高中生物酶课件

1、1 一般化学反应的条件：一般化学反应的条件： 高温、高压、高温、高压、 催化剂等。催化剂等。 高温高温. .高压高压 N N2 2 + 3H + 3H2 2 2NH 3 催化剂催化剂 细胞所处的环境细胞所处的环境-是很温和的是很温和的! ! 反应在常温、常压、水溶液环境中进行！反应在常温、常压、水溶液环境中进行！ 生物细胞内时刻进行着一系列有序的化学反应，生物细胞内时刻进行着一系列有序的化学反应， 思考：思考：细胞内成千上万个化学反应为什么细胞内成千上万个化学反应为什么 能在常温、常压下高效有序地进行呢？能在常温、常压下高效有序地进行呢？ 2 第三节第三节 酶酶 3 生活中生活中 的酶的酶 4

2、 一、酶的发现一、酶的发现 1783年年 斯帕兰扎尼斯帕兰扎尼（意大利）（意大利） 提出问题提出问题 胃里除物理性消化，胃里除物理性消化， 还有化学性消化吗？还有化学性消化吗？ 作出假设作出假设 胃内存在化学性消化胃内存在化学性消化 设计实验设计实验验证假说验证假说 5 一、酶的发现一、酶的发现 1783年年 斯帕兰扎尼斯帕兰扎尼（意大利）（意大利） 提出问题提出问题 胃里除物理性消化，胃里除物理性消化， 还有化学性消化吗？还有化学性消化吗？ 作出假设作出假设 胃内存在化学性消化胃内存在化学性消化 设计实验设计实验验证假说验证假说 得出结论得出结论 胃内有一种能消化肉的物质。胃内有一种能消化肉

3、的物质。 6 排除排除物理性消化物理性消化的干扰的干扰 思考：思考：为什么要把肉放进铁笼子里？为什么要把肉放进铁笼子里？ 7 1853年年 巴斯德巴斯德（微生物学家）（微生物学家） 发现发现 酒精产量与活酵母菌酒精产量与活酵母菌 的繁殖量成的繁殖量成正比正比 认为认为 酒精发酵是酒精发酵是酵母菌代谢酵母菌代谢 活动活动的结果的结果 李比希李比希 （化学家）（化学家） 认为认为 酒精发酵仅是一种酒精发酵仅是一种化学反应化学反应，与酵母菌，与酵母菌 活动无关，最多只需其中的活动无关，最多只需其中的某物质某物质参与参与 8 酵母细胞研磨酵母细胞研磨加水搅拌加水搅拌加压过滤加压过滤 无细胞的酵母汁无细

4、胞的酵母汁加入葡萄糖加入葡萄糖 过程过程： 现象现象：冒出气泡：冒出气泡 资料资料 结论结论： 促使酒精发酵的是酵母中的某种物质促使酒精发酵的是酵母中的某种物质, , 而不是酵母菌本身而不是酵母菌本身. . 9 思考思考 酶的化学本质到底是什么呢？酶的化学本质到底是什么呢？ 1926年年 萨母纳尔萨母纳尔（美）（美） 得到得到尿酶结晶尿酶结晶 证明证明 尿酶是尿酶是蛋白质蛋白质 20世纪世纪80年代年代 切赫和奥特曼切赫和奥特曼（美）（美） 证明证明 少数特殊的酶少数特殊的酶 是是RNA（核酶）（核酶） 多数是蛋白质，少数是多数是蛋白质，少数是RNA 10 一路走来一路走来 1818世纪末世纪

5、末 斯帕兰扎尼斯帕兰扎尼 喂食鹰实验喂食鹰实验 1919世纪，巴斯德和李比希的争论世纪，巴斯德和李比希的争论 18971897年，毕希纳的重大发现年，毕希纳的重大发现 19261926年，美国萨母纳尔得到脲酶结晶年，美国萨母纳尔得到脲酶结晶（蛋白质）（蛋白质） 2020世纪世纪8080年代初，发现年代初，发现核酶（核酶（RNARNA） 科学是在不断地观察、实验、探索和争论中前进科学是在不断地观察、实验、探索和争论中前进 的，尤其是的，尤其是实验实验在科学发展中起着举足轻重的作在科学发展中起着举足轻重的作 用。用。 11 二、酶的本质二、酶的本质 思考思考 来源？来源？功能？功能？化学本质？化学

