2019-2020学年高中生物 第四章 光合作用和细胞呼吸 第一节 第2课时 酶与酶促反应课件 苏教版必修1.ppt

第四章光和作用和细胞呼吸第一节ATP和酶第2课时酶与酶促反应,一、酶的概念与特性1酶的概念：通常是指由_产生的、具有_的有机物，其中绝大多数酶是_。2酶的特性(1)_：在常温、常压、适宜的pH等温和条件下具有很高的催化效率。(2)专一性：一种酶只能对一定的底物发生催化作用。,活细胞,催化活性,蛋白质,高效性,酶,催化效率,最适温度,最大活性,活性中心,足够大,温度,pH,成正比,加快,正比,不变,降低,加快,一、酶的作用及特点(一)酶的化学本质和作用实质1酶的本质及生理功能,氨基酸,核糖体,催化,特别提醒(1)绝大多数酶是蛋白质，不等于酶就是蛋白质，也不能说蛋白质是酶。(2)酶起催化作用，但不一定在细胞内，在细胞外酶也能起作用。如唾液淀粉酶就在细胞外起作用。,2酶的作用实质分析示意图,反应物A从初态到活化态所需的能量，即为活化能，图中_和_段分别表示无催化剂和酶催化时反应进行所需要的活化能。则有酶催化比无催化剂时活化能下降为_段。从中可知酶催化作用实质是_了反应所需的活化能。,ac,bc,ab,降低,过氧化氢,(2)实验过程及现象记录如下表：,快且多,无明显变化,燃烧猛烈,(3)实验小结从实验可知，1号试管_，2号试管_，由此可以证明，酶具有_作用且效率较高(具高效性)。,产生大量氧气,产生的很少,催化,特别提醒在实验中使用的酵母菌液必须是新鲜的，这是因为新鲜酵母菌液中的酶能保持其,2酶具有专一性(1)实验原理淀粉在淀粉酶的作用下分解为_。淀粉的分解产物还原性糖在水浴加热条件下和斐林试剂反应生成_沉淀。淀粉酶不能催化蔗糖分解，蔗糖没有还原性，不能和斐林试剂反应。(2)实验目的学会通过实验探究酶的专一性。,还原性糖,砖红色,(3)方法步骤及结果,淀粉酶,斐林试剂,60,有,无,淀粉,蔗糖,1下列关于酶的叙述，不正确的是()A酶也能在细胞外起作用B酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物C食物的消化过程需要酶催化，而细胞内的其他化学反应不需要酶催化D绝大多数的酶是蛋白质，少数酶是RNA解析：细胞内的生物化学反应基本上都需要酶的催化。答案：C,二、影响酶促反应的因素(一)如何探究外界因素对酶促反应的影响？探究pH对酶促反应速率的影响1实验原理,pH影响酶的活性，不同的pH条件下，酶的活性不同。,2方法步骤及结果(1)实验步骤将若干浸入酵母菌液中的小滤纸片(1cm2)取出后晾干，制作成附着有_的滤纸片。在A、B、C3只烧杯中盛入体积分数为2%、pH分别为_(温度相同)，再将滤纸片一片片放入其中。在过氧化氢酶的催化作用下，接触到滤纸片的H2O2被催化分解为H2O和O2，O2会附着的滤纸片上。随着O2的增多，滤纸片向上运动直至浮出液面。及时计量滤纸片从进入各烧杯液面到_液面这一过程所用的_(t)。然后，以1/t为纵坐标(酶促反应速率)、pH为横坐标，绘制曲线图，得出“pH确实对酶的活性有影响”的结论。,过氧化氢酶,5、7、9的过氧化氢溶液,再浮出,时间,(2)实验结果_烧杯中滤纸片上升最快，_烧杯中滤纸片上升慢，甚至不上升，说明_烧杯中产生_最多，过氧化氢酶的活性_，过氧化氢酶的最适pH为_。(二)有哪些因素影响酶促反应速率？如何影响？1温度、pH影响酶促反应速率温度和pH是通过影响酶活性来影响酶促反应速率的。据曲线分析：,B,A、C,B,O2,最大,近中性,在一定的温度(或pH)范围内，随着温度(或pH)_，酶的催化作用逐渐_，在_(或pH)时，酶的_，超过这一最适温度(或pH)，酶的催化作用逐渐_。_、_、_都会使酶失活，而_只是抑制酶的活性，酶的空间结构并未被破坏，温度升高可恢复其活性。,升高,增强,最适温度,活性最高,减弱,过酸,过碱,高温,低温,2底物浓度、酶浓度影响酶促反应速率，据上述分析，试绘出下列曲线：,答案：,2有些糖厂用淀粉作原料进行工业制糖。制糖的基本技术要求是调整温度来影响淀粉酶的生物活性。图1表示温度对淀粉酶活性的影响，图2表示一定量淀粉酶在催化足够量的淀粉水解为麦芽糖时，温度对麦芽糖产量的影响(图中累积量表示在一段时间内生成麦芽糖的总量)。