酶分布决定反应场所

酶的分布决定反响场所代谢途径酶的分布代谢途径酶的分布糖酵解细胞质基质蛋白质合成核糖体（附着或游离）非糖物质生糖DNA合成细胞核(主要)糖原合成、分解mRNA合成脂肪酸合成tRNA合成核基质糖有氧呼吸细胞质基质和线粒体rRNA合成核仁脂肪酸氧化线粒体多种水解酶溶酶体三羧酸循环光反应叶绿体类囊体有氧呼吸第三阶段暗反应叶绿体基质磷脂合成内质网ATP合成细胞质基质、线粒体、叶绿体类囊体胆固醇合成纤维素合成高尔基体1整理ppt加入材料（ml）试管号123453％H2O255555蒸馏水0.5新鲜猪肝匀浆0.53.5％FeCl3溶液0.5经高温处理的猪肝匀浆0.5经高温处理的3.5％FeCl3溶液0.5酶的特性〔1〕高效性(探究过氧化氢酶的高效性)2整理pptB.下表是验证白菜梗中存在过氧化氢酶的有关操作。无色的焦性没食子酸与新生原子氧反响生成橙红色沉淀。表中“—〞不是不加的试剂。方法步骤：1.制备新鲜菜梗提取液；2.取四只洁净试管，并编号1～4，按下表参加试剂并摇匀；3.观察并记录各管颜色变化和沉淀的出现。试管号

1%焦性

没食子酸

（ml）

3%H2O2（滴）

蒸馏水（ml）

白菜梗

提取液

（ml）

煮沸的白菜

梗提取液

（ml）

1

2

2

2

—

—

2

2

—

—

2

—

3

2

2

－

2

—

4

2

2

—

—

2

讨论对照组设计的思路：【3号实验组出现橙红色的原因可能有哪些？】1.是H2O2直接与焦性没食子酸发生反应？[1号]2.白菜梗中的过氧化氢酶催化H2O2的分解，产生的原子氧与指示剂作用？[3号，实验组]3.白菜梗中的其它物质（而不是过氧化氢酶）与指示剂作用？[2号]4.若要确定结果与酶的催化有关，则加入变性的酶增强说服力。[4号]？3整理ppt〔2〕专一性一种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。

图示的含义是：酶的活性部位与底物在结构和形状上完全契合时，

才能起催化作用。

酶专一性的结构基础是酶分子特定的空间结构。

【C1P27：酶的空间结构决定了蛋白质的功能】4整理ppt探究淀粉酶的专一性1淀粉液1ml唾液1ml37℃恒温15min班氏试剂沸水浴2min2淀粉液1ml蒸馏水1ml37℃恒温15min班氏试剂沸水浴2min3淀粉液1ml煮沸唾液1ml37℃恒温15min班氏试剂沸水浴2min淀粉酶对蔗糖的催化作用4蔗糖液1ml唾液1ml37℃恒温15min班氏试剂沸水浴2min5蔗糖液1ml蒸馏水1ml37℃恒温15min班氏试剂沸水浴2min6蔗糖液1ml煮沸唾液1ml37℃恒温15min班氏试剂沸水浴2min蒸馏水代替唾液，以检查水、试剂、不洁器具是否含待测物质等煮沸唾液代替新鲜唾液，反证实验组的变化由酶引起。实验组淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。淀粉酶具有专一性。淀粉酶对淀粉的催化作用5整理ppt例题：用所给实验材料和用具设计实验来验证哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性。实验材料与用具：适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4种溶液，班氏试剂、37℃恒温水浴锅、沸水浴锅。〔1〕假设“+〞代表参加适量的溶液，“-〞代表不加溶液，甲、乙等代表试管标号，请用这些符号完成下表实验设计。溶液试管蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液淀粉酶溶液甲+—+—乙—+—+丙+——+丁—++—实验步骤：【对照原那么、控制变量原那么】①按照上表中的设计，取试管、加溶液。②混匀，37℃恒温水浴一段时间。取出试管，各参加适量班氏试剂，混匀，沸水浴一段时间。③观察并记录结果。(2)结果预测：含有蔗糖和蔗糖酶的试管，以及含淀粉和淀粉酶的试管中出现红黄色沉淀，其他试管中不出现红黄色沉淀。(3)结论：酶的催化作用有专一性。(4)在上述实验中，如果仅将37℃水浴温度调到20℃，而其他条件不变下重做上述实验，出现红黄色试管中的颜色会比37℃时浅，其原因是20℃低于酶的最适温度，酶活性低，水解产生的复原糖少。6整理ppt〔3〕易变性：〔因为酶很脆弱，容易失活，凡能使蛋白质变性的因素，如高温、强酸强碱、紫外线、重金属离子等一般都能使酶失活〕【C1P60的实验是同时研究温度和pH的影响，画出步骤表格】A.关于“温度对酶活性的影响〞的实验：a．人体温的相对恒定有何意义？

