酶高效性的曲线

考点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。注意：酶只能缩短达到化学反应平衡所需时间,不改变化学反应的平衡点。3.表示酶专一性的曲线

加入酶B的反应速率与无酶条件下的反应速率相同，而加入酶A的反应速率随反应物浓度增大明显加快，说明酶B对此反应无催化作用，进一步说明酶具有专一性。(1)表示酶专一性的图解①A表示酶，B表示被催化的反应物；②酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。知识拓展——具有专一性的物质归纳(1)酶：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。如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DNA分子。(2)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透过性的基础。（受体同上）(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∶tRNA有61种，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。(5)抗体/效应T细胞：一种抗原只能与相应的抗体或效应T细胞发生特异性结合。（6）神经递质：只作用于突触后膜，使其兴奋或抑制4.温度、pH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失去活性。5.底物浓度影响酶活性的曲线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。6.酶浓度影响酶活性的曲线在底物充足、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比。

7.影响酶活性的曲线

（1）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。（2）图示pH=7时，反应物剩余量最少，应为最适pH。（3）当pH改变时，最适温度保持不变。影响酶促反应速率的因素不同，其作用机理也不同（1）温度和pH是通过影响酶活性来影响酶促反应速率的。（2）底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触来影响酶促反应速率，并不影响酶的活性。1.酶的基本组成单位是氨基酸。()【分析】绝大多数酶是蛋白质，少部分酶是RNA，因此其基本组成单位是氨基酸和核糖核苷酸。2.能催化淀粉酶水解的酶是蛋白酶。()【分析】淀粉酶的化学本质是蛋白质，根据酶的专一性，蛋白质由蛋白酶来水解。3.一种酶只能催化一种化学反应。()【分析】酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。×√×关于酶的叙述，正确的是A.酶提供了反应过程所必需的活化能B.酶活性的变化与酶所处环境的改变无关C.酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失D.酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸C下列有关酶的正确叙述是（）①是由具有分泌功能的细胞产生的②酶对底物有严格的选择性③酶是活细胞产生的④酶在发挥作用后立即被分离⑤有的酶不是蛋白质⑥酶的活性与温度呈正相关⑦在新陈代谢和生长发育中起调控作用⑧酶只是起催化作用A.①②⑤⑥B.①④⑤⑧C.②③⑤⑧D.①③⑤⑦C1.自变量（1）含义：实验要研究的引起实验结果改变的因素，即人为改变的因素。（2）控制方法：设置几组自变量不同的实验。如“探究温度影响酶活性”的实验中，其控制自变量的方法为设置几种不同的温度进行实验。2.因变量随着自变量的变化而变化的变量。如“验证淀粉酶能水解淀粉，而蔗糖酶不能水解淀粉”的实验中，淀粉水解与否就是因变量。3.无关变量（1）含义：可影响实验结果但不是实验要研究的因素。如“探究温度影响酶活性”的实验中，pH、试管的大小、实验试剂的量等都是无关变量。2.自变量的确定和控制根据实验目的，确定实验变量，进而确定控制的措施。例如：“探究淀粉酶的最适温度”的实验。2.1.变量的确定自变量是相同的酶处在不同温度下即温度梯度，即要“探究什么”，则“什么”就是自变量。2.2.自变量的控制在确定了自变量是温度后，应将淀粉酶置于温度梯度下，如：25℃、26℃、27℃……控制变量的方法，常用的有“施加”“改变”“去除”等。3.无关变量的确定与控制例如：请指出探究pH对唾液淀粉酶活性的影响实验中的无关变量是什么。应如何控制？分析：该实验的自变量是“pH的大小”。无关变量有温度、唾液淀粉酶的量、淀粉溶液的量、反应时间、加入碘液的量及时间等，实验时，对照组和实验组的无关变量都要相同且适宜。（2）控制原则：等量原则，即几组实验中除自变量不同外，其他条件均要相同。如“探究不同pH对酶活性的影响”实验中，不同组之间除pH不同外，其他条件如温度、实验器具、实验试剂的量等都要相同。2.酶的催化作用的实验验证(1)原理：①②肝细胞中含有过氧化氢酶(2)实验设计及现象：试管编号试剂处理现象①2mLH2O2常温