,(1)图1中表示淀粉酶催化该反应的最适温度是_。(2)图2中Ta和Tb两温度条件下淀粉酶催化效率都很低，两者有什么本质区别？_。(3)如果图1中的纵坐标表示麦芽糖产生的速率，横坐标表示温度，请在图1中画出麦芽糖产生速率的曲线图。(说明：所绘制的曲线大体符合事实即可，不作精确要求。)(4)请依据图1，在图2中标出T0的位置。(5)在图2中标上T0后，对图2的曲线加以分段描述说明。,解析：从图1曲线可看出，淀粉酶催化该反应的最适温度为曲线最高点，即活性最高点所对应的温度值T0；低温Ta和高温Tb条件下所对应的曲线点，尽管酶活性(曲线斜率)相同，但其本质不同，前者仅是酶的活性受抑制，分子结构没有遭破坏，后者则使酶的分子结构遭到不可逆的破坏，再将其分别置于适宜温度处理时，前者可恢复活性，后者则不能。麦芽糖产生速率曲线应与淀粉酶活性曲线保持一致，因淀粉酶活性越高，催化产生麦芽糖的速率也越快。但当淀粉酶活性降低时，麦芽糖仍在生成，只是累积幅度减小，麦芽糖累积量曲线中斜率最大处对应淀粉酶活性最高处。,(5)曲线Ta至T0段，表示随着温度升高，酶活性逐渐增强，麦芽糖的产生速率逐渐增大；曲线T0至Tb段，表示随着温度升高，酶活性逐渐降低，麦芽糖产生速率逐渐减小；曲线Tb至Tc段，表示淀粉酶失活，麦芽糖产生速率为零(没有麦芽糖生成)。,类型一酶的化学本质及功能例1下列有关酶的叙述，正确的是()是有分泌功能的细胞产生的有的从食物中获得，有的在体内转化而来凡是活细胞都能产生酶酶都是蛋白质有的酶是蛋白质酶在代谢中有多种功能在新陈代谢和生殖发育中起调控作用,酶只是起催化作用，其催化作用的实质是降低反应的活化能ABCD解析酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA，通过降低反应的活化能来起作用。答案C,酶知识的正误辨析,类型二与酶有关的实验设计例2下列有关酶特性的实验设计中，最科学、严谨的一项是(),解析验证酶的催化具有高效性，需将酶与无机催化剂对照；探究酶作用的最适温度，宜设置系列温度梯度水浴，并分别将各温度组处理的酶与底物混合，观察催化反应状况；探究pH影响酶催化活性，应先把可溶性淀粉分别与pH适宜的对照组及分别加酸加碱的实验组混合后，再分别加入新鲜唾液。答案B,(1)酶的特异性探究：此实验中的自变量可以是不同反应物，也可以是不同酶溶液，因变量是反应物是否被分解。,(2)探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用实验，只能用斐林试剂，不能用碘液。因为蔗糖无论反应与否加入碘液后现象相同。(3)探究温度对酶活性的影响实验，只能用碘液，不能用斐林试剂，因为斐林试剂使用时要加热，这会影响温度为自变量的实验。,类型三影响酶促反应的因素例3下列A、B、C三图表示酶浓度一定时，反应速率和反应物浓度、温度、pH的关系，请据图回答下列问题。,(1)图A中，反应物达到某一浓度时，反应速率不再上升，其原因是_。(2)图B中，b点对应的温度称_。(3)图C中，c点到d点的曲线急剧下降，其原因是_。(4)将装有酶与反应物的甲、乙两支试管分别放入12和75的水浴锅中，20min后取出，转入37的水浴锅中保温，两试管内的反应情况分别是：甲：_，乙：_。,解析(1)当反应物到达一定浓度，反应速率不再上升，则底物浓度不再是限制因素，从题干条件分析，酶浓度成为限制主因。(2)图B中b点对应的温度下，反应速率最高，则此时酶活性最大，为酶活性的最适温度。(3)图C中，cd点曲线急剧下降，是因为pH升高导致酶活性下降，反应速率下降。(4)低温下酶活性受抑制，随温度升高，活性会恢复，高温75下酶变性失活，温度下降也不会复原。,答案(1)受反应液中酶浓度的限制(2)酶反应的最适温度(3)pH升高，酶活性下降(4)速度加快不反应,随堂检测1酶是活细胞产生的，下列关于酶的论述错误的是()A有些酶是核酸B酶的数量因参与化学反应而减少C酶的活性与pH有关D酶的催化效率很高,解析：酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。酶既具有无机催化剂的特点，即反应前后物质的量不变，又具有生物催化剂的特点，即高效性和特异性，并且需要适宜的条件如温度、pH等。