酶催化细胞的反应【知识精研+能力提升】 高一生物同步课件（沪科2020必修1）

第2节

酶催化细胞的化学反应第四章细胞的代谢消化道中的唾液淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶是大家比较熟悉的酶。酶具有怎样的结构特点？在细胞的生命活动中酶起什么作用？思考：细胞如何清除过氧化氢？细胞代谢活动中会产生过氧化氢，若未能及时清除，便会损伤细胞。过氧化氢是生活中常见的消毒剂2H2O22H2O+O2

90℃下分解通常条件下极缓慢分解在无机催化剂催化下分解以MnO2为催化剂以FeCl3为催化剂思考：细胞如何清除过氧化氢？细胞合成“生物催化剂”加速过氧化氢分解。H2O2+马铃薯块H2O2+酵母菌悬液H2O2+猪肝匀浆思考：细胞如何清除过氧化氢？1．酶是生物催化剂H2O2分解的反应式如下：从反应式中可以看到，酶既不是反应物，也不是产物，而是起催化剂的作用。在反应中，酶可以重复使用，反应物称为酶的底物。2H2O22H2O+O2

酶是生物催化剂——科学史巴斯德李比希科学家将生物体内催化化学反应的物质命名为“酶”(enzyme)巴斯德：发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用；李比希：引起发酵的是细胞中的某些物质，但是这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用；酶是生物催化剂——科学史首次制得了酶的晶体，证明其成分为蛋白质。萨姆纳数年后，得到过氧化氢酶晶体，证明其成分为蛋白质。发现具有催化功能的RNA。切赫奥特曼酶促反应生物体内绝大多数化学反应是在酶作为催化剂的条件下完成的，称为酶促反应。酶与无机催化剂相比，谁的催化效率更高？一种酶可以催化多少种化学反应？酶是否具备催化剂的通性？1．酶是生物催化剂取3支试管，分别标记为A、B、C。加入试剂和材料，并用封口膜盖住试管口。观察各试管内气泡产生情况。然后，用带火星的线香插入各试管内测试火光亮度变化，并将实验结果记录在表中。1．酶是生物催化剂实验需要观察、记录的现象(因变量)是什么？实验中要控制哪些无关变量以确保单一变量原则？试管中产生气泡的数量。(用“-”表示无明显现象，用“+”数量表示产生气泡相对量)各支试管中H2O2浓度相同、三支试管中溶液总体积相同、温度等环境因素相同……在“观察酶的催化作用”实验中看到，H2O2在常温下分解缓慢；加入新鲜的动物肝脏匀浆液后，H2O2迅速分解，释放出O2，说明肝脏中的过氧化氢酶可以加快反应速率。?资料1：3.5%FeCl3中的Fe3+数约为同体积20%猪肝匀浆中过氧化氢酶分子数的25万倍。资料2：折算为相同分子数的情况下，每mol过氧化氢酶分子催化效率是每molFe3+的1.4x108倍。1．酶是生物催化剂2．酶的特性酶的高效性酶的催化效率远高于无机催化剂。旺盛的生命活动需要快速的化学反应作为基本保障。例如，单个过氧化氢酶分子在1s内可以催化四千万个过氧化氢分子分解。2．酶的特性酶具有专一性细胞中已知的酶有数千种，每一种酶通常只催化一种或一类化学反应（专一性）。例如，催化黑色素合成的酶一旦缺乏或功能减退，就可能会引起白化病。3．酶的功能与其分子结构相关思考：酶的命名规律唾液淀粉胃蛋白酶胰脂肪酶DNA连接酶乙醇脱氢酶ATP合成酶来源催化底物反应类型酶酶的命名：习惯上根据酶的底物或所催化的反应来命名。例如，胰蛋白酶是胰腺产生的催化蛋白质水解的酶，DNA聚合酶是催化DNA合成的酶。酶的活性中心3．酶的功能与其分子结构相关

有一些物质会对酶产生抑制作用，引起酶的活性降低或丧失，这类物质统称为酶抑制剂。常见的抑制形式有：

①抑制剂与底物竞争酶的活性中心，减少底物与酶的有效结合；

②抑制剂与酶的其他部位结合，改变了酶的空间结构，使酶的活性中心不能与底物有效结合。广角镜4．酶活性受环境因素影响影响酶活性的因素

温度pH1233％可溶性淀粉2ml2ml2ml温度

唾液淀粉酶

碘液颜色结论冰水中37℃水浴60℃水浴放置2min1ml1ml1ml1滴1滴1滴摇匀混合，放置反应30min变蓝变蓝不变蓝唾液淀粉酶在37℃中活性最强自变量因变量4．酶活性受环境因素影响——温度123肝脏研磨液1ml1ml1mlpH3％过氧化氢溶液

结果结论蒸馏水1mLNaOH1mLHCL1mL2ml2ml2ml摇匀混合，放置