202X学年高中生物第四章光合作用和细胞呼吸第一节ATP和酶第2讲酶与酶促反应课件苏教版必修1

1、第第2课时酶与酶促反响课时酶与酶促反响第四章光合作用和细胞呼吸第四章光合作用和细胞呼吸学习导航学习导航1通过酶的实质分析酶的特性。通过酶的实质分析酶的特性。2.以曲线、图表及实验设以曲线、图表及实验设计形式掌握影响酶活性的因素。计形式掌握影响酶活性的因素。重难点重难点第四章光合作用和细胞呼吸第四章光合作用和细胞呼吸一、阅读一、阅读P64最后一段最后一段P66分析酶与酶促反响分析酶与酶促反响1酶的定义酶的定义酶通常是指由酶通常是指由_产生的、具有产生的、具有_的有机物，其中绝大多数酶是的有机物，其中绝大多数酶是_。2酶促反响酶促反响由由_催化的化学反响。在酶促反响中，酶的催化的化学反响。在酶促反

2、响中，酶的催化效率称为催化效率称为_。活细胞活细胞催化活性催化活性蛋白质蛋白质酶酶酶活性酶活性适宜的适宜的pH一定的反响物底物一定的反响物底物酶的活性中心酶的活性中心反响物反响物生成物生成物二、阅读二、阅读P6768分析影响酶促反响速率的因素分析影响酶促反响速率的因素1pH酶活性最大时的酶活性最大时的pH称为酶的最适称为酶的最适pH。在酶的。在酶的_下，酶表现出最大活性，高于或低于此下，酶表现出最大活性，高于或低于此pH，酶活性均降低。，酶活性均降低。2温度温度酶促反响速率最高时的温度称为酶促反响的酶促反响速率最高时的温度称为酶促反响的_，在最适温度下，酶表现出最大活性，低于或高于这一温度都在

3、最适温度下，酶表现出最大活性，低于或高于这一温度都会使酶促反响速率降低。会使酶促反响速率降低。最适最适pH最适温度最适温度3酶浓度酶浓度(1)当反响物量充足时，酶促反响速率与酶浓度呈当反响物量充足时，酶促反响速率与酶浓度呈_关系。关系。(2)当当_时，在酶浓度较低时，反响速率随酶时，在酶浓度较低时，反响速率随酶浓度的增加而加快，当酶浓度到达某一定值后，不再随酶浓浓度的增加而加快，当酶浓度到达某一定值后，不再随酶浓度的增加而加快。度的增加而加快。4反响物浓度反响物浓度(1)当酶充足时，酶促反响速率与反响物浓度呈当酶充足时，酶促反响速率与反响物浓度呈_关系。关系。(2)当酶量一定时，在反响物浓度较

4、低时，反响速率随反响物当酶量一定时，在反响物浓度较低时，反响速率随反响物浓度的增加而加快，当反响物浓度到达某一定值后，不再随浓度的增加而加快，当反响物浓度到达某一定值后，不再随反响物浓度的增加而加快。反响物浓度的增加而加快。正比例正比例反响物量一定反响物量一定正比例正比例1判断以下各小题说法是否正确判断以下各小题说法是否正确(1)化学反响前后，酶的化学性质和质量不变化学反响前后，酶的化学性质和质量不变()(2)酶的活性易受酸碱度和温度的影响酶的活性易受酸碱度和温度的影响()(3)酶只能在活细胞内发挥作用酶只能在活细胞内发挥作用()(4)酶起催化作用时，和无机催化剂一样，是降低分子的活化酶起催化

5、作用时，和无机催化剂一样，是降低分子的活化能能()(5)水解淀粉酶的酶是淀粉酶水解淀粉酶的酶是淀粉酶()(6)所有酶的合成都在核糖体上进展所有酶的合成都在核糖体上进展()2填图填图上图中号试管中，最先产生气泡的是上图中号试管中，最先产生气泡的是_；该试管内发生的化学反响的反响式是该试管内发生的化学反响的反响式是_。生物体内每时每刻都在进展着许多复杂的化学反响，这些化生物体内每时每刻都在进展着许多复杂的化学反响，这些化学反响之所以能迅速而有规律的进展，都和酶有关。试结合学反响之所以能迅速而有规律的进展，都和酶有关。试结合相关材料完成下面的分析。相关材料完成下面的分析。1酶的概念酶的概念(1)绝大

6、多数酶能被蛋白酶水解而失活，水解后最终产物是氨绝大多数酶能被蛋白酶水解而失活，水解后最终产物是氨基酸，但凡能使蛋白质变性的因素基酸，但凡能使蛋白质变性的因素(如高温、强酸、强碱等如高温、强酸、强碱等)都可使酶变性失活，酶与双缩脲试剂反响呈紫色。都可使酶变性失活，酶与双缩脲试剂反响呈紫色。主题一酶的认识及酶促反响主题一酶的认识及酶促反响(2)20世纪世纪80年代科学家发现了一种年代科学家发现了一种RNaseP酶，是由酶，是由20%的蛋的蛋白质和白质和80%的的RNA组成，如果将这种酶中的蛋白质除去，并组成，如果将这种酶中的蛋白质除去，并提高提高Mg2的浓度，他们发现留下来的的浓度，他们发现留下来