6、本质？ 多数是多数是蛋白质蛋白质 少数是少数是RNA 由由活细胞活细胞产生的产生的具有具有生物催化活性生物催化活性的的有机物有机物酶：酶： 是一类是一类生物催化剂生物催化剂 12 1、大多数酶在水解过程中，通常能得到多大多数酶在水解过程中，通常能得到多 肽，最后能得到氨基酸，这说明肽，最后能得到氨基酸，这说明 （ ） A.A.大多数酶是由活细胞产生的大多数酶是由活细胞产生的 B.B.大多数酶是生物催化剂大多数酶是生物催化剂 C.C.大多数酶的化学本质是蛋白质大多数酶的化学本质是蛋白质 D.D.大多数酶的基本组成单位是多肽大多数酶的基本组成单位是多肽 2、酶的基本组成单位是（酶的基本组成单位是（

7、 ） A.A.氨基酸氨基酸 B.B.核苷酸核苷酸 C.C.核糖核苷酸核糖核苷酸 D.AD.A或或C C C D 13 酶与底物结合，形成酶与底物结合，形成酶酶- -底物复合体底物复合体。 酶酶- -底物复合体底物复合体形态形态发生改变发生改变，促使反应进行。，促使反应进行。 产物形成，反应完成，产物形成，反应完成，酶恢复原状酶恢复原状。 1、酶的钥匙、酶的钥匙锁学说锁学说 三、酶的催化机理三、酶的催化机理 14 酶的催化机理酶的催化机理 底底 物：物： 受酶催化而发生化学反应的分子。受酶催化而发生化学反应的分子。 酶促反应：酶促反应：受酶催化的化学反应。受酶催化的化学反应。 15 酶是生物催化

8、剂酶是生物催化剂 降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能 A C B 活化能活化能 D 16 17 四、酶的特性四、酶的特性 18 酶的催化效率酶的催化效率 实验：实验： MnO2和和H2O2酶催化酶催化H2O2水解水解的实验的实验 过氧化氢酶过氧化氢酶 2H2H2 2O O2 2 2H2H2 2O+O+O O2 2 MnOMnO2 2 无机催化剂无机催化剂 生物催化剂生物催化剂 思考思考 如何判断两者催化活性的强弱？如何判断两者催化活性的强弱？ O2的产量的产量 19 少许二氧化锰少许二氧化锰 少许少许新鲜新鲜鸡肝鸡肝匀浆匀浆 或马铃薯或马铃薯匀浆匀浆 3mL 2%的的H2O2溶液溶液 2

9、号试管号试管 1号试管号试管 过氧化氢酶的催过氧化氢酶的催 化活性化活性高于高于二氧二氧 化锰化锰 1 1、高效性、高效性 20 为什么要选用为什么要选用新鲜新鲜鸡肝匀浆或马铃薯匀浆？鸡肝匀浆或马铃薯匀浆？ 保证过氧化氢酶的活性保证过氧化氢酶的活性 为什么要把肝脏或马铃薯为什么要把肝脏或马铃薯碾磨成匀浆碾磨成匀浆呢？呢？ 增加过氧化氢酶与过氧化氢的接触面积增加过氧化氢酶与过氧化氢的接触面积 21 1.该实验能得出什么结论？该实验能得出什么结论？ 酶具有酶具有高效性高效性 2.该实验中为什么选用两支试管？如果只该实验中为什么选用两支试管？如果只 用试管用试管1能否证明酶具有高效性？能否证明酶具有

10、高效性？ 实验设计原则实验设计原则： 对照原则对照原则 3.两支试管的唯一区别是催化剂不同，如果两两支试管的唯一区别是催化剂不同，如果两 试管的温度也不同，对实验结果有影响吗？试管的温度也不同，对实验结果有影响吗？ 单一变量原则单一变量原则 等量原则等量原则 少许二氧化锰少许二氧化锰 22 其中其中人为控制的变量人为控制的变量叫做自变量。叫做自变量。 随自变量的变化而变化的变量叫做因变量。随自变量的变化而变化的变量叫做因变量。 除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验. 对照实验对照实验 在整个实验过程中可以变化的因素称为在整个实验过程中可以变化的因

