3.2.1酶的本质及酶的特性课件-高一上学期生物浙科版（2019）必修1

第三章

细胞的代谢浙科版高中生物必修1第1课时酶的本质及酶的特性第三章

第二节

酶是生物催化剂

学习目标1.概述酶的作用、本质和特性。2.有关酶实验的分析。酶与我们的生产生活实践关系密切，你还能举出生活中与酶有关的实例吗？米饭在口中咀嚼后感觉到甜味绝大多数酶是蛋白质一酶的催化功能具有专一性和高效性二目录酶的发现历程1斯帕兰扎尼

喂食鹰实验，认为胃液中有一种能消化肉的物质18世纪末巴斯德和李比希的争论,酒精发酵是酵母菌代谢活动的结果还是某种物质的参与19世纪毕希纳重大发现，酒精发酵的是酵母菌中的某种物质1897年萨姆纳得到脲酶结晶，才明白酶的本质是蛋白质1926年发现极少数特殊的酶是RNA，我们称这一类为核酶20世纪80年代来源：功能：本质：酶生物催化剂活细胞产生的大多数是蛋白质，少数是RNA酶是由活细胞产生的一类生物催化剂，大多数酶是蛋白质，少数是RNA。酶的化学本质2拓展应用A.酶解法甲酶：核酶，化学本质为RNA乙酶：化学本质为蛋白质减法原理用RNA酶处理甲酶和乙酶，测定该酶的活性，与本实验进行相互对照。某科研小组经研究得知X酶存在于人的肝细胞中，能将糖原分解为还原糖。酶必须保持正常的结构才能发挥催化作用，请利用这一原理设计实验，探究X酶的化学本质究竟是蛋白质还是RNA。简要写出实验思路，并预期实验结果及结论(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)。鉴定酶本质的方法B.试剂检测法从酶的化学本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA。因此可利用双缩脲试剂与蛋白质作用产生紫色反应原理。X酶+蛋白酶加入酶的底物底物没有被催化→该酶是蛋白质底物被催化→该酶是RNA酶的催化作用3酶能催化底物分子发生反应，是因为酶分子有一定的空间结构能和底物分子结合。底物1底物2酶是生物催化剂，具有促使反应物发生化学变化，而本身却不发生化学变化的特点，其作用强度可用酶活性来表示。受酶催化而发生化学反应的分子称为底物。酶酶-底物复合物酶底物1底物2与底物结合的酶形状发生改变，形成酶-底物复合物酶的形状复原产物酶与底物结合示意图酶的催化作用3分析酶的本质任务一甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如图所示，据图分析：(1)甲酶的化学本质为

，该酶属于

酶，其基本单位是

。(2)乙酶的化学本质为

，该酶是在细胞内的

上合成的。(3)该结果说明了酶既可以作为

，也可以作为化学反应的

。RNA核核糖核苷酸蛋白质核糖体催化剂底物跟踪训练1.酶在生物体的代谢中发挥着重要的作用，下列叙述正确的是

A.细胞内酶的合成都在核糖体上完成B.酶的作用是调节细胞内的生命活动C.酶的元素组成都是C、H、O、N、SD.只存在于细胞内的酶也可以在细胞外发挥作用√跟踪训练酶的本质有两种：蛋白质类和RNA类，蛋白质类的酶都是在核糖体上合成的，RNA类的酶不是在核糖体上合成的，A错误；酶具有催化作用，而非调节作用，B错误；RNA类酶的元素组成是C、H、O、N、P，有些酶也不含S，C错误；在适宜条件下，只存在于细胞内的酶也可以在细胞外发挥作用，D正确。跟踪训练2.如图表示某种酶催化反应过程的模式图，下列叙述错误的是

A.图中A表示酶，其化学本质不一定是蛋白质B.形成酶－底物的复合物D时酶形状发生改变C.图示过程为放能反应D.图示过程可能发生在核糖体中√图示过程为吸能反应，C错误。绝大多数酶是蛋白质一酶的催化功能具有专一性和高效性二目录活动：探究酶的专一性1目的要求：比较唾液淀粉酶和蔗糖酶对淀粉和蔗糖的作用。探究问题：唾液淀粉酶能水解蔗糖吗？蔗糖酶能水解淀粉吗？材料用具：稀释200倍的新鲜唾液2%的蔗糖溶液淀粉溶液溶于质量分数为0.3%的氯化钠溶液中的本尼迪特试剂蔗糖酶溶液试管123456步骤1加入3ml1%的淀粉溶液加入3ml2%的蔗糖溶液加入3ml1%的淀粉溶液加入3ml2%的蔗糖溶液加入3ml1%的淀粉溶液加入3ml2%的蔗糖溶液2————加入1ml新鲜唾液加入1ml新鲜唾液加入1ml蔗糖酶溶液加入1ml蔗糖酶溶液3试管各加入2mL本尼迪特试剂4充分混匀，放在沸水浴中加热2-3min实验结果实验结论无现象红黄色无现象无现象无现象红黄色酶具有专一性例如：蔗糖和麦芽糖都是二糖，但蔗糖酶只能催化蔗糖的水解，不能催化麦芽糖的水解。由于酶分子的结构只适合与一种或一类分子结合,所以一种酶只能催化一种底物或者少数几种相似的底物的反应。专一性探究酶的专一性的实验分析任务二1.①②号试管在本实验中起什么作用？①②号试管为对照组，用于检验淀粉、蔗糖能否与本尼迪特试剂发生反应。2.从实验遵循等量原则的角度分析，对①②号试管应如何改进？①②号试管应各滴加1mL蒸馏水。3.上述实验中能否使用碘－碘化钾溶液代替本尼迪特试剂作为鉴定试剂？不能，因为碘－碘化钾溶液只能检测淀粉的有无，而蔗糖分子无论是否被水解都不会使碘－碘化钾溶液变色。探究酶的专一性的实验分析任务二4.③④号试管对照，⑤⑥号试管对照，是从什么角度证明酶具有专一性的？都是用同一种酶作用于不同底物，然后判断酶是否对二者都有催化作用，从而探究酶的专一性。5.实验结论：③④号试管对照说明唾液淀粉酶催化淀粉水解产生还原糖，而不能催化蔗糖的水解。⑤⑥号试管对照说明蔗糖酶能催化蔗糖水解产生还原糖，而不能催化淀粉的水解。上述结果说明酶具有