7、的RNA仍然具有与这种仍然具有与这种酶一样的催化活性。酶一样的催化活性。以上材料说明：绝大多数酶是以上材料说明：绝大多数酶是_，少数的，少数的_也具有催化作用。所以酶的概念可以归纳也具有催化作用。所以酶的概念可以归纳为酶是由生物为酶是由生物_产生的、具有产生的、具有_的一类的一类_，又称为生物催化剂。，又称为生物催化剂。蛋白质蛋白质RNA活细胞活细胞催化活性催化活性有机物有机物2酶的催化性的实验研究酶的催化性的实验研究据图完善下表中的实验并思考后面的问题：据图完善下表中的实验并思考后面的问题：操作操作序号序号项目项目1号试管号试管2号试管号试管13%的的H2O2溶液溶液3mL3mL2催化剂催化

8、剂2滴蒸馏水滴蒸馏水2滴过氧化氢酶溶液滴过氧化氢酶溶液从实验过程来看，催化剂能使原本常温常压下不易发生的化从实验过程来看，催化剂能使原本常温常压下不易发生的化学反响能够发生。由此判断，酶具有学反响能够发生。由此判断，酶具有_作用，作用，由酶催化的化学反响称为由酶催化的化学反响称为_。操作操作序号序号项目项目1号试管号试管2号试管号试管3振荡试管振荡试管振荡振荡振荡振荡4现象记录现象记录产生的气泡产生的气泡_产生气泡产生气泡_,使带有火星的卫生使带有火星的卫生香香_少少快且多快且多剧烈燃烧剧烈燃烧催化催化酶促反响酶促反响认识酶认识酶1酶概念的三要素酶概念的三要素(1)来源：活细胞产生的。死细胞不

9、产生酶，但凡活细胞一定来源：活细胞产生的。死细胞不产生酶，但凡活细胞一定都能产生酶。都能产生酶。(2)生理作用：催化作用。酶是生物催化剂。生理作用：催化作用。酶是生物催化剂。(3)化学本质：有机物。绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是化学本质：有机物。绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。2在探究酶具有催化性的实验中，判断反响进展程度的两在探究酶具有催化性的实验中，判断反响进展程度的两种方法种方法(1)气泡目测法：观察反响产生的气泡数量。气泡目测法：观察反响产生的气泡数量。(2)火星复燃法：观察带火星卫生香复燃的剧烈程度。火星复燃法：观察带火星卫生香复燃的剧烈程度。1用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体中的蛋

10、白质，处理后的核糖用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体中的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反响。由此可推测核糖体中能体仍可催化氨基酸的脱水缩合反响。由此可推测核糖体中能催化该反响的物质是催化该反响的物质是()A蛋白酶蛋白酶BRNA聚合酶聚合酶CRNAD水解酶水解酶解析：蛋白酶、解析：蛋白酶、RNA聚合酶和水解酶都是蛋白质，都会被蛋聚合酶和水解酶都是蛋白质，都会被蛋白酶水解掉，故白酶水解掉，故A、B、D错误；酶具有催化作用，大多数是错误；酶具有催化作用，大多数是蛋白质，少数是蛋白质，少数是RNA，核糖体是由蛋白质和，核糖体是由蛋白质和RNA组成的，用组成的，用蛋白酶处理后仍能催化氨基酸的脱水

11、缩合，由此推测该物质蛋白酶处理后仍能催化氨基酸的脱水缩合，由此推测该物质最可能是最可能是RNA，故，故C正确。正确。C2以下关于酶的表达中正确的选项是以下关于酶的表达中正确的选项是()A生物体内的酶不是都由活细胞产生的生物体内的酶不是都由活细胞产生的B活的生物体的任何一个细胞都能产生酶，酶只有在细胞活的生物体的任何一个细胞都能产生酶，酶只有在细胞内才能起催化作用内才能起催化作用C绝大多数酶是在核糖体上合成的，生物体缺乏某种酶就绝大多数酶是在核糖体上合成的，生物体缺乏某种酶就可能出现这种酶缺乏症可能出现这种酶缺乏症D酶的根本组成单位是氨基酸酶的根本组成单位是氨基酸C解析：解析：A错误，酶是由活细

12、胞产生的；错误，酶是由活细胞产生的；B错误，活细胞能产生错误，活细胞能产生酶，有的酶在细胞内起作用酶，有的酶在细胞内起作用(如呼吸酶如呼吸酶)，有的酶在细胞外起，有的酶在细胞外起作用作用(如消化酶如消化酶)；C正确，绝大多数酶属于蛋白质，是在核糖正确，绝大多数酶属于蛋白质，是在核糖体上合成的，生物体缺乏某种酶就会影响机体内的某一化学体上合成的，生物体缺乏某种酶就会影响机体内的某一化学反响反响,可能出现这种酶缺乏症，如缺少酪氨酸酶引起白化病；可能出现这种酶缺乏症，如缺少酪氨酸酶引起白化病；D错误，由于酶的成分中也有错误，由于酶的成分中也有RNA，所以酶的根本组成单位，所以酶的根本组成单位是氨基酸

