浙教版生物--酶

1、第3章 細(xì)胞的代謝第3節(jié) 酶 1773年，意大利科學(xué)家斯帕蘭札尼做了一個巧妙的實驗：將肉塊放入金屬籠內(nèi)，然后讓鷹把小籠子吞下去。一段時間后把小籠子取出來，發(fā)現(xiàn)籠內(nèi)的肉塊消失了。從這個實驗中能得出什么結(jié)論？胃液具有化學(xué)性消化作用。一、酶的發(fā)現(xiàn)、概念 C6H12O6+O2 酶 CO2 + H2O 丙基酸+甘氨酸酶二肽ATP ADP+ Pi+能量酶ADP +Pi+能量 酶ATP1.酶的發(fā)現(xiàn)巴斯德（1822-1895）發(fā)酵離不開酵母菌的生命活動，發(fā)酵的動力蘊涵于活細(xì)胞中，具有生命活力。李比希 （1803-1873）發(fā)酵是一種化學(xué)反應(yīng)，由酵母細(xì)胞中的某些化學(xué)物質(zhì)引起,這些物質(zhì)在酵母死亡并裂解后才起作用。

2、1897年德國的畢希納發(fā)現(xiàn)：無細(xì)胞的酵母汁可以完成發(fā)酵。得出：1.發(fā)酵確實可以在無細(xì)胞的條件下進(jìn)行2.發(fā)酵所需要的物質(zhì)是活細(xì)胞產(chǎn)生的，稱之為釀酶葡萄糖1926年美國人薩姆納爾得到脲酶的結(jié)晶，證實了酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。上世紀(jì)80年代美國人切赫和加拿大人奧特曼發(fā)現(xiàn)：少數(shù)RNA也具催化作用核酶。薩姆納爾（18871955）一路走來18世紀(jì)末 斯帕蘭扎尼 喂食鷹實驗19世紀(jì)，巴斯德和李比希的爭論1897年，畢希納的重大發(fā)現(xiàn)1926年，美國薩母納爾得到脲酶結(jié)晶（蛋白質(zhì)）20世紀(jì)80年代初，發(fā)現(xiàn)核酶（RNA）科學(xué)在不斷地觀察、實驗、爭論中前進(jìn)，實驗在科學(xué)發(fā)展中起著舉足輕重的作用。來源：功能：化學(xué)本質(zhì)：多

3、數(shù)是蛋白質(zhì)類化合物，少數(shù)是RNA?；罴?xì)胞催化作用 酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物.2. 酶的概念1、下面有關(guān)產(chǎn)生酶的場所的敘述中，正確的是 （ ） A.細(xì)胞核 B.主要是核糖體 C.細(xì)胞質(zhì) D.全部在核糖體B2、酶只能在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用。酶在細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外都能發(fā)揮作用。 酶作為生物催化劑，與無機(jī)催化劑相比，哪個效率更高？二、酶的特性 H2O2 H2O+O2過氧化氫酶MnO2實驗設(shè)計的一般方法：控制變量法實驗中可以變化的因素稱為變量。自變量：其中人為改變的，實驗控制的變量。因變量：隨著自變量改變而變化的變量。無關(guān)變量：除自變量以外的還可能會存在的一些可變因素，對實驗結(jié)果造成影響的。對照實驗：

4、除一個因素（自變量）以外，其余（無關(guān)變量）都保持一致且適宜的實驗。（1）自變量：催化劑的種類（2）因變量：催化效率的高低檢測方法：氣泡產(chǎn)生的速度、多少點燃但無明火的衛(wèi)生香復(fù)燃程度，火焰大?。?）無關(guān)變量：過氧化氫溶液的體積、濃度、配制的時間，試管大小，溫度，PH等。實驗一：比較過氧化氫酶與MnO2催化效率要求相同且適宜實驗記錄表格試管H2O2溶液雞肝勻漿MnO2實驗結(jié)果1號2號3mL3mL少許少許實驗一：酶的催化效率1.該實驗?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論？酶具有高效性2.該實驗中為什么選用兩支試管？如果只 用試管1能否證明酶具有高效性？實驗設(shè)計原則： 對照原則3.兩支試管的唯一區(qū)別是催化劑不同，如果兩試管的

