《酶的作用和本质》教学课件解析.ppt

1、12/5/202212/5/2022酶为生酶为生活添姿活添姿彩彩12/5/2022学习目标学习目标:第第1节节 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶12/5/20221.思考思考P78“问题探讨问题探讨”讨论题讨论题1.2.32.理解细胞代谢的概念理解细胞代谢的概念3.分析实验分析实验“比较过氧化氢在不同条件下的分解比较过氧化氢在不同条件下的分解”，思考讨论题思考讨论题1.2.3.44.实验中什么是变量（自变量、因变量、无关变量）？实验中什么是变量（自变量、因变量、无关变量）？什么事对照试验、什么是对照组和实验组？实验中什么事对照试验、什么是对照组和实验组？实验中必须遵守哪些原则？必须

2、遵守哪些原则？5.理解酶的作用原理理解酶的作用原理6.资料分析：资料分析：“关于酶本质的探索关于酶本质的探索”12/5/20222 2、是什么物质使肉块消失了？、是什么物质使肉块消失了？3 3、怎样才能证明你的推测？、怎样才能证明你的推测？鸟类的胃中是否只有物理消鸟类的胃中是否只有物理消化，无化学消化。化，无化学消化。胃内的化学物质胃内的化学物质收集胃内的化学物质，体外收集胃内的化学物质，体外是否能将肉分解。是否能将肉分解。胃内起消化作用的物质主要是什么？胃内起消化作用的物质主要是什么？一、酶的作用和本质一、酶的作用和本质1.1.细胞代谢细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多：细胞中每时每刻都进

3、行着许多 化学反应，统称为细胞代谢是化学反应，统称为细胞代谢是生命活动的基生命活动的基础。础。2.2.酶在代谢中的作用（分析实验酶在代谢中的作用（分析实验“比较过比较过氧化氢在不同条件下的分解氧化氢在不同条件下的分解”，并理解控，并理解控制变量的方法制变量的方法）合成合成代谢（代谢（同化同化作用）作用）分解分解代谢（代谢（异化异化作用）作用）2 H2O2 2 H2O +O2猪肝研磨液猪肝研磨液加入试管直接观察加入试管直接观察酒精灯加热酒精灯加热滴加滴加FeClFeCl3 3溶液溶液2 2 2 2 浓度浓度2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%3%3%3%3%9090F

4、eClFeCl3 3自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量变量变量无关变量无关变量22 浓度2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%90FeCl3自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量对照组对照组实验组实验组对照实验对照实验无关变量无关变量12/5/2022一般化学反应的条件一般化学反应的条件（1）高温（）高温（2）高压）高压（3）强酸（）强酸（4）强碱）强碱（5）催化剂）催化剂在化学反应里能改变其它物质的化学反应速在化学反应里能改变其它物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有变化的物质叫做没有变化的物质叫做 。催化剂只是改变反应速率

5、催化剂只是改变反应速率,并不改变化学平并不改变化学平衡衡催化剂催化剂12/5/2022细胞内外的环境细胞内外的环境是很温和的是很温和的1.常温常温2.常压常压3.水溶液环境水溶液环境4.pH接近中性接近中性细胞内会发生一系列的化学反应，这些化细胞内会发生一系列的化学反应，这些化学反应发生的环境条件是什么？学反应发生的环境条件是什么？在这种环境状态下发生的化学反应，应该有适在这种环境状态下发生的化学反应，应该有适合的合的生物催化剂生物催化剂 酶酶12/5/2022：细胞每时每刻都进行着许细胞每时每刻都进行着许多化学反应。多化学反应。分子从分子从常态常态变为容易发生化学变为容易发生化学反应的反应的