11、素称为变量变量。 自变量：自变量： 因变量：因变量： 无关变量：无关变量： 除自变量外，对实验结果造成影响的可除自变量外，对实验结果造成影响的可 变因素。变因素。 要求相同且适宜要求相同且适宜 23 气泡产生慢气泡产生慢, 少且小少且小 产生气泡快产生气泡快, 多且快多且快 记录现象记录现象 因因 变变 量量 复燃但不剧烈复燃但不剧烈 气泡使卫生香燃烧剧气泡使卫生香燃烧剧 烈烈 振荡试管振荡试管 少许二氧化锰少许二氧化锰 少许少许鸡肝匀浆或马铃鸡肝匀浆或马铃 薯匀浆薯匀浆 催化剂催化剂 自变量自变量 3mL 3mL 2%的的 H2O2溶液溶液 无关变无关变 量量 2号试管号试管1号试管号试管项

12、目项目 变量变量 实验：实验： MnO2和和H2O2酶催化酶催化H2O2水解水解的实验的实验 24 1、选用新鲜肝脏来比较过氧化氢在不同、选用新鲜肝脏来比较过氧化氢在不同 的条件下分解的实验，是因为新鲜的肝脏的条件下分解的实验，是因为新鲜的肝脏 中（中（ ） A. 含含Fe离子多离子多 B. 含酶的种类多含酶的种类多 C. 温度高温度高 D. 过氧化氢酶多且活性高过氧化氢酶多且活性高 25 1.酶的催化效率是如此的高效，那么酶是不是酶的催化效率是如此的高效，那么酶是不是 就是万能的了？就一种酶是不是就可以催化所就是万能的了？就一种酶是不是就可以催化所 有的化学反应了呢？有的化学反应了呢？ 2.

13、口腔里有唾液淀粉酶，为什么塞进牙缝里的口腔里有唾液淀粉酶，为什么塞进牙缝里的 肉丝两天后还没被消化肉丝两天后还没被消化? 思考思考 26 2 2、专一性、专一性 每种酶只催化每种酶只催化一种一种化合物或化合物或一类一类化合物的化学反应。化合物的化学反应。 例如：例如： 淀粉酶只能催化淀粉水解，对蔗糖不起作用。淀粉酶只能催化淀粉水解，对蔗糖不起作用。 蔗糖酶只能催化蔗糖水解，对淀粉不起作用。蔗糖酶只能催化蔗糖水解，对淀粉不起作用。 是否能设计实验来证明酶具有专一性？是否能设计实验来证明酶具有专一性？ 27 实验二实验二 探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用 28 实验

14、原理实验原理：淀粉和蔗糖淀粉和蔗糖都是都是非还原糖非还原糖。它们在酶的催化作用。它们在酶的催化作用 下都能水解成还原糖（麦芽糖、葡萄糖、果糖）。下都能水解成还原糖（麦芽糖、葡萄糖、果糖）。还原糖还原糖能能 够与够与本尼迪特试剂本尼迪特试剂发生氧化还原反应，生成发生氧化还原反应，生成红黄色红黄色的氧化亚的氧化亚 铜沉淀。铜沉淀。 序号序号 项项 目目 试管试管 1 12 2 1 1注入可溶性淀粉溶液注入可溶性淀粉溶液2mL2mL/ / 2 2注入蔗糖溶液注入蔗糖溶液/ /2mL2mL 3 3注入新鲜淀粉酶溶液注入新鲜淀粉酶溶液2mL2mL2mL2mL 结果现象结果现象 实验步骤：实验步骤： 1、

15、取两支洁净的试管，编上号，然后按下述表中的序号、取两支洁净的试管，编上号，然后按下述表中的序号1至至 序号序号3的要求进行操作。的要求进行操作。 29 2、轻轻振荡这两支试管，使试管内的液体混合均匀，然后、轻轻振荡这两支试管，使试管内的液体混合均匀，然后将将 试管的下半部浸到试管的下半部浸到60度的热水中度的热水中，保温，保温5分钟。分钟。 3、取出试管，各加入、取出试管，各加入2ml本尼迪特试剂（边加边振荡，使溶本尼迪特试剂（边加边振荡，使溶 液混合均匀）液混合均匀） 4、将两支试管的下半部放入盛有、将两支试管的下半部放入盛有热水热水的大烧杯中，用酒精加的大烧杯中，用酒精加 热，煮沸热，煮沸

