1、湖南省蓝山县第二中学湖南省蓝山县第二中学 朱建标朱建标酶与酶实验专题酶与酶实验专题本人声明：本文属本人原创作品，本文著作权授予“北京全品考试书店有限公司、北京全品教育科技中心”独家所有，本人拥有署名权。”1.酶的概念和特性酶的概念和特性2.酶与呼吸作用酶与呼吸作用3.酶与细胞分裂（酶与细胞分裂（DNA解旋酶、连接酶）解旋酶、连接酶）4.酶与光合作用酶与光合作用 5.酶与基因工程（限制性内在酶、酶与基因工程（限制性内在酶、DNA连接酶）连接酶）6.酶与微生物（固酶与微生物（固N酶、组成酶、诱导酶、逆转录酶）酶、组成酶、诱导酶、逆转录酶）7.酶与细胞工程（纤维素酶、果胶酶、胰蛋白酶）酶与细胞工程（
2、纤维素酶、果胶酶、胰蛋白酶）8.酶与消化酶与消化9.酶与激素、维生素的比较酶与激素、维生素的比较一、以酶为中心的知识一、以酶为中心的知识二、酶的概念及特性二、酶的概念及特性酶的特性酶的特性酶的分类v根据酶根据酶 生物体中的颁可以分为胞内酶和胞外生物体中的颁可以分为胞内酶和胞外酶；酶；根据酶的合成条件分为组成酶和诱导酶；根据酶的合成条件分为组成酶和诱导酶；根据酶的作用底物和产生器官可分为胃蛋白根据酶的作用底物和产生器官可分为胃蛋白酶、胰蛋白酶、唾液淀粉酶，胰、肠淀粉酶，酶、胰蛋白酶、唾液淀粉酶，胰、肠淀粉酶，胰和肠麦芽糖酶，胰、肠脂肪酶等；根据酶胰和肠麦芽糖酶，胰、肠脂肪酶等；根据酶所催化的化学
3、性质可分为水解酶、氧化酶、所催化的化学性质可分为水解酶、氧化酶、转氨酶、转录酶、逆转录酶、合成酶和固氮转氨酶、转录酶、逆转录酶、合成酶和固氮酶等。酶等。教材中所有重要的酶知识归纳教材中所有重要的酶知识归纳 三、酶的实验v1、酶的化学本质的验证（或探究）实验设计v2、酶的专一性的验证（或探究）实验设计v3、酶的高效性的验证（或探究）实验设计v4、影响酶活性因素的验证（或探究）实验设计三、酶的实验三、酶的实验1.酶的化学本质的验证（或探究）实验设计酶的化学本质的验证（或探究）实验设计 验证（或探究）酶是否是蛋白质，可选验证（或探究）酶是否是蛋白质，可选用双缩脲试剂，根据是否呈现已知的蛋白用双缩脲试
4、剂，根据是否呈现已知的蛋白质双缩脲紫色反应来确定，已知的蛋白质质双缩脲紫色反应来确定，已知的蛋白质可用蛋清稀释液。可用蛋清稀释液。例题例题v30.（1）（）（22分）在选育啤酒酵母菌种时，科研人分）在选育啤酒酵母菌种时，科研人员得到因线粒体后缺失导致的呼吸缺陷型酵母菌。员得到因线粒体后缺失导致的呼吸缺陷型酵母菌。在育种中发现，同样培养条件下该型酵母菌形成的在育种中发现，同样培养条件下该型酵母菌形成的菌落比正常酵母菌小三分之二。菌落比正常酵母菌小三分之二。v（1）酵母菌培养基的营养物质应包括五大类：）酵母菌培养基的营养物质应包括五大类：v ，麦芽，麦芽糖属于其中的糖属于其中的 。在营养和氧气充足
5、时，正。在营养和氧气充足时，正常酵母菌主要的生殖方式是常酵母菌主要的生殖方式是 生殖。生殖。v（2）将等量的呼吸缺陷型酵母菌和正常酵母菌分）将等量的呼吸缺陷型酵母菌和正常酵母菌分别在有氧条件下培养，测得正常酵母菌产气量的变别在有氧条件下培养，测得正常酵母菌产气量的变化如下图中曲线化如下图中曲线a所示，请回答问题。所示，请回答问题。碳源、氮源、生长因子、水和无机盐 碳源 出芽 v请在图中用虚线画出呼吸缺陷型酵母菌产请在图中用虚线画出呼吸缺陷型酵母菌产气量的变化曲线。气量的变化曲线。v酵母菌经历了调整期之后，生长变化的几酵母菌经历了调整期之后，生长变化的几v个阶段是个阶段是 。v如果以如果以C6H