5、溫度也不同，對實驗結(jié)果有影響嗎？單一變量原則等量原則少許雞肝勻漿少許MnO2為什么?為什么要用新鮮的肝臟或生的馬鈴薯塊莖?如果本實驗中雞肝或馬鈴薯塊莖沒有被制成勻漿,你認(rèn)為實驗結(jié)果是否與本實驗相同,為什么?酶活性：酶作用的強(qiáng)弱。反應(yīng)P+Q R,曲線E表示沒有酶參與反應(yīng)的過程。在t1時，加入催化此反應(yīng)的酶。則反應(yīng)進(jìn)程的曲線變?yōu)?( )t1EDC時間 產(chǎn)物 濃度注意：催化劑只是改變反應(yīng)速率，并不改變化學(xué)平衡，且酶本身前后不發(fā)生變化。ABC酶只起 ，其本身在反應(yīng)前后沒沒有發(fā)生變化。降低了化學(xué)反應(yīng)的 。酶不改變化學(xué)反應(yīng)的方向，因而要將產(chǎn)物及時運出細(xì)胞。催化作用活化能生物催化劑為什么？2.為什么要用新鮮

6、的肝臟或生的馬鈴薯塊莖?3.如果本實驗中雞肝或馬鈴薯塊莖沒有被制成勻漿,你認(rèn)為實驗結(jié)果是否與本實驗相同,為什么?1.該實驗說明酶的催化效率如何，能得出什么結(jié)論？過氧化氫酶（生物催化劑）的催化效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于MnO2 （無機(jī)催化劑） 。 結(jié)論： 酶有高效性實驗現(xiàn)象可能沒有制成勻漿后明顯。因為沒有制成勻漿的肝臟，其過氧化氫酶主要存在于細(xì)胞中。要用新鮮的肝臟。新鮮的肝臟中的過氧化氫酶活性高，如果將肝臟煮熟，過氧化氫酶將由于高溫失活。能量降低活化能沒有酶催化有酶的催化酶的催化機(jī)理是降低反應(yīng)的活化能三、酶的催化機(jī)理活化能 分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能. 酶和一般催化劑的作

7、用就是降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能，從而使活化分子數(shù)增多，反應(yīng)速度加快。酶催化作用的機(jī)理 1、鎖鑰學(xué)說1948年，德國有機(jī)化學(xué)家Fisher提出鎖鑰學(xué)說 催化底物擔(dān)當(dāng)鑰匙，酶擔(dān)當(dāng)鎖。 酶+催化底物 酶-底物復(fù)合物 酶+生成物 2、誘導(dǎo)契合學(xué)說酶-底物復(fù)合體酶絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA氨基酸核糖核苷酸核糖體細(xì)胞核（真核細(xì)胞）活細(xì)胞條件適宜即可(細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外）生物催化作用降低化學(xué)反應(yīng)的活化能酶與底物結(jié)合，形成酶-底物復(fù)合體。酶-底物復(fù)合體形態(tài)發(fā)生改變，促使反應(yīng)進(jìn)行。產(chǎn)物形成，反應(yīng)完成，酶恢復(fù)原狀。酶作用的強(qiáng)弱可用酶活性表示。酶的具有高效 性實驗設(shè)計原則： 對照原則單一變量原則等量原則酶的催化機(jī)理是

8、降低反應(yīng)的活化能酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物.酶的作用及原理實驗二：探究酶的專一性實驗?zāi)康? 比較唾液淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用 比較蔗糖酶對淀粉和蔗糖的作用葡糖糖、果糖 淀粉思考：分別找出自變量、因變量，并根據(jù)材料用具思考如何設(shè)計實驗？蔗糖 麥芽糖 還原性糖+本尼迪特試劑紅黃色沉淀原理：2ml2ml3ml3ml無現(xiàn)象 無現(xiàn)象 無現(xiàn)象 無現(xiàn)象 2ml2ml2ml2ml3ml3ml3ml1ml1ml1ml1ml3ml紅黃色紅黃色方法步驟：蔗糖酶只能催化蔗糖水解，不能催化淀粉水解淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解(2)滴加FeCl3和肝臟研磨液的滴管不能混用。否則，由于酶的高效性，少量

