1、酶的本质及酶的特性学习目标1.通过酶的发现历程的学习,能简单概述酶的本质2.简述酶的催化作用机制及酶的概念3.通过相关实验探究,能简述酶的专一性、高效性它们是不是真的有效呢?情景导入时下酵素(酵素是日本的说法,说通俗点 就是中文里的酶)减肥非常流行:减 肥 产 品广告词:我们的产品主要含有消化酶和代谢酶两种酶,能够促进消化吸收和新陈代谢从而达到减肥的效果。18世纪末新帕兰扎尼(L.Spallanzani,1729-1799)胃液中有一种能消化肉的物质科学家研究发现动物的消化系统能分泌多种分解淀粉、脂肪和蛋白质的物质19世纪末巴斯德(L.Pasteur,1822-1895)酿酒中的发酵是由酵母菌
2、细胞的存在所致,没有活细胞的参与,糖类是不可能变成酒精的李比希(J.Liebig,1803-1873)酒精发酵仅仅是一种化学反应,与酵母菌的活动无关,最多只需要酵母菌中的某种物质参与而已1897年毕希纳(E.Bchner,1860-1917)引起发酵的是酵母菌细胞中的某些物质,而不是酵母菌细胞本身酶的本质1.酶的发现历程阅读教材P69 小资料 酶的发现历程分析出酶是什么?有什么作用?20世纪1926年萨姆纳(J.B.Sumner,1887-1955)得到脲酶(使尿素水解的酶)结晶后,才明白酶的本质是蛋白质20世纪80年代初发现了极少数特殊的酶是RNA,我们称这一类酶为核酶(ribozyme)归
3、纳出:绝大多数的酶是蛋白质,少数的酶是RNA。4000多种酶:绝大多数酶都是蛋白质酶的本质活化能能量反应物生成物活跃状态活化能化学反应进行时需要吸收能量以断开反应分子的化学键,使反应物活化并完成化学反应生成产物,这种化学反应过程中反应物活化所需要的能量被称为活化能酶活性:是指单位时间内底物的消耗量或产物的生成量(1g蔗糖酶在1min内使多少克蔗糖水解,就代表蔗糖酶的活性是多少)2.酶 的 概 念酶的本质 辅酶是辅助酶起作用的分子,它们不是蛋白质。单独的辅酶是没有催化活性的,它只有和相关的酶组合成“全酶”,才能发挥作用。辅酶是维生素或由维生素衍生而成的,如转氨酶的辅酶是维生素B6的衍生物。辅酶像
4、酶一样,可以反复起作用,所以辅酶的需要量极少。有些辅酶只是暂时与酶结合,改变酶的局部结构,使之更适合与底物分子结合。有些辅酶牢固结合在蛋白质分子上,帮助酶催化底物分子发生化学反应。阅读教材 小资料 辅酶酶:是由活细胞产生的一类生物催化剂,大多数酶是蛋白质酶的本质酶的作用酶底物复合物学说认为酶在催化某一底物时,先与底物结合成一种不稳定的复合产物。这种复合产物极为活泼,很容易发生化学反应而变成反应产物,并且放出酶。酶的作用酶作为生物催化剂,具有促使反应物发生化学变化而本身却不发生化学变化的特点底 物酶有一定的空间结构氨基酸1氨基酸2酶底物与底物结合的酶形状发生改变,形成酶-底物复合物酶的形状复原二
5、肽(产物)+酶的特性1.酶 的 专 一 性阅读教材 活动 探究酶的专一性目的要求:比较唾液淀粉酶和蔗糖酶对淀粉和蔗糖的作用探究问题:唾液淀粉酶能水解蔗糖吗?蔗糖酶能水解淀粉吗?材料用具:稀释稀释200倍的新鲜唾液倍的新鲜唾液2%的蔗糖溶液的蔗糖溶液淀粉淀粉溶液溶液溶于质量分数为0.3%的氯化钠溶液中的本尼迪特试剂本尼迪特试剂蔗糖酶溶液蔗糖酶溶液方法结果:3 34 45 56 61 12 2酶的专一性:一种酶只能催化一种底物或者少数几种相似底物的反应淀粉和蔗糖水解还原性糖本尼迪特试剂和沸水浴加热红黄色沉淀+本尼迪特试剂2mL1%的淀粉溶液3mL本尼迪特试剂2mL2%的蔗糖溶液3mL稀释200倍的
