《高三复习9酶》PPT课件.ppt

细胞代谢中的酶 日期：2010.9.6 要求： 1、酶的概念； 2、酶的功能及特性； 3、探究实验的一些基本方法步骤； 4、影响酶活性的因素； 5、与酶有关的曲线分析； 1、代谢的概念：细胞中每时每刻都进行着许多化 学反应，统称为细胞的代谢 l同化作用又叫合成代谢：合成自身物质的过程 l异化作用又叫分解代谢：分解自身物质的过程 2、酶的概念：活细胞产生的具有生物催化作用的 有机物。 l化学本质：蛋白质或RNA l酶与激素的比较： 不同点 产生部位不同 生理作用不同 任何活细胞 专门腺体 催化作用 调节作用 2.酶与激素的比较 酶激素 来源活细细胞产产生 专门专门 的内分泌腺或 特定部位细细胞产产生 化学 本质质 绝绝大多数是蛋 白质质，少数是 RNA 固醇类类、多肽肽、蛋 白质质、氨基酸、脂 质质等 生物 功能 催化作用调节调节 作用 共性 在生物体内均属高效能物质质，即含 量少、作用大、生物代谢谢不可缺少 总之，能产生激素的细胞一定能产生酶；能产生酶 的细胞不一定能产生激素。 3、一些常见的酶及作用 l消化酶类 淀粉酶：把淀粉水解成麦芽糖 麦芽糖酶：把麦芽糖水解成葡萄糖 蛋白酶：把蛋白质水解成多肽 肽酶：把多肽水解成氨基酸 l解旋酶：破坏DNA分子的氢键 lDNA聚合酶：把核苷酸分子连接成单链 lDNA连接酶：把两段的DNA连接起来 l限制性内切酶：把DNA分子切成两段 lRNA聚合酶：催化DNA分子转录成mRNA分子 1.1857年，法国微生物学家巴斯德认为：没有 的参与，糖类是不可能变成酒 精的。 2.德国化学家李比希认为：引起发酵的物质是 并裂解后释放出来的。 3.毕希纳把从酵母细胞中提取出的引起发酵的 物质叫 。 酵母活细胞 酵母细胞死亡 酿酶 4、酶的探究过程： 教材P81 4.1926年，美国的萨姆纳第一个提取出 ，并 证明了脲酶是 ，其作用是分解 。 5.20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现 少数 也具有生物催化功能。 脲酶 蛋白质尿素 RNA 5、酶的功能： 降低活化能（或催化作用） 比较过氧化氢酶在不同条件下的分解实验 l原理：（略） l要点提示： u所用的H2O2要新鲜（也就是说不要过期）因为过 氧氢自然状态下也会分解，不新鲜会影响实验结果的准 确性； u所用的猪肝要新鲜因为不新鲜的猪肝其上面的 腐生微生物会分解蛋白质（酶），破坏酶的结构，影 响酶的活性； u所用的猪肝研磨要充分因为过氧化氢酶存在于 细胞内，研磨不充分会影响酶的释放； u实验指标的观察可以观察产生气泡的多少；也 可以用带火星的木条观察燃烧的情况；可以用连通器 观察气压的变化等。 6、酶的功能特性 （1）高效性 (步步高p47) （2）专一性 例 探究实验：探究酶催化作用专一性 l原理：（略） l实验程序： 序 号 项 目 试管 12 1注入可溶性淀粉溶液2mL/ 2注入蔗糖溶液/2mL 3注入新鲜淀粉酶溶液2mL2mL 结果现象 砖红无 l要点提示： u保证蔗糖的纯度和新鲜度。因此实验前应对 其进行检验。 u保证酶催化的最适宜温度。唾液淀粉酶为 37；淀粉酶为5075。 u蔗糖要现配现用。避免被细菌污染变质。 要求学会基本方法：编号；确定单一变量；体 现等量的原则；描述实验指标。 u举一反三：自变量的确定可以是酶或底物不同 u制备的可溶性淀粉溶液，一定要完全冷却后才 使用。因温度过高会影响酶的活性，甚至失活。 l酶的催化活性的表示方法：单位时间内底物减少 量或产物生成量来表示。 l研究影响酶作用的因素的方法：研究某一因素对 酶促反应速率的影响，应在保持其它因素不变的情 况下，单独改变研究的因素（即自变量）。 （3）需要适宜的条件：温度、pH等探究实验 u温度对酶活性的影响：低温时酶的活性受到抑制 ，当升高温度时酶活性会恢复；过高温度时酶会因 结构破坏而失活，当再降低温度时酶已不起作用。 探究实验pH对酶活性的影响。 探究实验温度对酶活性的影响 u酸碱度对酶活性的影响：不论是过酸或是过碱， 对酶的影响都会使其结构破坏而失活；逐渐降低后 都不会恢复活性。 练习 例题 例题 7、影响酶速反应的因素 l酶的浓度； l底物浓度； lpH； l温度； l抑制剂； l激活剂； l重金属。 与酶有关的几种常见曲线分析 酶浓度与反应速率的关系曲线曲线图 酶浓度 反应速率 底物足量，其他条件固定 条件是：底物足够，其他条件固定（如温度、pH等）的 条件下，反应系统中不含有抑制酶活性的因素（如重金属 离子等）。 底物浓度与反应速率关系的曲线图 底物浓度 反应速率 适当升温，酶量一定 对照温度（不是最适），酶量一定 适当降温，酶量一定 条件是：酶的数量一定、温度和pH一定的情况下。 出现最大值的原因：主要是酶数量的限制。 