6、活跃状态活跃状态所需要的能量。所需要的能量。酶和一般催化剂的作用就是降低化酶和一般催化剂的作用就是降低化学反应所需的活化能，从而使活化分子学反应所需的活化能，从而使活化分子数增多，反应速度加快。数增多，反应速度加快。提高分子的能量提高分子的能量降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能更更显著地降低化学反应显著地降低化学反应 的活化能的活化能 加热加热 Fe3+12/5/2022巴斯德之前巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德巴斯德发酵与发酵与活细胞活细胞有关，发有关，发酵是整个细胞而不是细酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用胞中某些物质起作用引起发酵

7、的是引起发酵的是细胞中的某些细胞中的某些物质物质，但这些物质只有在酵，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发母细胞死亡并裂解后才能发挥作用挥作用毕希纳毕希纳酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样萨姆纳萨姆纳酶是酶是蛋白质蛋白质李比希李比希切赫、奥特曼切赫、奥特曼少数少数RNA也具有生物催化功能也具有生物催化功能12/5/2022思考：思考：1.从巴斯德研究的领域来看，他得出结论的从巴斯德研究的领域来看，他得出结论的出发点主要是什么？出发点主要是什么？2.从李比希研究的领域来

8、看，他得出结论的从李比希研究的领域来看，他得出结论的出发点主要是什么？出发点主要是什么？3.巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义？巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义？各有什么局限性？各有什么局限性？4.请分析一下毕希纳的研究过程，从毕希纳请分析一下毕希纳的研究过程，从毕希纳的实验可以得出什么结论？的实验可以得出什么结论？5.请给酶下一个较完整的定义。请给酶下一个较完整的定义。阅读关于酶本质的探究阅读关于酶本质的探究12/5/2022酶的本质酶的本质什么是酶？什么是酶？酶是酶是活细胞产生的具有催活细胞产生的具有催化作用的有机物化作用的有机物，其中绝大多，其中绝大多数是蛋白质，数是蛋白质，少数少

9、数RNA也具也具有催化功能。有催化功能。酶的催化功能与无机催化剂有什么不同？酶的催化功能与无机催化剂有什么不同？一、酶具有高效性3443少量肝脏研磨液说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率为什么4号试管的反应速率比3号试管快得多？事实上，酶的催化效率一般是无机催化剂的 倍。107 1013酶的高效性保证了细胞内 化学反应的顺利进行 能量供应的稳定 酶具有高效性的意义：上述实验说明了：淀粉溶液淀粉溶液蔗糖溶液蔗糖溶液实实验验步步骤骤一一二二三三实验实验现象现象结论结论加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部浸入60左右的热水中，反应5min2号试管中加入2mL蔗糖溶

10、液加入斐林试剂 振荡约60水浴2min1号试管中加入2mL淀粉溶液白色无变化棕色砖红色沉淀v每一种酶只能催化 化学反应。v细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的 是分不开的。二、酶具有专一 性一种或一类 4000专一性v目前发现的酶有 多种,它们分别催化不同的化学反应。从上面进行的实验我们看出进行实验需要一定的条件，比如淀粉酶60左右最好。能不能设计一个实验，来证明温度会影响酶的活性？12/5/20221、在、在不同的温度不同的温度下，同一种酶的活性是下，同一种酶的活性是否会受到影响？否会受到影响？2、在、在不同的不同的pH下，同一种酶其活性是否下，同一种酶其活性是否会改变？会改变？请设计相关的实

11、验，验证你们的假设请设计相关的实验，验证你们的假设酶有哪些特性？哪些因素会影响酶的活性？酶有哪些特性？哪些因素会影响酶的活性？酶对化学反应的催化效率为酶对化学反应的催化效率为酶的活性酶的活性。12/5/2022科学探究步骤科学探究步骤提出问题提出问题作出假设作出假设设计实验设计实验进行实验进行实验分析结果分析结果表达与交流表达与交流（温度（温度/pH 会影响酶的活性吗？）会影响酶的活性吗？）（温度（温度/pH 会影响酶的活性）会影响酶的活性）（设计方案、预期结果（设计方案、预期结果）（按预定方案进行实验）（按预定方案进行实验）（分析实验结果，得出结论：分析实验结果，得出结论：）（总结，写实验报