6、新鲜唾液1mL1%的淀粉溶液3mL本尼迪特试剂稀释200倍的新鲜唾液1mL2%的蔗糖溶液3mL本尼迪特试剂蔗糖酶溶液1mL1%的淀粉溶液3mL本尼迪特试剂蔗糖酶溶液1mL2%的蔗糖溶液3mL本尼迪特试剂(如:蔗糖酶只能催化蔗糖的水解,不能催化麦芽糖的水解)酶的特性氨基酸1氨基酸2酶底物与底物结合的酶形状发生改变,形成酶-底物复合物酶的形状复原二肽(产物)+2.酶 的 高 效 性酶的特性阅读教材:活动 探究酶催化的高效性目的要求:比较过氧化氢酶和二氧化锰在过氧化氢分解中的催化效率探究问题:在过氧化氢分解反应中,过氧化氢酶和二氧化锰的催化作用哪一个更高效?过氧化氢过氧化氢是细胞中某些化学反应的副产
7、物,具有强氧化性,如果不及时除去或分解,就会杀死细胞细胞中分解反应:2H2O2 2H2O+O2过氧化氢酶实验室中:2H2O2 2H2O+O2二氧化锰酶的特性阅读教材 活动 探究酶催化的高效性材料用具:新鲜的鸡肝匀浆新鲜的鸡肝匀浆2%2%过氧化氢溶液过氧化氢溶液(或马铃薯匀浆(或马铃薯匀浆)二氧化锰二氧化锰试管、试管架试管、试管架橡胶塞橡胶塞卫生香卫生香火柴火柴酶的特性实验步骤:121.取两支试管,编号后各加入2%的过氧化氢溶液3mL2%的过氧化氢溶液3mL2%的过氧化氢溶液3mL2.1号试管中加入鸡肝匀浆或马铃薯匀浆少许,将试管口塞上橡胶塞(注意:试管口不要对着人)1鸡肝匀浆或马铃薯匀浆酶的特
8、性阅读教材 活动 探究酶催化的高效性实验步骤:3.2号试管中加入二氧化锰少许,将试管口塞上橡胶塞2 2二氧化锰二氧化锰4.观察两支试管中发生的变化21酶的特性阅读教材 活动 探究酶催化的高效性阅读教材活动 探究酶催化的高效性实验步骤:5.打开两支试管的橡胶塞,将点燃后无明火的卫生香放在试管口处,观察现象21泡产生较泡产生较明显明显卫生香卫生香复燃明显复燃明显结论:酶的催化作用相较于无机催化剂催化作用强,具有高效性1s之内将105个过氧化氢分子分解,这种反应速率是没有酶参与情况下的1000万倍!酶的特性课堂总结酶是生物催化剂酶的概念酶的本质大多数是蛋白质、少数是RNA酶的作用机制酶的专一性由活细
9、胞产生的一类生物催化剂,大多数酶是蛋白质酶只能催化一种底物或者少数几种相似底物的反应酶的高效性酶的催化作用相较于无机催化剂催化作用强,具有高效性酶的特性2.下列关于酶本质探索的叙述,不正确的是()A.巴斯德通过显微镜观察提出酿酒中的发酵是由于存在酵母菌B.李比希认为发酵的是酵母细胞中的某些物质C.毕希纳证明了酶的化学本质都是蛋白质D.20世纪80年代初,科学家发现少数RNA也具有催化作用1.下列关于酶的叙述正确的是()A.都由C、H、O、N、P元素组成B.都具有调节作用C.基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸D.酶的专一性是指一种酶只能催化一种底物CC课 堂 检 测3.下列关于酶的作用特点及本质的叙述,正确的是()A.酶不能脱离生物体起作用B.酶只有释放到细胞外才起作用C.所有的酶都是蛋白质D.酶是具有催化作用的有机物D课 堂 检 测4.根据下列酶促反应图示过程,说法不正确的是()A.该过程可以说明酶具有专一性B.该过程不改变酶的结构和功能C.该过程可以表示麦芽糖的分解D.该过程可以表示蔗糖的分解C课 堂 检 测5.为研究酶的特性,某同学进行了如表所示的实验。据此分析,下列叙述错误的是()A.该实验的自变量是催化剂的种类B.可用产生气泡的速率作检测指标C.该实验能说明酶的作用具有专一性D.也能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验C课 堂 检 测本课结束