3.1.1酶與酶促反課件高一上學期生物

第1課時

酶與酶促反應(yīng)1必備知識·自主學習一、酶的化學本質(zhì)探索1.酶本質(zhì)的探索歷程:(1)巴斯德:酒精發(fā)酵是由_______引起的。(2)畢希納:引起發(fā)酵的是_______________,而不是酵母菌本身。(3)薩姆納:提出酶是_______的觀點,隨后這一觀念被確立。(4)20世紀80年代:少數(shù)____也具有生物催化功能,此類物質(zhì)稱為_____。酵母菌酵母菌所含的酶蛋白質(zhì)RNA核酶2.酶的化學本質(zhì):判一判:基于對酶本質(zhì)的理解,判斷下列說法的正誤:(1)具有分泌功能的細胞才能產(chǎn)生酶。 ()提示:一般所有活細胞都能產(chǎn)生酶,哺乳動物的成熟紅細胞例外。(2)所有的酶都是蛋白質(zhì)。 ()提示:絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)酶是RNA。(3)酶只在生物體內(nèi)發(fā)揮作用。 ()提示:酶在細胞內(nèi)外、生物體內(nèi)外都能發(fā)揮作用。(4)酶可以增加生化反應(yīng)中生成物的量。 ()提示:酶具有催化作用,可加快反應(yīng)速率,但不能增加生成物的量?！痢痢痢炼?、酶的特性1.探究酶的高效性:(1)實驗原理:(2)變量分析:判一判:通過對此實驗中變量的分析,判斷下列說法的正誤:①本實驗中的自變量是加入蒸餾水、加入FeCl3溶液、加入酵母菌液。()②實驗中的無關(guān)變量對實驗結(jié)果無影響。()③本實驗的無關(guān)變量是O2

產(chǎn)生速率。()(3)實驗結(jié)論:a.試管①與③,說明酶具有_________。b.試管②與③,說明酶具有_______?！獭痢链呋饔酶咝?4)酶具有高效性的原因:①活化能:一定溫度下,分子從_____轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應(yīng)的_______所需要的能量。②酶的作用實質(zhì):_____化學反應(yīng)的活化能?；鶓B(tài)過渡態(tài)降低2.專一性:(1)含義:一種酶只能催化___________生化反應(yīng)。(2)原因。①酶具有一定的空間結(jié)構(gòu),在酶促反應(yīng)中,酶發(fā)揮催化作用與酶的_________有關(guān)。②酶的活性中心與反應(yīng)物分子在_________上有特殊的匹配關(guān)系。一種或一類活性中心空間結(jié)構(gòu)(3)證明酶具有專一性的實驗。①對照實驗:a._______________+淀粉酶溶液現(xiàn)象:出現(xiàn)___________。b.蔗糖溶液+___________現(xiàn)象:沒有出現(xiàn)磚紅色沉淀。②結(jié)論:酶具有_______。(4)意義:保證了體內(nèi)_____________地進行?？扇苄缘矸廴芤捍u紅色沉淀淀粉酶溶液專一性化學反應(yīng)有序【問·答】——教材二次開發(fā)多酶片為腸溶衣與糖衣的雙層包衣片,內(nèi)層為胰酶,外層為胃蛋白酶,為什么需要用腸溶衣包裹胰酶?提示:根據(jù)酶的專一性,避免胰酶被胃液消化。2關(guān)鍵能力·合作學習知識點一酶的本質(zhì)和作用

1.酶的化學本質(zhì)及作用:化學本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成場所核糖體主要在細胞核來源一般來說,所有的活細胞生理功能催化作用作用原理降低化學反應(yīng)的活化能特別提醒:①哺乳動物成熟的紅細胞不能合成酶,但細胞內(nèi)仍含有酶。②酶不能從食物中獲得,只能在生物體內(nèi)合成。2.酶與激素的比較:項目激素酶產(chǎn)生細胞具有內(nèi)分泌功能的細胞活細胞(不考慮哺乳動物成熟的紅細胞等)化學本質(zhì)蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等有機物(大多數(shù)為蛋白質(zhì),少數(shù)為RNA)作用場所作用于靶細胞可在細胞內(nèi)、細胞外、體外發(fā)揮作用作用調(diào)節(jié)作用催化作用3.酶的作用機理:(1)表示無催化條件下反應(yīng)的活化能的曲線是ad段。(2)表示有酶催化條件下反應(yīng)的活化能的曲線是cd段。(3)表示有酶催化條件下降低反應(yīng)活化能的曲線是ac段。特別提醒:①酶只是降低化學反應(yīng)所需的活化能,并未給底物提供能量。②酶催化化學反應(yīng)前后,酶本身不變?！局R拓展】酶與無機催化劑的比較(1)相同點:改變化學反應(yīng)速率,本身幾乎不被消耗;只催化已存在的化學反應(yīng);加快反應(yīng)速率,縮短達到平衡的時間,但不改變平衡點;都降低活化能,使化學反應(yīng)速率加快。(2)不同點:酶的穩(wěn)定性不如無機催化劑;一般情況下,酶的催化效率比無機催化劑高?！镜淅痉丁?/p>