。专一性活动：探究酶催化的高效性2目的要求：比较过氧化氢酶和二氧化锰在过氧化氢分解中的催化效率。探究问题：在过氧化氢分解反应中，过氧化氢酶和二氧化锰的催化作用哪一个更高效？过氧化氢是细胞中某些化学反应的副产物，具有强氧化性，如果不及时除去或分解，就会杀死细胞过氧化氢酶实验室中：2H2O2→2H2O+O2二氧化锰细胞中分解反应：2H2O2→2H2O+O2材料用具：新鲜的鸡肝匀浆2%过氧化氢溶液（或马铃薯匀浆）二氧化锰试管、试管架橡胶塞卫生香火柴步骤11号试管2号试管2各加入2%的过氧化氢溶液3ml3加入鸡肝匀浆或马铃薯匀浆少许，将试管口塞上橡胶塞。加入二氧化锰少许，将试管口塞上橡胶塞。4观察两支试管中发生的变化。5打开两支试管的橡胶塞。将点燃后无名火的卫生香放在试管口处，观察现象。实验现象实验结果产生大量气泡，卫生香复燃，剧烈燃烧产生少量气泡，卫生香复燃，燃烧不剧烈过氧化氢酶的催化效率比二氧化锰更高是降低化学反应的活化能，使化学反应加快。酶具有高效性的原因：活化能：化学反应进行时需要吸收能量以断开反应分子的化学键，使反应物活化并完成化学反应生成产物，这种化学反应过程中所需要的能量被称为活化能。酶的作用机理任务三如图所示两条曲线代表某化学反应在有酶催化和无催化剂的反应曲线，结合曲线探究以下问题：(1)图中曲线A和B分别代表什么？曲线A表示无催化剂的反应；曲线B表示有酶催化的反应。(2)若将酶变为无机催化剂，则图中b点怎样移动？为什么？b点向上移动；与酶相比，无机催化剂降低化学反应活化能的效果比较差。(3)使用酶作催化剂时，酶所降低的化学反应的活化能应该怎么表示？用a－b表示。跟踪训练3.如表是“探究酶的专一性”实验活动中实验结果记录表，下列有关该实验活动的叙述，错误的是

试管123456本尼迪特试剂2mL2mL2mL2mL2mL2mL1%的淀粉溶液3mL—3mL—3mL—2%的蔗糖溶液—3mL—3mL—3mL新鲜唾液——1mL1mL——蔗糖酶溶液————1mL1mL实验结果

跟踪训练A.本实验的自变量有酶的种类和底物的种类B.比较3号试管与6号试管的结果可得出酶具有专一性C.若只有5号试管出现假阳性反应，可能是淀粉溶液不纯D.本实验不能用碘－碘化钾溶液代替本尼迪特试剂√实验设计要遵循单一变量原则，而3号试管与6号试管的酶和底物种类均不同，有两个自变量，故二者比较不能得出酶具有专一性的结论，B错误。跟踪训练4.(2023·浙江舟山中学高一校联考)如图是过氧化氢在不同条件下的实验分组，4支试管各加入2%的过氧化氢溶液，1号试管置于常温下，2号试管置于90℃下，3号试管加入少许二氧化锰，4号试管加入少许马铃薯匀浆。下列叙述正确的是

A.剂量的控制是该实验的无关变量B.该实验的实验组是3号试管和4号

试管C.对3号和4号试管的温度设定只考虑一致性即可D.该实验的结论是过氧化氢酶的催化效率比二氧化锰低√跟踪训练该实验是研究过氧化氢在不同条件下的分解，自变量是过氧化氢所处的条件，因此剂量的控制是该实验的无关变量，A正确；该实验中2、3和4号试管都是实验组，B错误；3号和4号试管的自变量是催化剂的种类不同，温度属于无关变量，无关变量应相同且适宜，C错误；跟踪训练对照实验中不同的组别之间进行对比可以得到不同的结论：与1号试管相比，2号试管过氧化氢分解速率较快，说明加热能加快过氧化氢分解；与1号试管相比，3号和4号试管过氧化氢分解速率较快，且4号试管的分解速率大于3号试管，说明过氧化氢酶的催化效率比二氧化锰高，D错误。夯基础查落实1.酶是由活细胞产生的一类生物催化剂，大多数酶是蛋白质。2.酶能催化底物分子发生反应，是因为酶分子有一定的空间结构，能和底物分子结合，形成酶－底物复合物，然后这个复合物会发生一定的形状变化，使底物变成产物，并从复合物上脱落。3.酶作用的强弱可用酶活性表示。酶活性一般是指单位时间底物的消耗量或产物的生成量。4.酶具有专一性是由于酶分子的结构只适合与一种或者一类分子结合，所以一种酶只能催化一种底物或者少数几种相似底物的反应。5.由于酶通过与底物分子结合，使化学反应极易进行，所以反应效率极高，这是由于酶可以降低化学反应的活化能。要语必背1.酶的本质：

。2.酶的作用机理