【C4P48】体温过高或过低，都会影响酶的活性，从而影响新陈代谢的正常进行。体温的相对恒定，是维持机体内环境自稳态，保证新陈代谢等生命活动正常进行的必要条件〔并使之能摆脱环境的限制〕。b．绘酶活性与温度变化的关系曲线。解释曲线变化的原因T/℃酶活性温度影响分子运动速度。温度升高，反响物的自由能提高，降低了反响活化能，反响速度加快。温度过高，酶逐渐变性失活。7整理pptB.关于“pH对淀粉酶活性的影响〞的实验：a．根据控制变量原那么和对照原那么，列方法步骤表格。1号对照组能排除淀粉液自身对结果的影响。1号2号3号4号淀粉酶1ml1ml1mlNaOH液1ml盐酸1ml清水2ml1ml淀粉溶液2ml2ml2ml2ml班氏试剂1ml1ml1ml1mlb．依据“3斧头〞写出方法步骤。c．整体思路：先调节酶的pH，然后才能加反响物，适宜条件下反响相同时间后再用班氏试剂检验。d．不能使用碘液作为指示剂。思考碘液能够检测出2号管中是否存在淀粉吗？8整理ppt影响酶促反响速度的主要因素要求：画曲线；描述曲线特征；说出限制因素、理由和改变曲线形状的因素。反响速率：单位时间内生成物的增加量，或反响物〔底物〕的消耗量＝酶活力＝酶的催化效率底物浓度酶酶浓度酶活性温度抑制剂或激活剂等pH

竞争性抑制可逆（降低酶活性，但不使酶变性）抑制剂作用机制（形成氢键）非竞争性抑制

不可逆使酶永久性失活

（抑制剂与酶共价连接）9整理ppt绘制曲线图〔折线图〕的根本常规：

■标题〔以明确图的内容〕；

【格式：自变量与因变量之间的关系】

■坐标轴：【直尺画】

●恰当的变量名称和单位：

通常，X轴表示自变量〔如处理〕，Y轴表示因变量。

【测定的数值很大或很小时，用10的乘方表示】

【★读图时，首先是了解轴的含义】

●每条轴要有刻度和数值参照标记。

【轴有时不一定从0刻度开始】

【取值范围必须包含所有数据】

■绘点连线〔至少需要5个点；不可以随意延伸〕

一幅图中有几条曲线时，要在右上角表示出图例。酶作用曲线10整理ppt酶的催化活性易受多种因素的制约，常用坐标图来表示。在解读坐标图题型时，要注意以下要点：●看坐标轴含义——了解两个变量的关系●看曲线走势——掌握变量的增减快慢特征与意义●看特殊点——理解特殊点的意义〔起止点、拐点、交叉点〕●看不同曲线的异同——理解曲线之间的内在联系与区别11整理ppt反响速度的测定：▲测定反响速度时，可以测定产物增加量或底物减少量。▲如果底物过量，那么测定底物减少量不容易精确，而产物从无到有，便于测定，只要方法灵敏。据图分析回答：▲如何计算反应速度（v）?

△浓度

V＝＝斜率

t▲描述反应速度变化的特征：

v只是在最初一段时间保持恒定，随着时间延长，v逐渐下降直到0。▲反应速度下降的原因是什么？

底物浓度的降低，产物浓度的增加，

pH或温度的变化等。▲研究v为什么应以初速度为准？产物浓度时间反应速度时间?最初阶段12整理ppt●过氧化氢酶催化生成的氧气量可以用：排水集气法；或在注射器内反响，根据注射器直接读数等获得。●构建实验装置：方形玻璃瓶，橡皮塞，移液管，量筒，水漕，滤纸小圆片等。绘制得出图示曲线的数据表格：过氧化氢酶催化生成的氧气量〔每隔30s读一次〕读次12345678910O2（ml）时间产物浓度反响速度的测定——以过氧化氢酶为例13整理ppt●在上述实验的根底上，如何研究酶浓度对反响速度的影响？【假设用滤纸小圆片浸酶液，那么改变滤纸小圆片的数量，再分别测定。别忘记：需排除滤纸对结果的干扰】●在上述实验的根底上，如何研究温度对反响速度的影响？不改变滤纸小圆片的数量，严格控制恒定、不同的温度，方形玻璃瓶何时旋转也要控制好。●上述三个实验的数据可以记录在同一个数据表格中。