(2020·南京高一檢測)用同一種蛋白酶處理甲、乙兩種酶,甲、乙兩種酶的活性與處理時間的關(guān)系如圖所示。下列分析不正確的是 (

)A.甲酶可能是具有催化功能的RNAB.乙酶的化學本質(zhì)為蛋白質(zhì)C.甲、乙兩種酶的合成場所一定是相同的D.乙酶活性改變是因為其分子結(jié)構(gòu)改變【解題思維】解答本題需突破以下兩個關(guān)鍵點:【解析】選C。甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理,甲酶活性不變,說明甲酶可能不是蛋白質(zhì),可能是具有催化功能的RNA,A正確;乙酶活性降低,說明乙酶可被蛋白酶分解,故乙酶的化學本質(zhì)為蛋白質(zhì),B正確;RNA主要在細胞核中合成,蛋白質(zhì)在細胞質(zhì)中的核糖體上合成,C錯誤;乙酶的化學本質(zhì)為蛋白質(zhì),其酶活性改變是因為蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)改變,D正確。【審答誤區(qū)】常見以下兩種錯誤:(1)不能理解曲線變化的原因,乙酶活性下降是由于酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞。(2)不能根據(jù)蛋白質(zhì)的本質(zhì)推測酶的合成場所,只有蛋白質(zhì)類的酶合成場所是核糖體。【母題追問】(1)上題圖中乙酶活性下降,其分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了怎樣的改變?提示:乙酶在蛋白酶的作用下被水解為小分子的多肽或氨基酸。(2)具有催化功能的RNA可催化RNA的剪切、連接,其發(fā)揮作用的部位與上題乙酶有何不同?提示:具有催化功能的RNA作用于核糖核苷酸之間的化學鍵,乙酶作用于氨基酸之間的肽鍵?！绢愵}精練】

肽酰轉(zhuǎn)移酶是催化肽鍵形成的酶,對RNA酶敏感,對蛋白酶不敏感。下列對該酶敘述錯誤的是 (

)A.該酶催化氨基酸脫水縮合B.該酶應(yīng)該存在于核糖體中C.線粒體和葉綠體內(nèi)不會含有該酶D.肽酰轉(zhuǎn)移酶是具有催化活性的RNA【解析】選C。肽酰轉(zhuǎn)移酶是催化肽鍵形成的酶,即其催化氨基酸脫水縮合,A正確;氨基酸脫水縮合的場所為核糖體,所以肽酰轉(zhuǎn)移酶存在于核糖體中,B正確;線粒體和葉綠體內(nèi)含有DNA,能進行蛋白質(zhì)合成,含有該酶,C錯誤;肽酰轉(zhuǎn)移酶對RNA酶敏感,其本質(zhì)是RNA,所以是具有催化活性的RNA,D正確?！狙a償訓練】下列有關(guān)酶的敘述中,錯誤的是 (

)A.所有的酶都含有C、H、O、N四種元素B.酶不一定只在細胞內(nèi)起催化作用C.酶并非只在體內(nèi)合成,也可從食物中獲得D.人體內(nèi)的酶也在不斷地更新【解析】選C。絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)(元素組成均有C、H、O、N),少數(shù)酶是RNA(元素組成為C、H、O、N、P)。酶是活細胞產(chǎn)生的,在細胞內(nèi)外都可以發(fā)揮作用。酶是生物活性物質(zhì),其本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA,只在體內(nèi)合成,不能從食物中獲得。人體內(nèi)的酶不斷地失活,不斷地合成,不斷地更新。知識點二酶特性的實驗探究

