3.1.1 生物催化剂—酶 ppt课件-2023新苏教版（2019）《高中生物》必修第一册.pptx

1、一、关于酶本质的探究1857年1897年发酵是由酵母菌所含的酶引起1926年确立了酶是蛋白质的观念20世纪80年代少数RNA也具有生物催化的功能，称为核酶结论:能催化生化反应的酶绝绝大多数是蛋白质，少部分是RNA。化学本质化学本质基本单位基本单位合成场所合成场所来源来源作用场所作用场所生理功能生理功能氨基酸核糖核苷酸（主要）活细胞（哺乳动物成熟的红细胞不能合成）（哺乳动物成熟的红细胞不能合成）催化作用细胞内或细胞外酶：是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中大多数是蛋白质，少数是。1.1酶的化学本质酶是酶是活细胞产生活细胞产生的具有的具有催化作用催化作用的的有机物有机物。来源功能化学本质活细

2、胞产生的绝大多数是蛋白质，少数是RNA1.1酶的化学本质细胞代谢中会产生有害物质H2O2，细胞中的H2O2酶能将其分解成H2O和O2。过氧化氢在不同条件下的分解为例，探究酶催化作用的高效性。思考：酶的催化作用具有什么特性呢？实验原理实验原理新鲜的酵母菌液（含过氧化氢酶），Fe3+是一种无机催化剂，他们都可以催化过氧化氢分解成水和氧气。过氧化氢酶 2H2H2 2O O2 2 2H2H2 2O+O+O O2 2Fecl3无机催化剂无机催化剂生物催化剂生物催化剂思考如何判断两者催化活性的强弱？O2的产量气泡产生的多少带火星的木条复燃情况酶催化作用的高效性反应条件反应条件 2 22 2 浓度浓度剂量剂

3、量剂量剂量气泡产生气泡产生卫生香卫生香 燃烧燃烧2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温常温90FeCl3酵母菌液酵母菌液2 2滴蒸滴蒸馏水馏水不明显不明显少少量量大量大量迅速迅速 复燃复燃复燃复燃 不明显不明显较多较多2 2滴滴2 2滴滴不不复复燃燃 不不复复燃燃 2 2滴蒸滴蒸馏水馏水实验结论实验结论1 1号试管与号试管与2 2号试管对照，说明号试管对照，说明1 1号试管与号试管与3 3号试管对照，说明号试管对照，说明1 1号试管与号试管与4 4号试管对照，说明号试管对照，说明3 3号试管与号试管与4 4号试管对照，说明号试管对照，说明12131434加热可以加快过氧化氢分解加热可以加

4、快过氧化氢分解FeClFeCl3 3能催化能催化H H2 2O O2 2分解分解过氧化氢酶能催化过过氧化氢酶能催化过H H2 2O O2 2的分解的分解过氧化氢酶的催化效率比过氧化氢酶的催化效率比FeClFeCl3 3高高过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样，过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样，同无机催化剂相比，酶的催化效率更高同无机催化剂相比，酶的催化效率更高除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。对照实验：实验过程中可以变化的因素。自变量：因变量：无关变量：人为改变的变量。随着自变量的变化而变化的变量。（通常加蒸馏水）（气泡产生数量、速率、带火星木条复燃情况）（催化剂的类

5、型）H H2 2O O2 2用量、浓度用量、浓度反应条件反应条件 2 22 2 浓度浓度剂量剂量剂量剂量气泡产生气泡产生卫生香卫生香 燃烧燃烧2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温常温90FeCl3肝脏研磨液肝脏研磨液2 2滴滴2 2滴滴不明显不明显少量少量大量大量迅速迅速 复燃复燃对照实验对照实验 对照对照组组实验组实验组变量变量无关变量无关变量自变量自变量因变量因变量复燃复燃 不明显不明显较多较多单一变量原则，对照原则原则原则1酶降低化学反应活化能的图解酶降低化学反应活化能的图解20摄氏度测得过氧化氢分解的条件条件活化能活化能kj/mol无催化剂催化无机催化剂过氧化氢酶催化75 54

6、29催化剂催化作用的本质是什么？催化剂催化作用的本质是什么？降低化学反应活化能酶的作用实质 H H2 2O O2 2 H H2 2O O2 2能量能量分子从转为容易发生化学反应的所需的能量称为活化能。处于过渡态的分子称为活化分子。提高反应速率活化分子增多的途径：一般有两种加热或光照使用催化剂降低活化能反应物反应物产物产物活活化化能能反应进程反应进程能能量量加热加热加热在化学反应中的作用：加热在化学反应中的作用：结论：加热可以给反应物提供能量。75无催化剂无催化剂29有机催化剂有机催化剂(酶酶)54无机催化剂无机催化剂活化能活化能(kJ.mol-1)条件条件反应物反应物产物产物活活化化能能反应进