16、1min. 5、实验结果：、实验结果： 序号序号 项项 目目 试管试管 1 12 2 1 1注入可溶性淀粉溶液注入可溶性淀粉溶液2mL2mL/ / 2 2注入蔗糖溶液注入蔗糖溶液/ /2mL2mL 3 3注入新鲜淀粉酶溶液注入新鲜淀粉酶溶液2mL2mL2mL2mL 结果现象结果现象砖红色沉淀砖红色沉淀 无变化无变化 30 结论： 淀粉酶只能催化淀粉水解，对蔗糖则不起淀粉酶只能催化淀粉水解，对蔗糖则不起 催化作用，每一种酶只能催化一种化合物或一催化作用，每一种酶只能催化一种化合物或一 类化合物的化学反应，酶的催化具有类化合物的化学反应，酶的催化具有专一性专一性。 31 在在最适宜最适宜pH下，酶

17、的活性最高，下，酶的活性最高， PH 偏高或偏低酶的活性都会明显降低。偏高或偏低酶的活性都会明显降低。 过酸：失活过酸：失活 过碱：失活过碱：失活 32 酶的名称酶的名称最适最适PHPH 胃蛋白酶胃蛋白酶1.51.52.22.2 唾液淀粉酶唾液淀粉酶6.86.8 胰蛋白酶胰蛋白酶8 8 看一看：看一看： 33 在在最适宜最适宜温度下，酶的活性最高，温温度下，酶的活性最高，温 度偏高或偏低酶的活性都会明显降低度偏高或偏低酶的活性都会明显降低。 低温：低温：抑制抑制 高温：失活高温：失活 34 酶的特性 作用条件较温和。作用条件较温和。受温度和受温度和pH值影响值影响 低温：抑制低温：抑制 高温：

18、失活高温：失活 过酸：失活过酸：失活 过碱：失活过碱：失活 结论：结论： 在最适宜的温度和最适宜的在最适宜的温度和最适宜的pH下，酶的活性最高。下，酶的活性最高。 温度和温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。 过酸、过碱和高温：过酸、过碱和高温：能使酶的分子结构遭到破坏而能使酶的分子结构遭到破坏而 永久失活，不可恢复。永久失活，不可恢复。 低温：低温：酶的活性降低，但酶的空间结构保持稳定，酶的活性降低，但酶的空间结构保持稳定， 适宜的温度下酶的活性可以恢复。适宜的温度下酶的活性可以恢复。 35 思考：思考： 酶作为生物催化剂与无机催化剂有何异同呢？酶作为

19、生物催化剂与无机催化剂有何异同呢？ 1.都起催化功能，降低都起催化功能，降低反应活化能反应活化能，提高反，提高反 应速率，且都不影响产物的最终产量应速率，且都不影响产物的最终产量 相同点：相同点： 不同点：不同点： 催化效率催化效率不同不同 2.反应前后均无变化反应前后均无变化 36 人在发高烧时，常常不思饮食，其根本原因是（人在发高烧时，常常不思饮食，其根本原因是（ ） A.消化道内食物尚未消化消化道内食物尚未消化 B.发烧使胃肠蠕动减弱发烧使胃肠蠕动减弱 C.体内的食物残渣排出受阻体内的食物残渣排出受阻 D.高烧使酶的活性减弱高烧使酶的活性减弱 D 思考思考 37 1 细胞内合成酶的主要场所细胞内合成酶的主要场所 是是 。 2 、能够促使唾液淀粉酶水解的酶是（ ） A 淀粉酶 B 蛋白酶 C 脂肪酶 D麦芽糖酶 3 、在植物细胞工程中常常需要去掉细胞壁。在不 损伤植物细胞内部结构的情况下，下列哪种物质可 用于去除细胞壁？（