不同条件下过氧化氢酶催化生成的氧气量产物量时间20℃，4片滤纸20℃，2片滤纸10℃，4片滤纸读数每隔30s反应器中O2读数12345678910实验组1（……）实验组2（……）实验组3（……）●结果的曲线也可以画在同一个坐标系中。14整理ppt关于酶的常见曲线图【关注坐标轴的含义】1.催化剂加快反响速度的本质原因：降低反响活化能。2.开始时的反响物总量、酶浓度均不变。时间——产物浓度；时间——反响物浓度。每图再增加：①酶浓度增加一倍；②反响物浓度增加一倍。3.底物浓度——反响速度。再增加：①酶浓度增加一倍;②参加竞争性抑制剂；③非竞争性抑制剂4.酶浓度——反响速度。再增加：①底物浓度增加一倍；②温度降低10℃；③反响开始时参加一定量的不可逆抑制剂。5.温度——酶活性。再增加：①嗜冷微生物、嗜热微生物的酶【加酶洗衣粉、TaqDNA聚合酶】②人体内呼吸作用酶活性与环境温度；6.pH——唾液淀粉酶活性。再增加：①胃蛋白酶；②肠肽酶。15整理ppt1.催化剂加快反响速度的本质原因：降低反响活化能★反响活化能：反响物进入活化状态所需的能量。〔类似于跨栏时栏的高度〕〔只调节能够反响的反响速度〕催化剂能降低反响活化能，提高活化分子百分数，因此加快了反响速度。即：在催化反响中，只需较少的能量就可使反响物进入活化态。★某反响在不同情况下的反响速度不同，本质原因是反响活化能的不同。★酶与无机催化剂相比，活化能水平被降得更低，显示出高效性。自由能反应过程[活化分子]过渡态（活化态）初态反应物S平均能量水平较低终态产物P反应前后自由能之差酶催化过程的活化能（酶使活化能更低）非催化过程的活化能催化后活化能的减少值无机催化剂16整理ppt比较：酶与无机催化剂相同点：①改变反响速度，但本身的质、量不变；【但是，所有酶都必须参与反响过程！】②只能催化热力学允许进行的反响；③加快v，缩短到达平衡的时间，但不改变平衡点；④降低活化能，使v加快。不同点：①高效性；②专一性〔酶对底物〕；③多样性；④易变性；⑤反响条件的温和性；⑥酶活性受到调节、控制；⑦有些酶的活性需要辅助因子。17整理ppt●描述曲线①的特征〔分段、准确〕；解释曲线变化的原因〔底物浓度降低，产物浓度增加，可能pH或温度发生变化等〕●在①的根底上，酶浓度增加一倍的曲线【②】●在①的根底上，反响物浓度增加一倍的曲线【③】☆4条竖线提示：斜率、拐点的变化。①②③反应物浓度时间改变纵坐标含义●比较①与②●比较①与③产物浓度时间①②③2.开始时的反响物浓度、酶浓度均不变。

时间——产物浓度；时间——反响物浓度。

每图再增加：①酶浓度增加一倍；②反响物浓度增加一倍。18整理ppt描述曲线特征：〔当酶浓度、温度和pH恒定时〕在底物浓度很低的范围内，反响速度与底物浓度成正比；继续增加底物浓度，反响速度增加转慢；到达最大后保持不变〔所有酶全部与底物结合〕【解释：酶数量一定时，底物浓度越大，形成的酶—底物复合物越多；到达一定程度后，有限的酶全部与底物结合而到达饱和。BC段有限的酶被饱和，反响速度到达最大，再增加底物浓度，底物浓度并不影响酶的活性】思考：①限制OA段的因素是什么？【底物的浓度】限制BC段的因素是什么？【酶浓度】②酶浓度增加1倍，曲线发生怎样的变化？【如图中的红色曲线】【思考：走势；斜率；拐点。相同底物浓度下，酶浓度越高，形成的酶—底物复合物越多，v越大；酶浓度越高，使酶饱和需要的底物浓度越大。说出曲线几段的限制因素。】③请举出两种能够影响这一曲线形状的因素。【酶浓度、温度和pH等】3.底物浓度——反响速度19整理ppt底物浓度反应速度有限的酶被饱和酶浓度限制vV受底物浓度限制底物浓度反应速度酶浓度增加一倍;【红线，注意斜率和拐点变化】20整理ppt3.底物浓度——反响速度〔酶浓度不变〕