6、12O6为原料，请写出两种酵母菌产气为原料，请写出两种酵母菌产气的代谢反应式：的代谢反应式：对数期、稳定期和衰亡期 C6H12O6+6H2O+6O212H2O+6CO2+能量C6H12O62C2H5OH（酒精）+2 CO2+能量v（3）在扩大培养呼吸缺陷型酵母菌时，研究）在扩大培养呼吸缺陷型酵母菌时，研究人员利用了下列装置，甲、乙、丙装置内均人员利用了下列装置，甲、乙、丙装置内均盛有适合菌种生长的培养液。要得到大量菌盛有适合菌种生长的培养液。要得到大量菌种，正确的做法是：种，正确的做法是：v应在甲瓶呼吸缺陷型酵母菌处于应在甲瓶呼吸缺陷型酵母菌处于 期时，将菌种期时，将菌种 到乙瓶和丙瓶中；为使
7、到乙瓶和丙瓶中；为使乙瓶和丙瓶中菌群获得最大增长率，应采取乙瓶和丙瓶中菌群获得最大增长率，应采取的主要控制措施有（写出两项）。的主要控制措施有（写出两项）。对数 接种 保持适宜的温度和pH(增加营养物质、振荡、搅拌）三、生物二轮复习教学策略三、生物二轮复习教学策略三、生物二轮复习教学策略三、生物二轮复习教学策略加入纤维素酶等溶解细胞壁加入纤维素酶等溶解细胞壁 试管试管1中不变蓝，试管中不变蓝，试管2中变蓝中变蓝 平行重复原则平行重复原则 三、生物二轮复习教学策略三、生物二轮复习教学策略分别用同一支移液管取等量的分别用同一支移液管取等量的A溶液放入标号为溶液放入标号为3、4的两支试管中的两支试管
8、中 用另二支移液管先后取等量的清水及酶系稀释液用另二支移液管先后取等量的清水及酶系稀释液放入标号为放入标号为3、4的两支试管中，然后分别加入的两支试管中，然后分别加入ATP、NADPH后放置在含有高浓度后放置在含有高浓度CO2的环境中的环境中 一段时间后，用吸管吸取碘液，向标号为一段时间后，用吸管吸取碘液，向标号为3、4的两支的两支试管中各滴入两滴并观察现象试管中各滴入两滴并观察现象 试管试管3中不变蓝，试管中不变蓝，试管4中变蓝中变蓝 酶与激素、维生素的比较酶与激素、维生素的比较激素的功能是激素的功能是调节调节代谢速率，而酶的代谢速率，而酶的催化催化反应也能改变反应也能改变反应速率反应速率。
9、凡是通过血液循环或组织液起传递信息作用的。凡是通过血液循环或组织液起传递信息作用的化学物质化学物质,都称为激素。激素的分泌量均极微都称为激素。激素的分泌量均极微,为毫微克为毫微克(十亿十亿分之一克分之一克)水平水平,但其调节作用均极明显。但其调节作用均极明显。激素作用甚广,但不参加具体的代谢过程,只对特定的代谢和生理过程起调节作用,调节代谢及生理过程的进行速度和方向,从而使机体的活动更适应于内外环境的变化。激素的作用机制是通过与细胞膜上激素的作用机制是通过与细胞膜上或细胞质中的专一性受体蛋白结合而将信息传入细胞或细胞质中的专一性受体蛋白结合而将信息传入细胞,引起引起细胞内发生一系列相应的连锁变
10、化细胞内发生一系列相应的连锁变化,最后表达出激素的生理最后表达出激素的生理效应。激素的生理作用主要是：通过调节蛋白质、糖和脂肪效应。激素的生理作用主要是：通过调节蛋白质、糖和脂肪等物质的代谢与水盐代谢等物质的代谢与水盐代谢,维持代谢的平衡维持代谢的平衡,为生理活动提供为生理活动提供能量；促进细胞的分裂与分化能量；促进细胞的分裂与分化,确保各组织、器官的正常生确保各组织、器官的正常生长、发育及成熟长、发育及成熟,并影响衰老过程；影响神经系统的发育及并影响衰老过程；影响神经系统的发育及其活动；促进生殖器官的发育与成熟其活动；促进生殖器官的发育与成熟,调节生殖过程；与神调节生殖过程；与神经系统密切配
11、合经系统密切配合,使机体能更好地适应环境变化。使机体能更好地适应环境变化。一一、酶的概念、酶的概念酶（酶（enzyme）由活细胞产生的、具有催化功能的生物大分子。）由活细胞产生的、具有催化功能的生物大分子。核酶（核酶（ribozyme）具有催化活性的核糖核酸（具有催化活性的核糖核酸（RNA）。）。二、酶催化作用的特点二、酶催化作用的特点（一）酶与一般催化剂的共同点：能催化热力学上允许进行（一）酶与一般催化剂的共同点：能催化热力学上允许进行的化学反应，而不能实现那些热力学上不能进行的反应；能的化学反应，而不能实现那些热力学上不能进行的反应；能缩短反应达到平衡所需的时间，而不能改变平衡点；缩短反应
