《高中生物酶》课件.ppt

1、一般化学反应的条件：一般化学反应的条件：高温、高压、高温、高压、催化剂等。催化剂等。高温高温.高压高压N N2 2+3H+3H2 2 2NH 3催化剂催化剂细胞所处的环境细胞所处的环境-是很温和的是很温和的!反应在常温、常压、水溶液环境中进行！反应在常温、常压、水溶液环境中进行！生物细胞内时刻进行着一系列有序的化学反应，生物细胞内时刻进行着一系列有序的化学反应，思考：细胞内成千上万个化学反应为什么思考：细胞内成千上万个化学反应为什么能在常温、常压下高效有序地进行呢？能在常温、常压下高效有序地进行呢？第三节第三节 酶酶生活中生活中的酶的酶一、酶的发现一、酶的发现1783年年 斯帕兰扎尼斯帕兰扎尼

2、（意大利）（意大利）提出问题提出问题胃里除物理性消化，胃里除物理性消化，还有化学性消化吗？还有化学性消化吗？作出假设作出假设 胃内存在化学性消化胃内存在化学性消化设计实验设计实验验证假说验证假说一、酶的发现一、酶的发现1783年年 斯帕兰扎尼斯帕兰扎尼（意大利）（意大利）提出问题提出问题胃里除物理性消化，胃里除物理性消化，还有化学性消化吗？还有化学性消化吗？作出假设作出假设 胃内存在化学性消化胃内存在化学性消化设计实验设计实验验证假说验证假说得出结论得出结论 胃内有一种能消化肉的物质。胃内有一种能消化肉的物质。排除物理性消化的干扰排除物理性消化的干扰思考：思考：为什么要把肉放进铁笼子里？为什么

3、要把肉放进铁笼子里？1853年年 巴斯德巴斯德（微生物学家）（微生物学家）发现发现酒精产量与活酵母菌酒精产量与活酵母菌的繁殖量成的繁殖量成正比正比认为认为酒精发酵是酒精发酵是酵母菌代谢酵母菌代谢活动活动的结果的结果李比希李比希 （化学家）（化学家）认为认为酒精发酵仅是一种酒精发酵仅是一种化学反应化学反应，与酵母菌，与酵母菌活动无关，最多只需其中的活动无关，最多只需其中的某物质某物质参与参与酵母细胞研磨酵母细胞研磨加水搅拌加水搅拌加压过滤加压过滤无细胞的酵母汁无细胞的酵母汁加入葡萄糖加入葡萄糖过程过程：现象现象：冒出气泡：冒出气泡资料资料结论：结论：促使酒精发酵的是酵母中的某种物质促使酒精发酵的

4、是酵母中的某种物质,而不是酵母菌本身而不是酵母菌本身.思考思考酶的化学本质到底是什么呢？酶的化学本质到底是什么呢？1926年年 萨母纳尔萨母纳尔（美）（美）得到得到尿酶结晶尿酶结晶证明证明尿酶是尿酶是蛋白质蛋白质20世纪世纪80年代年代切赫和奥特曼切赫和奥特曼（美）（美）证明证明少数特殊的酶少数特殊的酶是是RNA（核酶）（核酶）多数是蛋白质，少数是多数是蛋白质，少数是RNARNA一路走来一路走来1818世纪末世纪末 斯帕兰扎尼斯帕兰扎尼 喂食鹰实验喂食鹰实验1919世纪，巴斯德和李比希的争论世纪，巴斯德和李比希的争论18971897年，毕希纳的重大发现年，毕希纳的重大发现19261926年，美

5、国萨母纳尔得到脲酶结晶年，美国萨母纳尔得到脲酶结晶（蛋白质）（蛋白质）2020世纪世纪8080年代初，发现年代初，发现核酶（核酶（RNARNA）科学是在不断地观察、实验、探索和争论中前进科学是在不断地观察、实验、探索和争论中前进的，尤其是实验在科学发展中起着举足轻重的作的，尤其是实验在科学发展中起着举足轻重的作用。用。二、酶的本质二、酶的本质思考思考来源？来源？功能？功能？化学本质？化学本质？多数是蛋白质多数是蛋白质少数是少数是RNARNA由由活细胞活细胞产生的产生的具有具有生物催化活性生物催化活性的的有机物有机物酶：酶：是一类是一类生物催化剂生物催化剂1 1、大多数酶在水解过程中，通常能得到