再增加：参加竞争性/非竞争性抑制剂

O

底物浓度反应速率②③①●竞争性抑制剂与底物竞争性地与酶的活性部位结合。它既与酶结合，又与酶别离，即酶与竞争性抑制剂的结合是可逆的。竞争性抑制剂可以通过增加底物浓度来降低抑制剂与酶结合的概率，以缓解抑制。因此②表示竞争性抑制剂参加后的情形，随底物浓度的增加抑制作用逐渐减弱并接近正常的最大反响速度。曲线③属于非竞争性抑制剂作用情形，类似于不可逆抑制剂霸占酶。因此，存在非竞争性抑制剂相当于降低了酶的浓度，曲线斜率变小，很快到达最大。21整理ppt▲某些抑制剂能可逆地与酶结合和分离。可逆抑制剂可分为竞争性抑制剂

和非竞争性抑制剂。①竞争性抑制剂与底物结构相似，都结合在酶活性部位上，从而阻止酶与底物的结合。★可通过增加底物浓度而解除抑制。VVmax无抑制剂底物浓度加竞争性抑制剂●使v下降的原因：酶（E）与抑制剂（I）结合，使部分酶被抑制剂占据而不能再同时与底物结合，但EI不能生成产物。●增加底物浓度，使反应液中的底物分子％增大，进而使v接近vmax。【E总】＝【E游离】＋【ES】＋【EI】●例如：喝酒能治疗甲醇中毒。因为甲醇与乙醇竞争性结合酶的活性部位。竞争性抑制剂竞争性抑制剂的效应取决于抑制剂与底物的相对浓度。改变S/I的比值可证明之。抑制剂——能与酶结合并降低酶活性的分子22整理ppt②非竞争性抑制剂与底物结构毫无关系，其结合的部位不是酶活性部位，酶与非竞争性抑制剂结合后改变了活性部位的空间结构，使酶不能与底物结合。只要有非竞争性抑制剂存在，总有相应数量的酶不能与底物结合，损失“无法弥补〞，结果与不可逆抑制剂的效果相似。加非竞争性抑制剂无抑制剂Vmax底物浓度Vmax变小●●非竞争性抑制剂“损失”掉的酶★非竞争性抑制剂的效应取决于抑制剂的浓度。增加底物浓度并不能克服抑制。23整理ppt※思考题：Cl-是唾液淀粉酶的激活剂〔增加酶活性〕，Cu2+为抑制剂〔降低酶活性〕。请利用以下器材和试剂，完成实验验证之。器材、试剂：唾液、试管假设干支、吸管假设干支、白瓷板，0.1％淀粉溶液、1％NaCl、1%CuSO4、稀碘液。各管试剂及量：单位：ml〔对照组〕〔实验组1〕〔实验组2〕2.01.01.02.01.0注意：①用NaCl，不能用HCl，防止混杂变量〔H＋〕的干扰；②用蒸馏水，不能用自来水〔含Cl－〕，严格操作实验变量；24整理ppt●有些酶必需在有激活剂的条件下才具有活性。以下是有关某种酶的实验，处理方式及结果如下表及图所示。根据结果判断，表达不正确的选项是A.甲物质是该酶的激活剂B．35分钟后试管Ⅱ中底物已被消耗殆尽C．该酶在80℃的环境下已经失活D．该酶在中性环境中的活性比在弱碱性环境中高●如图表示某种酶在不同处理条件〔a、b、c〕下催化某反响时，反响物的体积和反响时间的关系，解读此图可获得的信息是A．a、b、c表示温度，那么一定是a>b>cB．a、b、c表示酶的浓度，那么a>b>cC．a、b、c表示底物的浓度，那么a>b>cD．a、b、c表示pH，那么一定是a>b>c25整理ppt可逆抑制和不可逆抑制作用的鉴别根据透析、过滤等物理方法，视其能否去除抑制剂可区别不可逆抑制和可逆抑制作用。还可用以下两种方法鉴别。方法2先混合的抑制剂和底物先混合的抑制剂和酶方法126整理ppt※思考：①细胞中酶的种类和含量始终保持不变吗？试以周期中的细胞、萌发的种子为例说明之。答：细胞中酶的种类和含量是可变的。在细胞周期中，G1期RNA和蛋白质合成旺盛〔与RNA和蛋白质合成有关的酶多，活性大〕，S期完成DNA复制〔与DNA复制有关的酶多，活性大〕，G2：与合成RNA、微管蛋白、ATP等……；M期与ATP供能等有关的酶活性高，含量多。不同的物质合成，需要的酶有差异。种子萌发时，大分子贮藏物质发生水解作用，活性高、含量多的酶应是脂肪酶、淀粉酶、蛋白酶等水解酶，但不同类型种子，酶的种类和含量不同，如萌发的大麦种子，淀粉酶的含量高〔但种子形成时，那么相反〕。4.酶浓度——反响速度曲线特征：在底物足够大〔足以使酶饱和〕，而又不受其他因素影响下，v与酶浓度成正比。27整理ppt③反响开始时参加一定量不可逆抑制剂，使局部酶失活，当参加的酶量使重金属离子完全与酶结合后，继续参加的酶开始表现酶活力，此时v与酶浓度变化的直线关系不变。②同一个体不同种类细胞中的酶种类及活性都相同吗？~酶的种类、数量有差异，这是基因选择性表达的结果；活性也有变化。如哺乳动物成熟的红细胞与具有线粒体的细胞相比，呼吸酶的种类和活性有差异；同一细胞不同时期酶的种类和活性也不相同，如不分裂的细胞中几乎没有DNA聚合酶；细胞衰老时有的酶活性升高、酪氨酸酶等酶的活性那么低；同种酶的活性也因温度等的不同而发生变化。④温度降低10℃酶浓度反应速度②底物浓度增加1倍①底物浓度低③开始时加入不可逆抑制剂解释曲线①：相同底物浓度下，酶浓度与v成正比。因为酶浓度越高，形成的酶—底物复合物越多。④温度降低10℃，分子运动速度减慢，与酶结合的底物减少，v减慢。②底物浓度增加1倍，相同酶浓度下形成的酶—底物复合物越多。28整理ppt温度影响分子的运动。温度高，那么反响物自由能提高，与酶的接触时机多。但温度过高，酶变性失活。〔超过60℃，绝大多数酶失活〕思考：酶的最适温度是个体生长的最适温度吗？不一定。不同的酶对生长所起的作用可能不同，有的甚至起抑制或破坏作用。人体温的相对恒定有何意义？5.温度——酶活性解释①：较低温度范围内，温度越高，分子运动速度越快，与酶结合的底物越多，v越大。温度过高，酶逐渐失活。曲线终点为0，因为高温使酶变性失活；但起点不为0，因为低温下酶活性弱但不变性。曲线在最适温度两侧不对称，因为酶对高温很敏感。②表示嗜冷微生物酶的曲线【加酶洗衣粉中的酶】③表示嗜热微生物酶的曲线【TaqDNA聚合酶】