7、程反应进程能能量量催化剂的作用原理：催化剂的作用原理：.无机无机催化剂催化剂.有机催有机催化剂化剂结论：催化剂降低了化学反应的活化能。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。酸既能催化蛋白质的水解，也能催化脂肪、酸既能催化蛋白质的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。淀粉水解。蛋白酶只能催化蛋白质水解，但不能催化蛋白酶只能催化蛋白质水解，但不能催化脂肪、淀粉等的水解。脲酶只能催化尿素分脂肪、淀粉等的水解。脲酶只能催化尿素分解，对其他化学反应不起作用。解，对其他化学反应不起作用。由上述资料可看出酶具有什么特性？由上述资料可看出酶具有什么特性？口腔里有唾液淀粉酶，为什么塞进牙缝里的肉

8、丝两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天后还没被消化?1.4酶的催化作用具有专一性实验原理还原性糖能够与斐林试剂发生反应，生成砖红色的沉淀。淀粉和蔗糖是非还原性糖，麦芽糖、葡萄糖、果糖属还原性糖。淀粉 淀粉酶麦芽糖葡萄糖蔗糖 蔗糖酶果糖葡萄糖 酶催化作用的专一性操作顺序项目试管号注意事项121可溶性淀粉溶液2mL2蔗糖溶液2mL3淀粉酶溶液2mL2mL轻轻振荡试管437保温时间 5min5min试管下部入水5加入斐林试剂2mL2mL6水浴加热时间1min1min试管下部入水7 结果讨论1.上述实验结果，体现了酶具有什么特性？2.在这个实验中，淀粉酶只能催化淀粉水解吗？能

9、否将这个实验中的斐林试剂改为碘液？专一性不能砖红色沉淀无变化酶具有专一性（一种酶只能催化_化学反应）一种或一类 作用机制酶的活性中心与底物分子在空间结构上有特殊的匹配关系。淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。酶促反应过程示意图酶在反应前后数量和性质不变酶在反应前后数量和性质不变！分解反应合成反应人消化食物依靠的是消化酶。你能说出哪些消化酶？我们感冒发烧时会食欲不振，这与消化酶的活性降低有一定关系。消化酶活性降低与体温升高有什么联系呢？酶的活性还与其他因素有关吗？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？0最适温度最适温度t/mmol.s/mmol.s-1-1酶活

10、性受温度影响示意图酶活性受温度影响示意图/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温度和温度和PH对酶活性的对酶活性的影响曲线分析影响曲线分析AB:ABCDEF在一定温度范围内（最适温度之前），酶活性随在一定温度范围内（最适温度之前），酶活性随着温度升高为上升；着温度升高为上升；BC:超过一定温度后（最适温度之后），酶活性随着超过一定温度后（最适温度之后），酶活性随着温度升高反而降低；温度升高反而降低；强酸、强碱、高温强酸、强碱、高温（通常（通常80以上以上）会破坏酶的空间结会破坏酶的空间结构；造成酶永久性构；造成酶永久性失活；失活；低温

11、会抑制低温会抑制酶的活性，但不会酶的活性，但不会使其失活，在适宜使其失活，在适宜条件下酶活性可恢条件下酶活性可恢复。复。2.能否用能否用H H2 2O O2 2 和和H H2 2O O2 2 酶来探究温度对酶活性的影响？酶来探究温度对酶活性的影响？1.该实验能否用斐林试剂做观测指标来检验淀粉的水解程度？该实验能否用斐林试剂做观测指标来检验淀粉的水解程度？不能用不能用H H2 2O O2 2 和和H H2 2O O2 2 酶来实验酶来实验，因为因为H H2 2O O2 2 不需要酶的催化也不需要酶的催化也会随温度升高而分解速率加快，会干扰实验会随温度升高而分解速率加快，会干扰实验该实验不能用斐林

12、试剂检测，因为斐林试剂使用需要该实验不能用斐林试剂检测，因为斐林试剂使用需要水浴加热，会改变各个实验组预先设定温度条件水浴加热，会改变各个实验组预先设定温度条件探究温度对酶活性的影响实验（淀粉和淀粉酶）探究温度对酶活性的影响实验（淀粉和淀粉酶）1.人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是（）A.所吃食物不能消化 B.胃没有排空C.体温超过合适温度，消化酶的活性下降D.吃药使人没有了胃口 C2.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（）A.pH不适合B.胃中已经起了消化作用，不能再起作用了C.被小肠中的物质包裹起来，所以起不到催化作用D.小肠中没有蛋白质可被消化A四、影响酶促反应

13、的因素四、影响酶促反应的因素2.1底物浓度P点后酶促反应的速率不再增加，其限制性因素主要是酶的数量。O底物浓度反应速率P(当酶的量一定，其它条件适宜)曲线解读OP之间：反应速率随底物浓度增加而加快，反应速率与底物浓度几乎成正比。2.2酶的浓度当底物充足，其它条件适宜时，反应速率与酶的浓度成正比。O酶的浓度反应速率(当底物充足，其它条件适宜)曲线解读 多数是蛋白质少数是RNA特性酶和酶促反应酶的本质高效性专一性酶催化作用实质显著降低反应所需的活化能课堂小结 1.细胞内合成酶的主要的场所是（）A.细胞质 B.线粒体 C.核糖体 D.内质网2.用纯唾液和用稀释10倍的唾液做唾液淀粉酶的催化实验，其效果完全相同，这说明酶具有（）A.专一性 B.多样性 C.高效性 D.多变性A