1.酶的高效性及實驗驗證:(1)實驗組:底物+酶底物分解速度(或產(chǎn)物形成速度)(2)對照組:底物+無機催化劑底物分解速度(或產(chǎn)物形成速度)(3)酶具有高效性的曲線:特別提醒:①與無機催化劑相比,降低化學反應(yīng)活化能的效果更顯著,催化效率更高。②酶只能縮短達到化學平衡所需的時間,不改變化學反應(yīng)的平衡點。2.酶的專一性及實驗驗證:(1)思路:同一種酶催化不同的化學反應(yīng)。(2)實驗設(shè)計思路:步驟1淀粉+淀粉酶蔗糖+淀粉酶2等量斐林試劑,水浴加熱相同時間現(xiàn)象出現(xiàn)磚紅色沉淀無顏色變化結(jié)論酶具有專一性特別提醒:①本實驗的自變量:底物的種類。②因變量:溶液是否出現(xiàn)磚紅色沉淀。③無關(guān)變量:溶液的量、溫度等。④該實驗中不能用碘液進行檢測,因為碘液無法檢測蔗糖是否水解。3課堂檢測·素養(yǎng)達標1.人們的生活離不開酶,下列關(guān)于酶的特性的敘述,正確的是________。

①一種酶只能催化一種反應(yīng)②酶的催化效率高是因為大大降低了反應(yīng)過程所需的活化能③酶需要在低溫環(huán)境下保存④驗證酶的高效性,應(yīng)進行酶和無機催化劑的對比⑤可用過氧化氫酶研究溫度對酶活性的影響⑥用淀粉、蔗糖和淀粉酶驗證酶的專一性,實驗結(jié)果可用碘液檢測【解析】選②③④。一種酶只能催化一種或一類反應(yīng),①錯誤;酶的催化效率高是因為大大降低了反應(yīng)過程所需的活化能,②正確;低溫不會破壞酶的空間結(jié)構(gòu),因此酶可以在低溫環(huán)境下保存,③正確;驗證酶的高效性,應(yīng)進行酶和無機催化劑的對比,④正確;過氧化氫的分解本身就受溫度影響,不能用過氧化氫酶研究溫度對酶活性的影響,⑤錯誤;用淀粉、蔗糖和淀粉酶驗證酶的專一性,實驗結(jié)果應(yīng)用斐林試劑檢測,⑥錯誤。2.酶具有很高的催化效率,其原因是 (

)A.酶能降低化學反應(yīng)對溫度等條件的要求B.酶能使反應(yīng)物變成更加細小的微粒,增加接觸面積C.酶降低了分子從基態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應(yīng)的過渡態(tài)所需要的能量D.酶提供了化學反應(yīng)開始時所需的活化能【解析】選C。酶可以明顯降低分子從基態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應(yīng)的過渡態(tài)所需要的能量,所以具有很高的催化效率。3.胃液中的胃蛋白酶可以將蛋白質(zhì)水解成多肽,但不能使多肽水解為氨基酸,這一事實說明酶具有 (

)A.高效性 B.專一性C.穩(wěn)定性 D.多樣性【解析】選B。胃蛋白酶使蛋白質(zhì)水解成多肽,但不能使多肽水解為氨基酸,這一事實說明酶具有專一性,A、C、D錯誤,B正確。4.(2020·淮北高一檢測)在不損傷植物細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下,下列可用于去除細胞壁的物質(zhì)是 (

)A.纖維素酶 B.蛋白酶C.鹽酸 D.脂肪酶【解析】選A。植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠,在不損傷植物細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下,可用纖維素酶和果膠酶處理植物細胞,以去除細胞壁。5.科學家證實:RNaseP酶由蛋白質(zhì)和RNA組成,將這種酶中的蛋白質(zhì)和RNA分開,在適宜條件下,RNA仍然具有與這種酶相同的催化活性,而蛋白質(zhì)不具有。這一結(jié)果表明 (

)A.酶都是由蛋白質(zhì)和RNA組成的具有催化作用C.酶的基本組成單位是脫氧核糖核苷酸D.絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA【解析】選B。根據(jù)題意,RNaseP酶由蛋白質(zhì)和RNA組成,但這并不能說明酶都是由蛋白質(zhì)和RNA組成的;題干強調(diào)“RNA仍然具有與這種酶相同的催化活性”,說明RNA具有催化作用;RNaseP酶的基本組成單位是核糖核苷酸和氨基酸;“絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA”這一說法正確,但本題并不能說明這一結(jié)論。6.如圖所示,分別向4支各盛有5mL過氧化氫溶液的試管內(nèi)加入肝或沙子。在這個實驗中,試管A放氧相對緩慢,試管C和D不放氧。請回答:(注:肝碾碎煮沸后其中的蛋白質(zhì)失活)(1)肝臟中有什么物質(zhì)能引起過氧化氫釋放氧氣?________________________,理由是______________________________________________。

(2)用煮沸冷卻的肝作對照是遵循了對照實驗的________________________。

(3)試管B釋放氧的速度比試管A快的原因是___________________________