12、告并适当交流）（总结，写实验报告并适当交流）影响酶活性的条件影响酶活性的条件12/5/20223%可溶性淀粉溶液、可溶性淀粉溶液、3%的过氧化氢溶液的过氧化氢溶液2的淀粉酶溶液、新鲜的的淀粉酶溶液、新鲜的20%的肝脏研磨液的肝脏研磨液沸水、沸水、60水、冰水水、冰水5HCl、5NaOH、蒸馏水、蒸馏水、碘液、斐林试剂碘液、斐林试剂提供的材料提供的材料12/5/2022摇匀混合，放置各自温度反应摇匀混合，放置各自温度反应5min5min结论：淀粉酶在结论：淀粉酶在60 中活性最强中活性最强1号号2号号3号号4号号 5号号6号号3%可溶可溶性淀粉性淀粉2ml2ml2ml2%淀淀粉酶粉酶1ml1ml

13、1ml温度温度冰水冰水60水浴水浴沸水浴沸水浴冰水冰水60水浴水浴沸水浴沸水浴放置放置2分钟分钟混匀混匀4号倒入号倒入1号；号；5号倒入号倒入2号；号；6号倒入号倒入3号号碘液碘液在各混合试管中滴加碘液在各混合试管中滴加碘液1滴滴颜色颜色变蓝变蓝变蓝变蓝不变蓝不变蓝12/5/2022 1 1 2 2 3 3 H H2 2O O2 2酶酶 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml pH pH 3 3H H2 2O O2 2 气泡产生量气泡产生量 结论结论蒸馏水蒸馏水1mL5%NaOH1mL5%HCL1mL5ml5ml5ml5ml5ml5mlH2O2酶在中性条件中活性最强酶在中性条件中活性最

14、强自变量自变量因变量因变量大量大量不明显不明显不明显不明显12/5/2022通过探究温度、通过探究温度、pHpH对酶活性影响的实验结果对酶活性影响的实验结果由此可看出酶的作用条件有什么特点？由此可看出酶的作用条件有什么特点？作用条件温和作用条件温和温度过高、过低；温度过高、过低；pH过酸、过碱都过酸、过碱都会影响酶的活性会影响酶的活性12/5/2022酶促反应速率最快时的环境温度称为该酶促反酶促反应速率最快时的环境温度称为该酶促反应的应的最适温度。最适温度。0最适温度最适温度t/mmol.s/mmol.s-1-1酶活性受温度影响示意图酶活性受温度影响示意图 一般地，一般地，动物动物体体内的酶最

15、适温度在内的酶最适温度在35354040之间；之间；植物植物:40:405050之间之间 细菌和真菌最适温细菌和真菌最适温度差别较大，有的达度差别较大，有的达7070。T T过高酶失活过高酶失活T T过低只是使酶活性降低过低只是使酶活性降低12/5/2022/mmol.s/mmol.s-1-1最适最适pH0pH酶活性受酶活性受pHpH影响示意图影响示意图 一般地，动物体内的酶最一般地，动物体内的酶最适适pHpH在在6.56.58.08.0之间；但是之间；但是胃蛋白酶的最适胃蛋白酶的最适pHpH为为1.51.5;植物体内的酶最适植物体内的酶最适pHpH在在4.54.56.56.5之间；之间；酶促

16、反应速率最快时的环境酶促反应速率最快时的环境pHpH称为该酶促反应称为该酶促反应的的最适最适pHpH。PHPH过高、过低酶失活过高、过低酶失活12/5/202212/5/2022 高温、低温、过酸和过碱对酶高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗？活性的影响其本质相同吗？不同不同过酸、过碱或温度过高过酸、过碱或温度过高，会使酶的，会使酶的空间结空间结构遭到破坏构遭到破坏，使酶，使酶永久失活永久失活；低温低温虽然使虽然使酶活性明显下降，但能使酶的空间结构保酶活性明显下降，但能使酶的空间结构保持稳定，在适宜温度下其持稳定，在适宜温度下其活性可以恢复活性可以恢复。酶适于在酶适于在0 044保