反应时间 生成物的量 对照温度（或酶量） 适当降低温度（或减少酶量） 适当提高温度（或增加酶量） 反应时间与生成物的量关系的曲线图 1、分析曲线的变化是特别注意给出的条件：是 否是最适的温度或pH；底物的量是足够还是一 定；酶的数量是足够还是一定。 2、在横轴变量不变时，其他变量改变时，曲线 也发生变化。 总结 曲线图的分析方法 1（05上海）右图为某酶 在不同温度下反应曲线和时 间的关系，从图中不能获得 的信息是 A酶反应的最适温度 B酶因热而失活 C酶反应生成物量与时间 的关系 D酶反应速度和酶量的关 系 时间 生成物量 70 60 20 50 30 40 D 练习 2（03上海）下图纵轴为反应速度，横轴为底物浓度 ，其中能正确表示酶量增加1倍时，底物浓度和反应速 度关系的是 ABCD B 3、（09重庆卷）下列有关酶的叙述，正确的是 A. 高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性 B. 酶是活细胞产生并具有催化作用的蛋白质 C. 细胞质基质中有催化葡萄糖分解的酶 D. 细胞质中没有作用于DNA的解旋酶 4、（09上海卷）将刚采摘的鲜玉米立即放入沸 水中片刻，可保持其甜味。这是因为加热会 A. 提高淀粉酶活性 B. 改变可溶性糖分子结构 C. 防止玉米粒发芽 D. 破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶 C D 5下列A、B、C三图图表示酶浓浓度一定时时，反应应速度和反应应物浓浓度 、温度、pH的关系。请请据图图回答下列问题问题 ： （1）图图A中，反应应物达到某一浓浓度时时，反应应速度不再上升其原因 是_。 （2）图图B中，a点所对应对应 的温度称_。 （3）图图B中，a点到b点的曲线线急剧剧下降，其原因是 _。 反应应速度 1234 反应应物浓浓度 10 5 A 反应应速度 2 4 6 8 10 pH 10 5 C 反应应速度 10 20 30 40 50 温度（） 10 5 B a b （4）将装有酶与反应应物的甲、乙两试试管分别别放入12和 75水浴锅锅中，20分钟钟后取出转转入37的水浴锅锅中保温，两试试 管内反应应分别应为别应为 ：甲_，乙_。 （5）图图C表示了_催化反应应的速率变变化曲线线。 A唾液淀粉酶 B胃蛋白酶 C胰蛋白酶 D植物淀粉酶 受反应液中酶浓度的限制 酶反应的最适温度 温度升高，使酶的活性下降 速度加快 无催化反应 C 6、(2007广东生物)38. 动物脑组织中含有丰富的谷氨 酸脱羧酶，能专一催化1 mol谷氨酸分解为1 mol氨基 丁酸和1 mol CO2。某科研小组从小鼠的脑中得到该酶 后，在谷氨酸起始浓度为10mmol/L l最适温度、最适 pH值的条件下，对该酶的催化反应过程进行研究，结 果见图38一1和图38一2。 图38-1产物CO2：浓度随时间变化曲线图 38-2酶催化反应速率随酶浓度变化曲线 （注：酶浓度固定） （注：反应物浓度过量） 请根据以上实验结果，回答下列问题： （1)在图38一1画出反应过程中谷氨酸浓度随时间变 化的曲线（请用“1“标注）。 （2）当一开始时，将混合物中谷氨酸脱羧酶的浓度 增加50%或降低反应温度10，请在图38一1中分别 画出理想条件下CO2 浓度随时间变化的曲线（请用 “2“标注酶浓度增加后的变化曲线，用“3“标注温度降 低后的变化曲线），并分别说明原因。 (3）重金属离子能与谷氨酸脱羧酶按比例牢固结合， 不可解离，迅速使酶失活。在反应物浓度过量的条件 下，向反应混合物中加人一定量的重金属离子后，请 在图38-2中画出酶催化反应速率随酶浓度变化的曲线 （请用“4“标注），并说明其原因。 7、（07高考江苏卷）将一个土豆(含有过氧化氢酶 )切成大小和厚薄相同的若干片，放人盛有一定体 积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中(如下图所示)， 以探究酶促反应的相关问题。根据实验现象与数据 分析答题。 (1)若土豆片为4片时，每隔5分钟收集一次数据 ，根据数据绘制出如下曲线图。20分钟后，气 体量不再增加的原因是 。 过氧化氢量有限 (2)若土豆片为8片时，和上述实验所得的曲线(实 线)相比，实验结果的曲线最可能是下列 图中 的虚线。如果要获得更多的气体，在不改变溶液 体积的条件下，可采取的方法是 ，其 结果可用 图中的虚线表示。 (3)为保证上述实验的科学性，需要控制的其他外 界因素有 。 C 增加过氧化氢浓度 a 温度（或温度或气压等） 操作序号项项目1号试试管2号试试管 3号试试管 1 注入3%的淀粉溶 液 2ml (60oC) 2ml (100oC) 2ml (0oC) 2 注入新鲜鲜淀粉酶 并摇摇匀 1ml (60oC) 1ml (100oC) 1ml (0oC) 3 温度（保温5min ） 60oC100oC0oC 4 滴入碘液1滴1滴1滴 5 现现象记录记录不变蓝变蓝变蓝变蓝变蓝变蓝 、探索温度对酶活性影响最合理的实验步骤是 取3支试管，编号并分别注入2mL淀粉液； 向各试管注入1mL淀粉酶溶液； 向各试管滴一滴碘液； 将3支试管分别放在60的热水、沸水和冰块中 保持5min； 观察实验现象。 