6、多、大多数酶在水解过程中，通常能得到多肽，最后能得到氨基酸，这说明肽，最后能得到氨基酸，这说明 （）A.A.大多数酶是由活细胞产生的大多数酶是由活细胞产生的 B.B.大多数酶是生物催化剂大多数酶是生物催化剂 C.C.大多数酶的化学本质是蛋白质大多数酶的化学本质是蛋白质 D.D.大多数酶的基本组成单位是多肽大多数酶的基本组成单位是多肽2 2、酶的基本组成单位是（、酶的基本组成单位是（）A.A.氨基酸氨基酸 B.B.核苷酸核苷酸 C.C.核糖核苷酸核糖核苷酸 D.AD.A或或C CC CD D酶与底物结合，形成酶酶与底物结合，形成酶-底物复合体。底物复合体。酶酶-底物复合体形态发生改变，促使反应进

7、行。底物复合体形态发生改变，促使反应进行。产物形成，反应完成，酶恢复原状。产物形成，反应完成，酶恢复原状。1 1、酶的钥匙、酶的钥匙锁学说锁学说三、酶的催化机理三、酶的催化机理酶的催化机理酶的催化机理底底 物：物：受酶催化而发生化学反应的分子。受酶催化而发生化学反应的分子。酶促反应：受酶催化的化学反应。酶促反应：受酶催化的化学反应。酶是生物催化剂酶是生物催化剂降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能ACB活化能活化能D四、酶的特性四、酶的特性酶的催化效率酶的催化效率实验：实验：MnOMnO2 2和和H H2 2O O2 2酶催化酶催化H H2 2O O2 2水解的实验水解的实验过氧化氢酶过氧化

8、氢酶 2H2H2 2O O2 2 2H2H2 2O+O+O O2 2MnOMnO2 2无机催化剂无机催化剂生物催化剂生物催化剂思考思考如何判断两者催化活性的强弱？如何判断两者催化活性的强弱？O O2 2的产量的产量少许二氧化锰少许二氧化锰少许新鲜鸡肝匀浆少许新鲜鸡肝匀浆或马铃薯匀浆或马铃薯匀浆3mL 3mL 2%2%的的H H2 2O O2 2溶液溶液2 2号试管号试管1 1号试管号试管过氧化氢酶的催过氧化氢酶的催化活性化活性高于高于二氧二氧化锰化锰1 1、高效性、高效性为什么要选用为什么要选用新鲜新鲜鸡肝匀浆或马铃薯匀浆？鸡肝匀浆或马铃薯匀浆？保证过氧化氢酶的活性保证过氧化氢酶的活性为什么要

9、把肝脏或马铃薯碾磨成匀浆呢？为什么要把肝脏或马铃薯碾磨成匀浆呢？增加过氧化氢酶与过氧化氢的接触面积增加过氧化氢酶与过氧化氢的接触面积1.1.该实验能得出什么结论？该实验能得出什么结论？酶具有高效性酶具有高效性2.2.该实验中为什么选用两支试管？如果只该实验中为什么选用两支试管？如果只 用试管用试管1 1能否证明酶具有高效性？能否证明酶具有高效性？实验设计原则：实验设计原则：对照原则对照原则3.3.两支试管的唯一区别是催化剂不同，如果两两支试管的唯一区别是催化剂不同，如果两试管的温度也不同，对实验结果有影响吗？试管的温度也不同，对实验结果有影响吗？单一变量原则单一变量原则等量原则等量原则少许二氧

10、化锰少许二氧化锰其中人为控制的变量叫做自变量。其中人为控制的变量叫做自变量。随自变量的变化而变化的变量叫做因变量。随自变量的变化而变化的变量叫做因变量。除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验.对照实验对照实验在整个实验过程中可以变化的因素称为变量。在整个实验过程中可以变化的因素称为变量。自变量：自变量：因变量：因变量：无关变量：无关变量：除自变量外，对实验结果造成影响的可除自变量外，对实验结果造成影响的可变因素。变因素。要求相同且适宜要求相同且适宜气泡产生慢气泡产生慢,少且小少且小产生气泡快产生气泡快,多且快多且快记录现象记录现象因因变变量量复燃但