17、存。保存。12/5/2022酶在细胞代谢中的作用酶在细胞代谢中的作用酶的本质酶的本质酶的特性酶的特性活细胞产生的具有催化作用的有机活细胞产生的具有催化作用的有机物物，其中绝大多数是蛋白质，少数，其中绝大多数是蛋白质，少数RNA也具有催化功能。也具有催化功能。降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能作用条件温和作用条件温和高效性高效性专一性专一性12/5/202212/5/20221.同一个体内的各类活细胞所含有的酶同一个体内的各类活细胞所含有的酶（）A、种类有差异，数量相同、种类有差异，数量相同 B、种类有差异，数量不同、种类有差异，数量不同 C、种类无差异，数量相同、种类无差异，数量相同 D

18、、种类无差异，数量不同、种类无差异，数量不同B B2.细胞内合成酶的主要的场所是细胞内合成酶的主要的场所是（）A.细胞质细胞质 B.线粒体线粒体 C.核糖体核糖体 D.内质网内质网C C课堂练习课堂练习:12/5/20223.催化脂肪酶水解的酶是催化脂肪酶水解的酶是（）A.肽酶肽酶 B.蛋白酶蛋白酶 C.脂肪酶脂肪酶 D.淀粉酶淀粉酶4.图中是一种酶促图中是一种酶促反应反应P+Q R,曲曲线线E表示在没有酶时此反表示在没有酶时此反应的过程。在应的过程。在t1时，将催时，将催化此反应的酶加于反应混化此反应的酶加于反应混合物中。则表示此反应进合物中。则表示此反应进程的曲线是程的曲线是()B Bt1

19、AEB BCDC C时间时间 RPQ12/5/20225 5、加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，请回答下面的问题：、加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，请回答下面的问题：（1 1）这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的）这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的 奶渍和血渍？奶渍和血渍？（2 2）使用这种洗衣粉为什么要用温水？）使用这种洗衣粉为什么要用温水？（3 3）含有蛋白酶的洗衣粉不宜用来洗涤下列哪些）含有蛋白酶的洗衣粉不宜用来洗涤下列哪些 衣料？（衣料？（）A.A.化纤化纤 B.B.纯毛纯毛 C.C.纯棉纯棉 D.D.真丝真丝（4 4）为了更好地除去衣物上的油渍，在洗衣粉中）为了更好地除去衣物上的油渍，在

20、洗衣粉中 还可以加入什么酶？还可以加入什么酶？B D脂肪酶脂肪酶12/5/20227.7.人在发高烧时，常常不思饮食，其根本原因时人在发高烧时，常常不思饮食，其根本原因时A.A.消化道内食物尚未消化消化道内食物尚未消化 B.B.发烧使胃肠蠕动减弱发烧使胃肠蠕动减弱C.C.体内的食物残渣排出受阻体内的食物残渣排出受阻 D.D.高温使酶的活性减弱高温使酶的活性减弱6.6.下列有关酶的叙述错误的是下列有关酶的叙述错误的是A.A.组成大多数酶的基本单位是氨基酸组成大多数酶的基本单位是氨基酸B.B.少数酶是少数酶是RNARNAC.C.每种酶都具有高效性，专一性每种酶都具有高效性，专一性D.D.酶都具有消

21、化功能酶都具有消化功能12/5/20228、能水解脂肪酶的酶是、能水解脂肪酶的酶是A A、淀粉酶、淀粉酶 B B、蛋白酶、蛋白酶 C C、脂肪酶、脂肪酶 D D、麦芽糖酶、麦芽糖酶9、将唾液淀粉酶先放入沸水中、将唾液淀粉酶先放入沸水中2分钟，再放在分钟，再放在37的恒温水浴中，酶的催化效率前后变化是的恒温水浴中，酶的催化效率前后变化是A A、不断降低、不断降低 B B、先升后降、先升后降C C、先降后升、先降后升 D D、没有变化、没有变化11.下列有关酶的正确叙述是下列有关酶的正确叙述是（）A.活细胞产生的，只在细胞内起作用活细胞产生的，只在细胞内起作用 B.酶和激素的作用相同酶和激素的作用