12、达到平衡所需的时间，而不能改变平衡点；一般情一般情况下，对可逆反应的正反两个方向的催化作用相同。况下，对可逆反应的正反两个方向的催化作用相同。（二）酶的催化特性（二）酶的催化特性1、酶的催化效率高、酶的催化效率高2、酶作用的专一性、酶作用的专一性3、酶易变性失活酶易变性失活 酶的反应条件温和，低温、高温、强酸、酶的反应条件温和，低温、高温、强酸、强碱、重金属、抑制剂等都易改变酶活性。强碱、重金属、抑制剂等都易改变酶活性。4、酶的活性受到调节控制、酶的活性受到调节控制 许多因素可以影响或调节酶的催化许多因素可以影响或调节酶的催化活性，如代谢物、对酶分子的共价修饰等。活性，如代谢物、对酶分子的共价
13、修饰等。5、酶的活性与辅酶、辅基和金属离子有关、酶的活性与辅酶、辅基和金属离子有关酶酶在体内的功能是催化具体的反应，而在体内的功能是催化具体的反应，而激素激素的功能是作的功能是作为一种信号，能与细胞膜上的受体结合，通过特定的信号转为一种信号，能与细胞膜上的受体结合，通过特定的信号转导途径，对细胞内的生命活动进行调节，如启动或关闭某些导途径，对细胞内的生命活动进行调节，如启动或关闭某些基因的表达，激活或抑制某些酶的活性。基因的表达，激活或抑制某些酶的活性。激素的分类：激素的分类：激素的种类繁多，来源复杂，按其化学性质可分为两大类激素的种类繁多，来源复杂，按其化学性质可分为两大类（一）含氮激素（一
14、）含氮激素 1肽类和蛋白质激素肽类和蛋白质激素 主要有下丘脑调节肽、神经垂体激主要有下丘脑调节肽、神经垂体激素、腺垂体激素、胰岛素、甲状旁腺激素、降钙素以及胃肠素、腺垂体激素、胰岛素、甲状旁腺激素、降钙素以及胃肠激素等。激素等。2胺类激素胺类激素 包括肾上腺素、去甲肾上腺素和甲状腺激素。包括肾上腺素、去甲肾上腺素和甲状腺激素。（二）类固醇（甾体）激素（二）类固醇（甾体）激素 类固醇激素是由肾上腺皮质和性腺分泌的激素，如皮质类固醇激素是由肾上腺皮质和性腺分泌的激素，如皮质醇、醛固酮、雌激素、孕激素以及雄激素等。另外，胆固醇醇、醛固酮、雌激素、孕激素以及雄激素等。另外，胆固醇的衍生物棗的衍生物棗1
15、，25-二羟维生素二羟维生素D3也被作为激素看待。也被作为激素看待。维生素维生素维生素(vitamin)是人类必需的一类营养素，是维持机体正常是人类必需的一类营养素，是维持机体正常生理功能所必需的，机体自身又不能合成或合成量不足，生理功能所必需的，机体自身又不能合成或合成量不足，必需靠外界供给的一类微量低分子有机化合物必需靠外界供给的一类微量低分子有机化合物 v维生素（vitamin）是参与生物生长发育和代谢所必需的一类微量有机物质。这类物质由于体内不能合成或者合成量不足，所以必需由食物供给。已知绝大多数维生素作为酶的辅酶或辅基的组成成分，在物质代谢中起重要作用。机体缺乏维生素时，引起维生素缺
16、乏症。v维生素特点：不参与机体构成；不是能源物质；需要量少；主要以辅酶形式广泛参与体内代谢；缺乏时产生缺乏症危害很大；过量中毒症。维生素的类型维生素的类型一、水溶性维生素维生素B1、B2、B3、B5（维生素维生素pp）、）、B6 和维生素维生素C 二、脂溶性维生素维生素维生素A、维生素维生素D、维生素维生素E、维生素维生素K v维生素可按其溶解性的不同分为维生素可按其溶解性的不同分为脂溶性维生素脂溶性维生素和和水水溶性维生素溶性维生素两大类。两大类。v 脂溶性维生素有脂溶性维生素有VitA、VitD、VitE和和VitK四种。四种。v 水溶性维生素有水溶性维生素有B族维生素族维生素(VitB(VitB1 1，VitBVitB2 2，VitPPVitPP，VitBVitB6 6，VitBVitB1212，泛酸，生物素，叶酸，泛酸，生物素，叶酸)和和VitCVitC