9、的酶帶入FeCl3溶液中，從而使對照組也有較多O2放出，會影響實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，甚至使人產(chǎn)生錯覺，作出錯誤判斷。(3)實驗現(xiàn)象不明顯的原因肝臟不夠新鮮H2O2溶液放置時間過長(4)H2O2具有一定腐蝕性，使用時不要讓其接觸皮膚?？谇焕镉型僖旱矸勖?，為什么塞進(jìn)牙縫里的肉絲，青菜兩天后還沒被消化?2、酶具有專一性思考！每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng).保證了生物體代謝的有序性。a、能夠催化淀粉水解的酶是（ ）b、能夠催化淀粉酶水解的酶是（ ）A.淀粉酶 B.蛋白酶 C.脂肪酶 D.麥芽糖酶BA蛋白質(zhì)多肽氨基酸蛋白酶肽酶結(jié)論：淀粉酶只能催化淀粉水解，對蔗糖則不起催化作用。123ABCDDEFAAA

10、反應(yīng)前后本身 不變專一性BCD同時存在時，只催化D物質(zhì)的反應(yīng)。葡萄糖葡萄糖麥芽糖酶1、人感冒發(fā)燒時，常食欲不佳，體力不支，原因是什么？2、 采取什么措施可使加酶洗衣粉達(dá)到最佳洗滌效果？3、殺菌消毒、保存食品分別用哪種溫度？ 思考：1）溫度對酶活性的影響 變藍(lán) 變藍(lán)不變藍(lán) 在最適宜溫度下，酶的活性最高，溫度偏高或偏低酶的活性都會明顯降低。動物：35-40攝氏度植物 40-50攝氏度每種酶都有自己的最適溫度在下圖中哪一曲線能正確表示溫度對人體 轉(zhuǎn)氨酶催化效率的影響 。催化效率溫度10 20 30催化效率溫度10 20 30催化效率溫度10 20 30催化效率溫度10 20 30ABCDC4.右圖為

11、某酶在不同溫度下反應(yīng)曲線和時間的關(guān)系，從圖中不能獲得的信息是（ ） A、酶反應(yīng)的最適溫度 B、酶因熱而失活 C、酶反應(yīng)生成物量與時間的關(guān)系 D、酶反應(yīng)速度和酶量的關(guān)系D時間生成物量7060205030402）PH對酶活性的影響 有紅黃色沉淀無現(xiàn)象無現(xiàn)象 在最適宜pH下，酶的活性最高， PH偏高或偏低酶的活性都會明顯降低。每種酶都有自己的最適PH0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10應(yīng)的速率pH酶的活性受pH影響示意圖胃蛋白酶唾液淀粉酶胰蛋白酶 過酸、過堿、高溫酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活低溫酶活性明顯下降，但在適宜溫度下其活性可以恢復(fù)（抑制）3、影響酶活性因素“一個月前買的活鯽魚，

12、一直沒吃擱在冰箱里。從冰箱拿出來放在水里，結(jié)果魚兒慢慢活過來了?！备邷亍⒌蜏?、過酸和過堿對酶活性的影響其本質(zhì)相同嗎？當(dāng)人誤食了含有重金屬的食物或農(nóng)藥后，怎么辦？有一種應(yīng)急措施，就是趕緊給病人喝大量牛奶或豆?jié){，你知道這是為什么？影響酶促反應(yīng)速率的因素：1、溫度3、酶的濃度 4、底物濃度 酶促反應(yīng)速率底物濃度酶量一定2、 pH 酶促反應(yīng)速率PH酶促反應(yīng)速率溫度酶促反應(yīng)速率酶的濃度底物充足 2.下圖縱軸為酶反應(yīng)速度，橫軸為底物濃度，其中正確表示酶量增加 1 倍時，底物濃度和反應(yīng)速度關(guān)系的是（ ） B3、酶的特性： 具有高效性 具有專一性 作用條件較溫和 要有合適的溫度 要有合適的pH總結(jié)：1、酶的定