答案：B,2半乳糖苷酶能催化乳糖生成半乳糖和葡萄糖，但不能催化麦芽糖分解为葡萄糖。这表明，半乳糖苷酶的催化作用具有()A高效性B专一性C稳定性D多样性解析：一种酶只能催化一种底物，体现了酶的专一性。答案：B,3分别用0和100的温度处理某种酶后，酶的活性被抑制或失去活性，但()A经过0处理的酶的活性能够恢复B经过100处理的酶的活性能够恢复C经过0处理的酶的空间结构遭到破坏D经过100处理的酶被水解成了氨基酸解析：高温和低温对酶活性的影响不同，低温不会破坏酶的空间结构，只会抑制酶的活性，若适当升高温度，酶活性可以恢复；高温破坏了酶的空间结构，使酶活性永久丧失，A正确。答案：A,4下图中的新鲜土豆片与H2O2溶液接触后，产生的现象及推测错误的是(),A若有气体大量产生，可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶B若增加新鲜土豆片的数量，量筒中产生气体的速度加快C一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限D为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量,解析：新鲜土豆片中含有过氧化氢酶，能催化过氧化氢分解产生氧气(气泡)。增加土豆片的数量即增加酶的数量，可使反应速度加快。一段时间后，因底物过氧化氢全部被消耗分解掉，产生的氧气(气体)量不再增加。答案：C,5现有3支试管甲、乙、丙，先向各试管内加入2mL可溶性淀粉溶液，再按图中所示步骤操作，然后分别用斐林试剂检验。下列说法中不正确的是(),A实验结果是乙、丙试管内出现砖红色沉淀B甲和丙试管对照，说明酶的活性受温度的影响C实验结果是甲试管内出现砖红色沉淀D甲和乙试管对照，说明酶具有专一性,解析：实验结果是甲试管内出现砖红色沉淀，乙、丙试管内不出现砖红色沉淀，A错误、C正确；甲试管和丙试管对照，自变量是温度，说明酶的活性受温度的影响，B正确；甲试管和乙试管对照，乙试管中的胃蛋白酶不能水解淀粉，说明酶具有专一性，D正确。答案：A,6图甲是过氧化氢酶活性受pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pHb时H2O2分解产生的O2量(m)随时间的变化曲线。若该酶促反应过程中改变某一初始条件，以下改变正确的是()ApHa时，e点下移，d点左移BpHc时，e点为0C温度降低时，e点不移动，d点右移DH2O2量增加时，e点不移动，d点左移,解析：pHa时，酶的活性较pHb时减弱，酶促反应速率减慢，但化学反应的平衡点不移动，所以e点不移动，d点右移，A错误；pHc时，酶变性失活，但H2O2在常温下也能缓慢分解，所以e点不为0，B错误；图乙表示在最适温度下H2O2分解产生的O2量随时间的变化，温度降低时，酶的活性下降，酶促反应速率减慢，但化学反应的平衡点不变，所以e点不变，d点右移，C正确；H2O2量增加时，化学反应的平衡点升高，到达化学反应平衡点所需的时间延长，即e点上移，d点右移，D错误。答案：C,7某同学从温度为5565的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌，并从该细菌中提取了脂肪酶。回答问题：(1)测定脂肪酶活性时，应选择_作为该酶作用的物质，反应液中应加入_溶液以维持其酸碱度稳定。(2)要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为_。(3)根据该细菌的生活环境，简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路。,解析：(1)脂肪酶的活性以其单位时间内分解脂肪的量为指标，因酶作用需要适宜的pH，故反应液中应加入缓冲溶液。(2)该酶遇双缩脲试剂出现紫色反应，说明该酶的化学本质是蛋白质。(3)要测定该酶催化作用的最适温度，一般采用预实验，需在一定温度范围内设置温度梯度，对比不同温度下测得的酶活性，若不能测出峰值，则需扩大温度范围，继续实验。答案：(1)脂肪缓冲(2)蛋白质(3)在一定温度范围(包括5565)内设置温度梯度，分别测定酶活性。若所测得的数据出现峰值，则