第三节 酶.ppt

第三节酶 2009年度诺贝尔生理学或医学奖揭晓 端粒 端粒酶 获奖者是3名美国科学家 他们研究的主题是 染色体如何受到端粒和端粒酶的保护 研究发现 存在于染色体一端的 端粒 会随着每次细胞分裂而变短 直至 端粒 短到无法继续分裂 到这时 这个细胞就死亡了 端粒酶能促进端粒生成 而癌细胞正是利用端粒酶实现自己无法控制 疯长 的 端粒和端粒酶研究有助于攻克医学领域 癌症 特定遗传病和衰老 三方面难题 多酶片 它所含的多种消化酶会增加人的消化能力 酸奶 用的是乳酸菌内的酶 可以把牛奶中的营养成分变成可口的乳酸 加酶洗衣粉添加进蛋白酶后大大增强了去污能力 酶 酶到底是什么东西呢 观点 人们一直认为胃只有物理性消化 而没有化学性消化 1 斯帕兰扎尼实验 这个实验要解决什么问题 讨论 鸟类的胃是否只有物理性消化 没有化学消化 一 酶的发现 2 对于酵母发酵的争论 巴斯德 1822 1895 李比希 1803 1873 19世纪 人们开始认识到酵母菌与酒精发酵有着密切的关系 酿酒过程中 澄清透明的含糖汁液冒出大量泡沫 渐渐失去了原有的甜味 变成了酒 巴斯德 酒精发酵是酵母菌代谢活动的结果 李比希 酒精发酵与酵母菌中的某种物质有关 PK 3 无细胞发酵的发现 1897年 发酵确实可以在无细胞的条件下进行 结论 引起酒精发酵的是酵母菌细胞中的某种物质 酶 一 酶的发现 1926 萨姆纳尔 美 从刀豆中提取到脲酶 催化尿素水解的酶 结晶 通过化学实验证实脲酶是一种蛋白质 20世纪80年代初 美国科学家切赫和奥特曼发现极少数特殊的酶是RNA 称为核酶 20世纪30年代 科学家相继提取出多种酶的蛋白质结晶 并且指出酶是一类具有生物催化作用的蛋白质 一路走来 18世纪末斯帕兰扎尼喂食鹰实验 19世纪 巴斯德和李比希的争论 1897年 毕希纳的重大发现 1926年 萨母纳尔得到脲酶结晶 蛋白质 20世纪80年代初 发现核酶 RNA 科学是在不断地观察 实验 探索和争论中前进 尤其是实验在科学发展中起着举足轻重的作用 酶是产生的具有作用的 1 定义 活细胞 生物催化 有机物 你能给酶下个定义吗 你知道吗 细胞内合成酶的主要场所是 核糖体 2 本质大部分酶是蛋白质 也有少数是RNA 酶在反应前后自身不发生变化 二 酶是生物催化剂 酶所催化的反应叫酶促反应 酶促反应中被酶作用的物质叫做底物 经反应生产的物质叫做产物 酶作用的强弱可用酶活性表示 酶与底物结合 形成酶 底物复合体 酶 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 酶脱落下来 恢复原状 实验一 验证酶具有催化作用 材料与用具 大烧杯 试管 滴管 蒸馏水 37 温水等2 淀粉溶液 新鲜唾液稀释液 I2 KI试剂 对照实验设计的一般方法 控制变量法 实验中可以变化的因素称为变量 自变量 实验中人为改变的变量 因变量 随着自变量改变而变化的变量 无关变量 除自变量以外的还可能会存在的一些可变因素 对实验结果造成影响的 对照实验 除一个因素 自变量 以外 其余 无关变量 都保持一致的实验 实验设计的一般步骤 1 2 3 取材 分组 编号 对照处理 实验组与对照组控制单一变量 培养 比较 观察 分析 如果把实验改为探究酶是否有催化作用 问题 酶作为生物催化剂 与无机催化剂相比 哪个催化效率更高 MnO2 资料 H2O2是细胞中某些化学反应的副产物 具有强的氧化性 如果不及时除去或分解 就会杀死细胞 而细胞中的过氧化氢酶可以催化H2O2的分解 实验目的 探究酶催化效率高还是低 实验二 探究酶的催化效率 酶的特性之一 高效性 意义 保证细胞中化学反应快速进行 三 酶的特性 取材 H2O2溶液 新鲜猪肝匀浆或生的马铃薯匀浆 FeCl3溶液 催化剂种类 过氧化氢酶与氯化铁 1 两支试管在处理上有什么区别 2 实验结果有什么不同 气泡产生的速度或卫生香的燃烧情况程度 自变量 因变量 3 两支试管的区别是催化剂种类不同 如果两试管的过氧化氢溶液的体积也不同 对实验结果有影响吗 有 无关变量 对照原则 单一变量原则 肝脏研磨液 氯化铁 对照实验 4 该实验中为什么选用两支试管 如果只用1号试管能否证明酶具有高效性 没有对比性 不严密 设计好实验步骤和记录表格 再进行实验操作是一个良好的习惯 有利于统筹安排实验 实验记录表格 试管 H2O2溶液 猪肝匀浆 FeCl3溶液 带火星的卫生香检测 实验结果 1号 2号 3mL 3mL 2滴 2滴 产生气泡快且多 卫生香燃烧猛烈 产生气泡慢且少 卫生香燃烧不猛烈 