几乎无气泡产生②2mLH2O290℃有较少气泡③2mLH2O23.5%FeCl3溶液2滴有较多气泡④2mLH2O2新鲜肝脏研磨液2滴有大量气泡酶的高效性实验实验设计原则：等量、对照、单一变量实验结论：与无机催化剂相比酶具有高效性（1）为何要选新鲜的肝脏？（2）该实验中所用试管应选较粗的还是较细的？为什么？1、因为在不新鲜的肝脏中，过氧化氢酶的活性会由于细菌的破坏而降低。2、应选用较粗的，因为在较细的试管中容易形成大量的气泡，而影响卫生香的复燃。（3）为何要选动物的肝脏组织来做实验，其他动植物的组织的研磨液能替代吗？（4）相同质量的块状肝脏和肝脏研磨液，哪一个催化效果好？为什么？（5）滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，可否共用下个吸管？为什么？3、因为肝脏组织中过氧化氢酶含量较丰富；其它动植物组织也含有少量的过氧化氢酶，所以能够替代。

4、研磨液效果好；因为它增加过氧化氢酶与过氧化氢的接触面积。5、不可共用，防止过氧化氢酶与氯化铁混合，而影响实验效果。不要认为酶只在细胞内发挥作用（1）酶由活细胞产生，可以在细胞内发挥作用，如细胞内的呼吸氧化酶；也可以分泌到细胞外发挥作用，如各种消化酶；（2）在生物体外适宜的条件下也能发挥作用，如证明唾液淀粉酶水解淀粉的实验。淀粉（非还原糖）麦芽糖（还原糖）蔗糖（非还原糖）葡萄糖+果糖（还原糖）还原糖+斐林试剂砖红色沉淀实验⑵——探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用淀粉酶水浴加热用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖水解，再用斐林试剂鉴定水解产物，根据是否有砖红色沉淀出现来判断淀粉酶对二者是否都有催化作用，从而探究酶的专一性。蔗糖酶实验原理：探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用蔗糖溶液60OC5min淀粉溶液淀粉酶溶液淀粉酶溶液沸腾2min斐林试剂斐林试剂砖红色沉淀不出现砖红色沉淀实验结果：实验结论：淀粉酶可以催化淀粉水解而不能催化蔗糖水解反应酶具有专一性自变量：因变量：“探究温度对淀粉酶活性的影响”,验设计如下：①取甲、乙、丙三支试管，分别加入1mL质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液。②将三支试管分别放在0℃、37℃、100℃条件下保温5min。③向三支试管中分别加入相应温度的等量的(2mL)质量分数为3%的可溶性淀粉溶液。④一段时间后，向试管中各加入2滴碘液。⑤观察三支试管中溶液的颜色变化。【分析】实验设计的关键是实验变量的确定和控制，分析如下：(1)自变量：温度。控制方法：设置几种不同温度(0℃、37℃、100℃)，使淀粉酶在接触淀粉溶液前即处在这几种温度下。(2)因变量：淀粉酶的活性。检验方法：滴加碘液，观察颜色变化。(3)无关变量的控制步骤③中各组加入可溶性淀粉溶液的量保证相同。步骤④中各组加入碘液的量保证相同。【拓展】(1)步骤②③能否颠倒？提示：不能，颠倒将导致实验结果不准确，因为在达到相应温度之前酶已经对淀粉进行了水解。(2)步骤③中可溶性淀粉溶液加入前在相应温度下保温有无必要？提示：有，若直接加入会对设置的酶温度造成影响。(3)在检验时能否用斐林试剂？提示：不能，因为斐林试剂在检测淀粉的水解产物时需加热，加热会影响设置的酶温度。注意事项：(1)在探究温度对淀粉酶活性影响的实验中，应用碘液，而不宜用斐林试剂，因为斐林试剂需加热，而实验中的自变量是温度。(2)在探究pH对酶活性影响的实验中，应利用斐林试剂，而不宜选用碘液，因碘液与NaOH发生反应。(3)在利用淀粉、蔗糖和淀粉酶探究酶专一性的实验中，应选用斐林试剂，而不宜选用碘液，因碘液无法检测蔗糖是否水解。下列描述正确的是实验名称实验变量反应变量观测指标①比较过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率鲜猪肝研磨液、Fe3＋过氧化氢分解反应速率点燃但无火焰的卫生香燃烧的猛烈程度或气泡产生速率②探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用淀粉、蔗糖淀粉、蔗糖的水解反应是否发生加斐林试剂水浴加热，有无砖红色(沉淀)出现③温度对酶活性的影响温度/60℃热水、沸水、冰块淀粉水解程度加碘后溶液颜色的变化④观察植物细胞的质壁分离与复原质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液原生质层与细胞壁分离原生质层与细胞壁间隙的大小A.①②③B.②③④C.①②④D.①③④A下图表示某反应物剩余量随pH及温度的变化情况，正确的是()A．该酶的最适温度是37℃B．随着pH的升高，酶的活性先降低后增大C．随着温度的升高，酶的最适pH不变D．随着温度的升高，酶的活性逐渐降低C（2009广东3）水稻细胞内合成的某物质，能够在常温下高效分解淀粉，该物质在4°C条件下易变性