11、不剧烈复燃但不剧烈气泡使卫生香燃烧剧气泡使卫生香燃烧剧烈烈振荡试管振荡试管少许二氧化锰少许二氧化锰少许少许鸡肝匀浆或马铃鸡肝匀浆或马铃薯匀浆薯匀浆催化剂催化剂自变量自变量3mL3mL2%2%的的H H2 2O O2 2溶液溶液无关变无关变量量2 2号试管号试管1 1号试管号试管项目项目变量变量实验：实验：MnO2MnO2和和H H2 2O O2 2酶催化酶催化H H2 2O O2 2水解的实验水解的实验1 1、选用新鲜肝脏来比较过氧化氢在不同、选用新鲜肝脏来比较过氧化氢在不同的条件下分解的实验，是因为新鲜的肝脏的条件下分解的实验，是因为新鲜的肝脏中（中（）A.A.含含FeFe离子多离子多 B.

12、B.含酶的种类多含酶的种类多 C.C.温度高温度高 D.D.过氧化氢酶多且活性高过氧化氢酶多且活性高1.1.酶的催化效率是如此的高效，那么酶是不是酶的催化效率是如此的高效，那么酶是不是就是万能的了？就一种酶是不是就可以催化所就是万能的了？就一种酶是不是就可以催化所有的化学反应了呢？有的化学反应了呢？2.2.口腔里有唾液淀粉酶，为什么塞进牙缝里的口腔里有唾液淀粉酶，为什么塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化肉丝两天后还没被消化?思考思考2 2、专一性、专一性每种酶只催化一种化合物或一类化合物的化学反应。每种酶只催化一种化合物或一类化合物的化学反应。例如：例如：淀粉酶只能催化淀粉水解，对蔗糖不起作用。

13、淀粉酶只能催化淀粉水解，对蔗糖不起作用。蔗糖酶只能催化蔗糖水解，对淀粉不起作用。蔗糖酶只能催化蔗糖水解，对淀粉不起作用。是否能设计实验来证明酶具有专一性？是否能设计实验来证明酶具有专一性？实验二实验二 探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用用实验原理实验原理：淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖（麦芽糖、葡萄糖、果糖）。还原糖能下都能水解成还原糖（麦芽糖、葡萄糖、果糖）。还原糖能够与本尼迪特试剂发生氧化还原反应，生成红黄色的氧化亚够与本尼迪特试剂发生氧化还原反应，生成红黄色的氧化亚铜沉淀。铜沉淀。序号序号

14、项项 目目试管试管1 12 21 1注入可溶性淀粉溶液注入可溶性淀粉溶液2mL2mL/2 2注入蔗糖溶液注入蔗糖溶液/2mL2mL3 3注入新鲜淀粉酶溶液注入新鲜淀粉酶溶液2mL2mL2mL2mL结果现象结果现象实验步骤：实验步骤：1 1、取两支洁净的试管，编上号，然后按下述表中的序号、取两支洁净的试管，编上号，然后按下述表中的序号1 1至至序号序号3 3的要求进行操作。的要求进行操作。2 2、轻轻振荡这两支试管，使试管内的液体混合均匀，然后将、轻轻振荡这两支试管，使试管内的液体混合均匀，然后将试管的下半部浸到试管的下半部浸到6060度的热水中，保温度的热水中，保温5 5分钟。分钟。3 3、取

15、出试管，各加入、取出试管，各加入2ml2ml本尼迪特试剂（边加边振荡，使溶液本尼迪特试剂（边加边振荡，使溶液混合均匀）混合均匀）4 4、将两支试管的下半部放入盛有热水的大烧杯中，用酒精加、将两支试管的下半部放入盛有热水的大烧杯中，用酒精加热，煮沸热，煮沸1min.1min.5 5、实验结果：、实验结果：序号序号项项 目目试管试管1 12 21 1注入可溶性淀粉溶液注入可溶性淀粉溶液2mL2mL/2 2注入蔗糖溶液注入蔗糖溶液/2mL2mL3 3注入新鲜淀粉酶溶液注入新鲜淀粉酶溶液2mL2mL2mL2mL结果现象结果现象砖红色沉淀砖红色沉淀无变化无变化结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，对蔗糖则不起催