※人离体细胞与体内细胞呼吸作用酶活性与环境温度的关系都与①一致吗？

①T/℃酶活性②③29整理ppt温度酶活性●●●温度酶活性

耗氧量/

产热量/

代谢强度

203040温度（℃）嗜冷微生物嗜热微生物人体内细胞的呼吸作用酶活性与环境温度的关系人离体细胞的呼吸作用酶活性与环境温度的关系30整理ppt●以下图中能为PCR提供DNA聚合酶的最理想微生物是D.ABCDE31整理ppt●为何酸雨能杀死很多水生生物？酸雨改变了水环境的pH，影响了水生生物细胞内酶的活性和细胞膜的稳定性，甚至使包括酶在内的所有蛋白质变性失活，细胞死亡。6.pH——酶活性

2468pH酶活性

唾液淀粉酶肠肽酶胃蛋白酶●添加胃蛋白酶和肠肽酶〔胰蛋白酶〕的相应曲线。●解释唾液淀粉酶活性曲线：过酸、过碱都不可逆破坏酶的空间结构，使酶变性失活。●胃蛋白酶在小肠腔中能发挥催化作用吗？不能。因为小肠腔中的碱性环境使胃蛋白酶变性失活。像其它蛋白质一样，胃蛋白酶被胰蛋白酶和肠肽酶分解，最终变成氨基酸。●使酶变性失活的因素主要有：强酸、强碱、高温、紫外线、金属离子等【注意温度、pH与酶活性关系的异同】32整理ppt图38-1产物CO2浓度

随时间变化曲线

〔注：酶浓度固定〕◆〔07广东〕动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酶，能专一催化1mol谷氨酸分解为1molγ－氨基丁酸和1molCO2。某科研小组从小鼠的脑中得到该酶后，在谷氨酸起始浓度为10mmol/L、最适温度、最适PH值的条件下，对该酶的催化反响过程进行研究，结果见图38－1和图38－2。根据以上实验结果。图38-2酶催化反响速率

随酶浓度变化曲线

〔注：反响物浓度过量〕33整理ppt〔1〕在图38－1画出反响过程中谷氨酸浓度