13、義酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作 用的有機(jī)物。2、酶的本質(zhì)絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)， 少數(shù)酶是RNA。思考* 吃饅頭時，細(xì)嚼慢咽，感覺越嚼越甜，為什么？* 人發(fā)燒時，不想吃東西，而且腹脹，不覺得餓，為什么？淀粉在唾液淀粉酶的作用下分解成麥芽糖，溫度過高導(dǎo)致消化酶活性降低，食物消化慢。 在使用加酶洗衣粉時，用哪種水（如涼水、沸水、溫水）浸泡好呢？溫水1.人在發(fā)高燒時，常常食欲大減，最根本的原因是 A.所吃食物不能消化 （ ） B.胃沒有排空C.體溫超過合適溫度，消化酶的活性下降D.吃藥使人沒有了胃口2. 同一個體內(nèi)的各類活細(xì)胞所含有的酶（ ） A、種類有差異，數(shù)量相同 B、種類有差異，數(shù)量不同 C、種類無

14、差異，數(shù)量相同 D、種類無差異，數(shù)量不同 3.胃蛋白酶在進(jìn)入小腸后就幾乎沒有了催化作用，主要原因是（ ）A.pH不適合B.胃中已經(jīng)起了消化作用，不能再起作用了C.被小腸中的物質(zhì)包裹起來，所以起不到催化作用D.小腸中沒有蛋白質(zhì)可被消化CAB 5.關(guān)于酶的特性，下列表述中錯誤的一項是（ ）A.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物B.化學(xué)反應(yīng)前后，酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量不變C.酶的催化效率很高，但易受溫度和酸堿度影響D.一旦離開活細(xì)胞，酶就失去催化能力DD4.在唾液淀粉酶催化淀粉的水解實驗中，將唾液稀釋10倍，與用唾液原液的效果幾乎相同，這說明了酶具有 A.專一性 B.穩(wěn)定性 C.多樣性 D.高效性6.

15、 在測定胃蛋白酶的活性時，將溶液的PH值由10降到2的過程，胃蛋白酶活性將（ ） A、不斷上升 B、沒有變化 C、先升后降 D、先降后升7. 將4片等重的牛肉分別置于下列等量的不同消化液中，消化速度最慢的是（ ）A.20ml胃液 B.10ml胃液+10ml胰液C.20ml胰液 D.10ml胰液+10ml膽汁BB 酶在催化生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)時，反應(yīng)速率與很多因素有關(guān)。下列曲線中正確的是（ ）（假設(shè)其他條件都適宜且穩(wěn)定）反應(yīng)速率溫度反應(yīng)速率酶濃度反應(yīng)速率反應(yīng)物濃度反應(yīng)速率PH值A(chǔ)BCDC（1）圖A中，反應(yīng)物達(dá)到某一濃度時，反應(yīng)速度不再上升，其原因是 。（2）圖B中，a點所對應(yīng)的溫度稱 。（3）圖B

16、中，a點到b點曲線急劇下降，其原因是 。5.下列A、B、C三圖依次表示酶濃度一定時，反應(yīng)速度和反應(yīng)物濃度、溫度、pH值的關(guān)系，請據(jù)圖回答下列問題：酶反應(yīng)的最適溫度溫度升高使酶活性下降受反應(yīng)液中酶濃度的限制（或酶的數(shù)量不足）（4）將裝有酶與反應(yīng)物的甲、乙兩試管分別放入12oC和75oC水浴鍋中，20分鐘后取出轉(zhuǎn)入37oC的水浴鍋中保溫，兩試管內(nèi)反應(yīng)分別應(yīng)為：甲 ，乙 。（5）圖C表示了 催化反應(yīng)的速率變化曲線。A.唾液淀粉酶 B.胃蛋白酶C.胰蛋白酶 D.植物淀粉酶速度加快 無催化反應(yīng)C3.下圖中能正確表示胰蛋白酶對底物的分解速度和溫度關(guān)系的是（ ）分解速度 10 20 30 反應(yīng)溫度（）分解速度 10 20 30 反應(yīng)溫度（）分解速度 10 20 30 反應(yīng)溫度（）分解速度 10 20 30 反應(yīng)溫度（）ABCDC在最適宜的溫度、pH條件下，酶的活性最高。 溫度和pH偏高或偏低，酶的活性都會明顯降低。 實際上，過酸、過堿和高溫，都能使酶的分子結(jié)構(gòu)遭到破壞而失去活性，一般不可逆。而低溫引起的酶的抑制是可以恢復(fù)的。 過酸、過堿或高溫 酶永久失活 低溫 酶暫時失活練習(xí)：下表所示為對酶有