22、相同 C.酶的产生受遗传物质控制酶的产生受遗传物质控制 D.在催化过程中不断被消耗在催化过程中不断被消耗练习练习ccA13、将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉、将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水混合装入一容器内，调整酶和适量水混合装入一容器内，调整pH至至2.0，保存在保存在37的水浴锅内。过一段时间后，容器的水浴锅内。过一段时间后，容器内剩余的物质是（内剩余的物质是（）A 淀粉、胃蛋白酶、多肽、水淀粉、胃蛋白酶、多肽、水 B 唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水C 唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水 D 唾液淀粉

23、酶、淀粉、胃蛋白酶、水唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水A14.人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是 （）A.A.所吃食物不能消化所吃食物不能消化 B.B.胃没有排空胃没有排空C.C.体温超过合适温度，消化酶的活性下降体温超过合适温度，消化酶的活性下降D.D.吃药使人没有了胃口吃药使人没有了胃口 15.胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用，主要原胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用，主要原因是（因是（）A.pHA.pH不适合不适合B.B.胃中已经起了消化作用，不能再起作用了胃中已经起了消化作用，不能再起作用了C.C.被小肠中的物质包裹起来，所

24、以起不到催化作用被小肠中的物质包裹起来，所以起不到催化作用D.D.小肠中没有蛋白质可被消化小肠中没有蛋白质可被消化CA 16.关于酶的特性，下列表述中错误的一项关于酶的特性，下列表述中错误的一项是（是（）A.A.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物B.B.化学反应前后，酶的化学性质和数量不变化学反应前后，酶的化学性质和数量不变C.C.酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响影响D.D.一旦离开活细胞，酶就失去催化能力一旦离开活细胞，酶就失去催化能力D12/5/2022巴斯德之前巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关发酵

25、是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德巴斯德发酵与发酵与活细胞活细胞有关，发有关，发酵是整个细胞而不是细酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用胞中某些物质起作用引起发酵的是引起发酵的是细胞中的某些细胞中的某些物质物质，但这些物质只有在酵，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发母细胞死亡并裂解后才能发挥作用挥作用毕希纳毕希纳酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样萨姆纳萨姆纳酶是酶是蛋白质蛋白质李比希李比希切赫、奥特曼切赫、奥特曼少数少数RNA也具有生物催化功能也具有生物催化功能一

26、、基础题一、基础题12/5/20222.提示：（提示：（1）细胞内每时每刻都在）细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应，这些进行着成千上万种化学反应，这些化学反应需要高效率地进行，酶的化学反应需要高效率地进行，酶的催化效率比无机催化剂高得多。催化效率比无机催化剂高得多。（2）细胞内的化学反应需要在常）细胞内的化学反应需要在常温、常压、酸碱度适中等温和条件温、常压、酸碱度适中等温和条件下进行，无机催化剂常常需要辅助下进行，无机催化剂常常需要辅助以高温、高压、强酸、强碱等剧烈以高温、高压、强酸、强碱等剧烈条件才能有较高的催化效率。条件才能有较高的催化效率。3.D。12/5/2022拓展题拓展题1.提示：提示：可用第可用第2章中学过的鉴定蛋白质章中学过的鉴定蛋白质的方法。在萨姆纳之前，之所以很难鉴的方法。在萨姆纳之前，之所以很难鉴定酶的本质，主要是因为细胞中酶的提定酶的本质，主要是因为细胞中酶的提取和纯化非常困难。取和纯化非常困难。2.提示：提示：（1）如四膜虫的）如四膜虫的rRNA前体具前体具有催化活性。（有催化活性。（2）目前已有发现具催化）目前已有发现具催化活性的活性的DNA的报道。的报道。