为什么 过氧化氢酶 生物催化剂 的催化效率远远高于MnO2 无机催化剂 结论 酶有高效性 实验现象可能没有制成匀浆后明显 因为没有制成匀浆的肝脏或马铃薯块茎 其过氧化氢酶主要存在于细胞中 新鲜的肝脏中的过氧化氢酶活性高 如果将马铃薯块茎煮熟 过氧化氢酶将由于高温失活 材料与用具 大烧杯 试管 滴管 蒸馏水 37 温水等2 淀粉溶液 新鲜唾液 I2 KI试剂 2 蔗糖溶液 蔗糖酶溶液 本尼迪特试剂 实验三 验证酶的专一性 实验表格设计 试管 实验结果 1号 2号 3mL 3mL 材料 检测 1mL 1mL 结论 淀粉酶只能催化淀粉水解 不能催化蔗糖水解 出现砖红色沉淀 没有颜色反应 酶的专一性 一种酶只能催化一种底物或少数几种相似底物的反应 1 组成酶的基本单位是 和 活细胞内 酶合成的主要场所是 氨基酸 核苷酸 核糖体 2 催化脂肪酶水解的酶是 A 肽酶B 蛋白酶C 脂肪酶D 淀粉酶 B 练习 3 加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶 请回答下面的问题 1 这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的奶渍和血渍 2 含有蛋白酶的洗衣粉不宜用来洗涤下列哪类衣料 A化纤B纯毛C纯棉D真丝 3 为了更好地除去衣物上的油渍 在洗衣粉中还可以加入什么酶 BD 脂肪酶 1 人感冒发烧时 常食欲不佳 体力不支 原因是什么 2 采取什么措施可使加酶洗衣粉达到最佳洗涤效果 3 杀菌消毒 保存食品分别用哪种温度 思考 四 酶的作用受许多因素影响 1 pH值2 温度3 酶的浓度4 催化底物的浓度 1号试管 2号试管 3号试管 加入过氧化氢酶2滴 振荡 试管各加入2mL过氧化氢溶液 无明显变化 pH 7 pH 12 pH 2 将带火星的卫生香分别放入试管中 只有在适合的pH下酶的催化效率最好 复燃 无明显变化 探究pH对过氧化氢酶活性的影响 每种酶都有自己的最适pH 动物体里的酶最适pH大多在6 5 8 0之间 但胃蛋白酶为1 5左右 胰液中的酶为8 9 在最适pH条件下 酶的活性最高 在过酸或过碱的条件下 都会使酶遭到破坏 失去活性 探究温度对淀粉酶活性的影响 1号试管 2号试管 3号试管 加入 淀粉酶2滴 振荡 试管各加入2mL淀粉溶液 蓝色 保持0 冰水中约5min 加热至100 约5min 加热至60 约5min 各加入两滴碘液 振荡 无明显现象 只有在一定温度下酶的催化效率最好 蓝色 每种酶都有自己的最适温度 在最适温度两侧 反应速率都比较低 高温破坏酶活性VS低温抑制酶活性 3 酶的浓度 反应速率随酶浓度的升高而加快 前提 底物足够 其他条件适宜 4 底物浓度 在一定浓度范围内 反应速率随浓度的升高而加快 但达到一定浓度 反应速率不再变化 前提 酶量一定 其他条件适宜 1 右图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速度和温度关系的是 A B C D 1 图A中 反应物达到某一浓度时 反应速度不再上升 其原因是 2 图B中 a点所对应的温度称 3 图B中 a点到b点曲线急剧下降 其原因是 2 下列A B C三图依次表示酶浓度一定时 反应速度和反应物浓度 温度 pH值的关系 请据图回答下列问题 酶反应的最适温度 温度升高使酶活性下降 受反应液中酶浓度的限制 或酶的数量不足 4 将装有酶与反应物的甲 乙两试管分别放入12oC和75oC水浴锅中 20分钟后取出转入37oC的水浴锅中保温 两试管内反应分别应为 甲 乙 5 图C表示了催化反应的速率变化曲线 A 唾液淀粉酶B 胃蛋白酶C 胰蛋白酶D 植物淀粉酶 速度加快 无催化反应 C 概念图 1 组成酶的基本单位是 和 活细胞内 酶合成的主要场所是 氨基酸 核苷酸 核糖体 2 催化脂肪酶水解的酶是 A 肽酶B 蛋白酶C 脂肪酶D 淀粉酶 B 练习 3 某种细菌中发生下列一系列反应 在酶E4失效的情况下 要使细菌能够正常生长 我们至少要向培养基中加入什么 A XB AC X和CD Y D 4 在测定胃蛋白酶的活性时 将溶液的PH值由10降到2的过程 胃蛋白酶活性将 A 不断上升B 没有变化C 先升后降D 先降后升 B 5 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 保存与37 的水浴锅中 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 A 1 2