B．只含有C、H、OC．也能催化淀粉合成D．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。D下列关于酶的叙述中，正确的是A.酶均是由活细胞合成的，具有高效性、专一性B.与光合作用光反应有关的酶分布在类囊体薄膜上和叶绿体基质中D.人体中酶的活性受温度、pH的影响，并只能在人体内中起作用C.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A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√7.如图表示在某pH范围内酶A和酶B所催化的反应速率的变化情况，下列有关说法正确的是A.酶B比酶A活跃B.酶A存在于唾液中C.酶B的最适pH是1.8D.pH为5时，两种酶催化的反应速率相等D2.将刚采摘的甜玉米立即放入沸水中片刻，可保持其甜味。这是因为加热会A.提高淀粉酶活性B.改变可溶性糖分子结构C.防止玉米粒发芽D.破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶D3.设计证明生物酶具有催化性、特异性、高效性实验，选用的对照条件分别是A.化学催化剂，同一物质，自然条件B.自然条件，不同物质，化学催化剂C.自然条件，同一物质，化学催化剂D.化学催化剂，不同物质，自然条件B6.如图所示在不同条件下的酶促反应速率变化曲线，下列据图叙述错误的是A.影响AB段反应速率的主要因素是底物浓度B.影响BC段反应速率的主要限制因子可能是酶量C.温度导致了曲线Ⅰ和Ⅱ的反应速率不同D.曲线Ⅰ显示，该酶促反应的最适温度为37℃D酶A、B、C是大肠肝菌的三种酶，每种酶只能催化下列反应链中的一个步骤，其中任意一种酶的缺失均能导致该酶因缺少化合物丁而不能在基本培养基上生长。化合物乙化合物丙现有三种营养缺陷型突变体，在添加不同化合物的基本培养基上的生长情况下表：添加物 突变体突变体a(酶A缺陷)突变体b(酶B缺陷)突变体c(酶C缺陷)化合物乙不生长不生长生长化合物丙不生长生长生长由上可知：酶A、B、C在该反应链中的作用顺序依次是A.酶1、酶2、酶3B.酶1、酶3、酶2C．酶2、酶3、酶1D.酶3、酶2、酶1化合物丁化合物甲D在生物化学反应中，当底物与酶的活性位点形成互补结构时，可催化底物发生变化，如图甲Ⅰ所示。酶的抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子。竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合，从而抑制酶的活性，如图甲Ⅱ、Ⅲ所示。图乙表示发生竞争性抑制和非竞争性抑制时，底物浓度与起始反应速率的变化曲线图。请据图回答下列问题：(1)当底物与酶活性位点具有互补的结构时，酶才能与底物结合，这说明酶的催化作用具有

。(2)青霉素的化学结构与细菌合成细胞壁的底物相似，故能抑制细菌合成细胞壁的相关酶的活性，其原因是

。(3)据图乙分析，随着底物浓度升高，抑制效力变得越来越小的是

抑制剂，原因是

。(4)唾液淀粉酶在最适温度条件下的底物浓度与起始反应速率的变化如图丙。若将温度提高5℃，请在图丙中绘出相应变化曲线。【解题指导】(1)酶具有专一性，是由于酶的活性部位与底物结构互补时，酶才能与底物结合。(2)结合题干信息可知，青霉素可竞争性与酶活性部位结合，从而导致合成细胞壁的底物失去了与酶结合的机会。