A B C D D 探索温度对酶活性影响最合理的实验步骤是 取3支试管，编号各注入2 ml淀粉液；另取3支 试管，编号各自注入l ml新鲜的淀粉酶溶液 将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉液试管中 ，维持各自的温度 5min 向各试管滴一滴碘液 将6支试管分成三组，每组各有一份淀粉液和一 份淀粉酶溶液，分别放在60的热水、沸水和冰 水中 观察实验现象 A B C. D. D 本实验须特别注意的地方： l实验步骤的先后顺序； l检验的试剂最好用碘液，不适宜使用斐林试剂。 l实验结果不能证明具体产生什么物质，可以证明 产生了还原性糖，也可以证明酶活性的高低。 l低温与高温的实验结果虽然基本一样，但其本质 不一样低温酶活性受到抑制；高温酶失去活性 。 因为用斐林试剂检验需要加热，影响自变量， 造成实验结果不准确。 温度对酶促反应的影响 温度 反应速 率 最适宜温度 A B C AB段表示在一定范围内，随温度升高酶的活性增强； B点表示最适宜的温度； BC段表示随温度升高酶的活性降低。 1(08广东) 生产中使用的普通淀粉酶的最适温度在 4060之间，而极端耐热淀粉酶在100仍能保持 较高的活性，因此具有更为广泛的应用前景。某同学 正在设计一个实验以探究温度对两种淀粉酶活性的影 响，其中有些问题需要你的帮助。 （1）此实验中除自变量和因变量外，还需要考虑 、 及 等因素。 （2）在此实验中，因变量可以用碘液和斐林试剂检测 ，两种试剂各与何种物质反应生色?检测的是底物还 是产物? 碘液与淀粉反应生色（1分），检测的是底物（1分） ；斐林试剂与还原性糖反应生色（1分），检测的是产 物（1分 pH、酶浓度、底物浓度、产物浓度（任选3个） 下表是探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用实验设计及结果。 根据实验结果，以下结论正确的是(双选题）（ ） A.蔗糖被水解成非还原糖 B.淀粉在淀粉酶的作用下水解成还原糖 C.淀粉酶活性在60比40高 D.淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性 BC 酶的特性（PH） 步骤骤项项目试试管1号试试管2号试试管3号 1注入淀粉酶溶液1ml1ml1ml 2注入蒸馏馏水1ml 3注入NaOH溶液1ml 4注入盐盐酸1ml 5注入可溶性淀粉液2ml2ml2ml 6温度60oC 5min 60oC 5min 60oC 5min 7注入斐林试剂试剂2ml2ml2ml 8加热热煮沸1min1min1min 9现现象记录记录有砖红砖红 色 沉淀生成 无砖红砖红 色 沉淀生成 无砖红砖红 色 沉淀生成 本实验须特别注意的地方： l实验步骤的先后顺序； l检验的试剂可以用碘液，也可以用斐林试剂。因 为在检验过程中不用进行加热； l实验结果不能证明具体产生什么东西，只能证明 反应的快慢（产物的分解情况）。 pH对酶促反应的影响 pH 反应速率 最适宜pH A B C AB段表示在一定范围内，随pH升高酶的活性增强； B点表示最适宜的pH； BC段表示随pH升高酶的活性降低。 1、在测定胃蛋白酶活性时，将溶液pH由10降到2的 过程中，胃蛋白酶的活性将（ ） A逐渐上升 B没有变化 C先升后降 D先降后升 2、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.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 C.唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水 D.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水 B A 酶浓度与反应速率的关系曲线曲线图 酶浓度 反应速率 底物足量，其他条件固定 底物定量，其他条件固定 想一想：温度与pH对其影响又怎样变化？ 一定的重金属离子 其，他条件固定 pH对酶促反应的影响 pH 反应速率 最适宜pH A B C AB段表示在一定范围内，随pH升高酶的活性增强； B点表示最适宜的pH； BC段表示随pH升高酶的活性降低。 温度对酶促反应的影响 温度 反应速率 最适宜温度 A B C AB段表示在一定范围内，随温度升高酶的活性增强； B点表示最适宜的温度； BC段表示随温度升高酶的活性降低。 反应时间 生成物的量 对照温度（或