2023学年完整公开课版酶（唐顺风）

酶为生活添姿彩第三节酶一碗米饭在人体内需要多少时间消化？放在室外需要多少时间分解？酶的发现1773年意大利科学家斯巴兰札尼喂食鹰的实验提出问题：作出假设：设计实验并实施实验：实验预测：实验结果：分析结果：酶的发现18世纪意大利斯帕兰札尼探究实验鸟类的胃中只有物理消化吗？可能鸟类的胃中还有化学消化将肉放入金属笼中（目的：除去物理性消化，去除干扰因素）笼内的肉消失了鸟胃液中含有消化肉块的物质。(将可能的结果叙述)实验原理实验步骤物理性消化是指

，化学性消化是指

，金属笼可以防止物理性消化

巴斯德的实验证实：发酵过程中酒精的产量与活酵母菌的繁殖量成正比。

李比希认为：酒精发酵最多只需要酵母菌中某物质的参与而已。

毕希纳证明：促进酒精发酵的是酵母中的某种物质——酶，而不是酵母细胞本身。1926年J.B.Sumner首次从刀豆制备出脲酶结晶，证明其为蛋白质，并提出酶的本质就是蛋白质的观点。1982年T.Cech发现了第1个有催化活性的天然RNA——ribozyme，以后Altman和Pace等又陆续发现了真正的RNA催化剂。一、酶的概念和本质酶是生物活细胞产生的、具有催化能力的生物催化剂，大多数本质为蛋白质，少数为RNA（称为核酶）。判断几乎所有的生命过程都有酶参加？同一个体不同细胞内酶的种类和数量相同？线粒体和叶绿体内的酶一样？酶只能在细胞内起作用？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？如果B是二糖，是蔗糖还是麦芽糖？二、酶的作用原理：“锁钥学说”（Fischer，1890）：酶的活性中心结构与底物的结构互相吻合，紧密结合成中间络合物。反应中被酶作用的物质叫做底物或者反应物，经反应产生的物质叫做产物。酶与底物结合，形成酶-底物复合体。酶-底物复合体形态发生改变，促使反应进行。产物形成，反应完成，酶脱落下来，恢复原状。科学研究表明，所有的酶在一定的条件下，都能使生物体内复杂的化学反应迅速地进行，而酶本身并不发生变化。酶具有一般催化剂的特征：1.只能进行热力学上允许进行的反应；2.可以缩短化学反应到达平衡的时间，而不改变反应的平衡点；3.通过降低活化能加快化学反应速度。活化能：分子由常态转变为活化状态所需的能量。是指在一定温度下，1mol反应物全部进入活化状态所需的自由能。四、酶的催化特点：四、酶的催化特点：1.高效性：通常要高出非生物催化剂催化活性的106~1013倍。2H2O22H2O+O21mol过氧化氢酶5×106molH2O21mol离子铁6×10-4molH2O2酶作用的强弱可用酶活性表示，常用的指标是反应物的消耗量或产物的生成量。少许鸡肝匀浆少许MnO2实验一：酶的催化效率实验1试管序号H2O2溶液肝脏研磨液MnO2溶液观察单位时间内氧气的生成量12ml2滴－22ml－2滴1.该实验说明了什么，能得出什么结论？

————酶具有高效性2.实验时，对实验材料-----肝脏的选择有什么要求？为什么要将肝脏制备为研磨液？多少3.用两条曲线表示两组实验结果。讨论1.该实验中为什么选用两支试管？2.两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？对照原则单一变量原则3.除了温度要相同以外，还有什么也要相同？过氧化氢溶液的浓度、体积加入的催化剂的体积观察的时间pH等无关变量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：实验中人为改变的变量。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）都保持一致的实验。H2O2酶和MnO2（催化剂的种类）H2O2分解速度（氧气产生速度）H2O2量、温度等观察指标：对应因变量的，可以直接观察的现象或可以统计的数据气泡产生速度或数量证明酶具有高效性的实验中，如果一个试管中加酶，另一个试管不加催化剂，可以证明吗？证明酶有催化作用每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。酶的专一性能够催化唾液淀粉酶水解的酶是（）A.淀粉酶B.蛋白酶C.脂肪酶D.麦芽糖酶B蛋白质多肽氨基酸蛋白酶肽酶实验2：探究酶的专一性１、淀粉和蔗糖都是非还原糖，它们在酶的催化作用下能水解成还原糖。淀粉葡萄糖+麦芽糖蔗糖葡萄糖+果糖淀粉酶蔗糖酶２、还原糖（葡萄糖、麦芽糖、果糖）与本尼迪特试剂发生氧化还原反应，生成红黄色沉淀。3、用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖溶液，再用本尼迪特试剂鉴定溶液中有无还原糖，就可以看出淀粉酶能否催化这两种化学反应实验原理现有材料：淀粉溶液、蔗糖溶液、植物淀粉酶、蔗糖酶、本尼迪特试剂结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，对蔗糖则不起催化作用。序号项目试管121注入可溶性淀粉溶液2mL2注入蔗糖溶液2mL3注入新鲜的α-淀粉酶溶液2mL2mL5水浴加热

4加入本尼迪特试剂2mL2mL6实验现象\\出现红黄色沉淀不出现红黄色沉淀1、杀菌消毒、保存食品分别用哪种温度？2、唾液淀粉酶在胃液中还会分解淀粉吗？它的命运会是什么？

思考：酶的名称pH值过氧化氢酶6.8唾液淀粉酶6.8胃蛋白酶1.5~2.2胰蛋白酶8.0~9.0肠脂肪酶8.3植物淀粉酶所需最适温度约60度。人体内的酶所需温度大约为多少度？酶需要适宜的条件——温度酶需要适宜的条件——

pH温度过高和过低对酶活性的影响其本质相同吗？催化速率最适温度催化速率pH对酶作用的影响机制：1.环境过酸、过碱使酶变性失活；2.影响酶活性基团的解离；3.影响底物的解离。酶需要适宜的条件高温、低温以及过酸和过碱都能影响酶的活性。过酸、过碱和高温：使酶的分子结构遭到破坏而失去活性，且不可逆。低温：使酶的活性受到抑制，是可逆的。重金属离子也可使酶的活性丧失凡是能使蛋白质变性的因素，都会破坏酶的活性激活剂对酶作用的影响——凡能提高酶活力的物质都是酶的激活剂。如Cl-是唾液淀粉酶的激活剂。抑制剂对酶作用的影响——使酶的必需基团或活性部位中的基团的化学性质改变而降低酶活力甚至使酶失活的物质，称为抑制剂（I）。图中A、B、C三图依次表示酶浓度一定时，反应速度和反应物浓度、温度、PH值的关系。请据图回答下列问题：（1）图A中，反应物达到某一浓度时，反应速度不再上升，其原因是————（2）图B中，a点所对应的温度是————（3）图B中，a点到b点曲线急剧下降，其原因是—

受反应液中酶浓度的限制（或酶的数量不足）酶反应的最适温度温度升高使酶活性下降图中A、B、C三图依次表示酶浓度一定时，反应速度和反应物浓度、温度、PH值的关系。请据图回答下列问题：（4）将装有酶与反应物的甲、乙两试管分别放入12℃和75℃水浴锅中，20min中后取出转入37℃的水浴锅中保温，两试管内反应分别应为：甲——————，乙——————。

速度加快无催化反应酶促反应的速度和影响酶促反应速度的因素（一）酶促反应速度的测量用一定时间内底物减少或产物生成的量来表示酶促反应速度。102030405060min产物生成量（二）酶浓度对酶作用的影响在有足够底物和其他条件不变的情况下：反应速率和酶浓度