16、化作用，每一种酶只能催化一种化淀粉酶只能催化淀粉水解，对蔗糖则不起催化作用，每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应，酶的催化具有专一性。合物或一类化合物的化学反应，酶的催化具有专一性。在最适宜在最适宜pHpH下，酶的活性最高，下，酶的活性最高，PHPH偏高或偏低酶的活性都会明显降低。偏高或偏低酶的活性都会明显降低。过酸：失活过酸：失活过碱：失活过碱：失活酶的名称酶的名称最适最适PHPH胃蛋白酶胃蛋白酶1.51.52.22.2唾液淀粉酶唾液淀粉酶6.86.8胰蛋白酶胰蛋白酶8 8看一看：看一看：在最适宜温度下，酶的活性最高，在最适宜温度下，酶的活性最高，温度偏高或偏低酶的活性都会明显降

17、低。温度偏高或偏低酶的活性都会明显降低。低温：抑制低温：抑制高温：失活高温：失活酶的特性作用条件较温和。受温度和作用条件较温和。受温度和pHpH值影响值影响低温：抑制低温：抑制高温：失活高温：失活过酸：失活过酸：失活过碱：失活过碱：失活结论：结论：在最适宜的温度和最适宜的在最适宜的温度和最适宜的pHpH下，酶的活性最高。下，酶的活性最高。温度和温度和pHpH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。过酸、过碱和高温：能使酶的分子结构遭到破坏而过酸、过碱和高温：能使酶的分子结构遭到破坏而永久失活，不可恢复。永久失活，不可恢复。低温：酶的活性降低，但酶的空间结构保持稳定，

18、低温：酶的活性降低，但酶的空间结构保持稳定，适宜的温度下酶的活性可以恢复。适宜的温度下酶的活性可以恢复。思考：思考：酶作为生物催化剂与无机催化剂有何异同呢？酶作为生物催化剂与无机催化剂有何异同呢？1.1.都起催化功能，降低反应活化能，提高反都起催化功能，降低反应活化能，提高反应速率，且都不影响产物的最终产量应速率，且都不影响产物的最终产量相同点：相同点：不同点：不同点：催化效率催化效率不同不同2.2.反应前后均无变化反应前后均无变化人在发高烧时，常常不思饮食，其根本原因是（人在发高烧时，常常不思饮食，其根本原因是（）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

19、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.高烧使酶的活性减弱高烧使酶的活性减弱D思考思考1 1 细胞内合成酶的主要场所细胞内合成酶的主要场所是是 。2、能够促使唾液淀粉酶水解的酶是（）A 淀粉酶 B 蛋白酶 C 脂肪酶 D麦芽糖酶3、在植物细胞工程中常常需要去掉细胞壁。在不损伤植物细胞内部结构的情况下，下列哪种物质可用于去除细胞壁？（）A蛋白酶 B 纤维素酶 C 盐酸 D 淀粉酶 B B核糖体核糖体练习1.能够使唾液淀粉酶水解的酶是 A.淀粉酶 B.蛋白酶 C.脂肪酶 D.蔗糖酶2.在不损伤植物细胞内部结构的情况下，下列哪种物质适用于除去细胞壁 A.蛋白酶

20、B.纤维素酶 C.盐酸 D.淀粉酶3.在唾液淀粉酶催化淀粉的水解实验中，将唾液稀释10倍，与用唾液原液的效果几乎相同，这说明了酶具有 A.专一性 B.稳定性 C.多样性 D.高效性B BB BD D3 3、酶的特性：、酶的特性：具有高效性具有高效性具有专一性具有专一性作用条件较温和作用条件较温和 要有合适的温度要有合适的温度 要有合适的要有合适的pHpH总结：总结：1 1、酶的定义、酶的定义2 2、酶的本质、酶的本质活细胞产生的具有生物催化作用活细胞产生的具有生物催化作用的有机物的有机物绝大多数酶是蛋白质，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是少数酶是RNARNA。4.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pH值至2.0，保存 于37的水浴锅内。过一段时间后，容器内剩余的物质是：A A淀粉、胃蛋白酶、多肽、水淀粉、胃蛋白酶、多肽、水B 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 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 D唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水课堂反馈：课堂反馈：C C感谢下感谢下载载