13、或核糖核苷酸。是氨基酸或核糖核苷酸。易错提醒易错提醒酶的产生部位不等于作用部位酶的产生部位不等于作用部位酶是活细胞产生的酶是活细胞产生的，但可在细胞内或细胞外发挥作用但可在细胞内或细胞外发挥作用，也可也可以在体外发挥作用。以在体外发挥作用。主题二酶的特性主题二酶的特性1仔细观察以下图，请结合教材探究仔细观察以下图，请结合教材探究(1)由图说明，酶的作用本质是由图说明，酶的作用本质是_。(2)据图，酶和无机催化剂相比，降低化学反响的活化能的作据图，酶和无机催化剂相比，降低化学反响的活化能的作用更用更_，催化效率更，催化效率更_。说。说明酶的催化具有明酶的催化具有_。降低反响活化能降低反响活化能强

14、强高高高效性高效性2酶的专一性的实验探究酶的专一性的实验探究(1)实验原理：淀粉在淀粉酶的催化作用下，能够水解成麦芽实验原理：淀粉在淀粉酶的催化作用下，能够水解成麦芽糖。在糖。在_的条件下，斐林试剂能使麦芽糖氧的条件下，斐林试剂能使麦芽糖氧化，自身那么复原成化，自身那么复原成_的氧化亚铜沉淀。因此的氧化亚铜沉淀。因此，斐林试剂可以用来鉴定溶液中是否有复原性糖，进而看出淀斐林试剂可以用来鉴定溶液中是否有复原性糖，进而看出淀粉酶是否只能催化淀粉水解，不能催化其他糖类水解。粉酶是否只能催化淀粉水解，不能催化其他糖类水解。水浴加热水浴加热砖红色砖红色(2)实验步骤实验步骤序号序号项目项目试管试管121

15、加入可溶性淀粉溶液加入可溶性淀粉溶液2mL2加入蔗糖溶液加入蔗糖溶液2mL3加入新鲜的淀粉酶溶液加入新鲜的淀粉酶溶液2mL(振荡振荡)2mL(振荡振荡)460热水保温热水保温5min5min5加斐林试剂加斐林试剂2mL(振荡振荡)2mL(振荡振荡)6将试管下部隔水加热将试管下部隔水加热1min1min7观察实验结果观察实验结果_沉淀沉淀_沉淀沉淀有砖红色有砖红色无砖红色无砖红色(3)实验结论：淀粉酶只催化实验结论：淀粉酶只催化_水解，不能催水解，不能催化化_水解，酶的作用具有水解，酶的作用具有_。淀粉淀粉蔗糖蔗糖专一性专一性3结合下述材料分析专一性的原理结合下述材料分析专一性的原理从上图分析从

16、上图分析:一种酶只能对一定的底物发生催化作用。一种酶只能对一定的底物发生催化作用。酶在酶在酶促反响中能催化酶促反响中能催化_反响，与酶的活性中心反响，与酶的活性中心有关。酶具有一定的空间构造，酶的有关。酶具有一定的空间构造，酶的_往往往往与底物分子在空间构造上有特殊的匹配关系，当酶与底物结与底物分子在空间构造上有特殊的匹配关系，当酶与底物结合时，启动化学反响的发生，如合成反响或分解反响。合时，启动化学反响的发生，如合成反响或分解反响。特定的底物特定的底物活性中心活性中心1酶在常温、常压和适宜的外界条件下酶在常温、常压和适宜的外界条件下,与无机催化剂相比与无机催化剂相比,效率更高，具有高效性。效

17、率更高，具有高效性。2酶的专一性与酶的活性中心有关。每种酶都有特定的空间酶的专一性与酶的活性中心有关。每种酶都有特定的空间构造，酶催化反响时，酶蛋白分子首先与底物分子结合。酶构造，酶催化反响时，酶蛋白分子首先与底物分子结合。酶分子能否与底物分子结合，取决于酶分子的活性部位与底物分子能否与底物分子结合，取决于酶分子的活性部位与底物分子在空间构象上是否对应。分子在空间构象上是否对应。1用没有稀释的唾液和稀释用没有稀释的唾液和稀释10倍的唾液做唾液淀粉酶的催化倍的唾液做唾液淀粉酶的催化实验，实验到达的效果完全一样，此事实说明酶具有实验，实验到达的效果完全一样，此事实说明酶具有()A复原性复原性B专一

18、性专一性C高效性高效性D作用条件较温和作用条件较温和解析：此题干中没有稀释的唾液和稀释解析：此题干中没有稀释的唾液和稀释10倍的唾液做唾液淀倍的唾液做唾液淀粉酶的催化实验，其效果完全一样，说明唾液淀粉酶的催化粉酶的催化实验，其效果完全一样，说明唾液淀粉酶的催化效率非常高，少量的酶即能到达催化的效果。没有稀释的唾效率非常高，少量的酶即能到达催化的效果。没有稀释的唾液中大量的唾液淀粉酶因为底物的限制，催化能力没有得到液中大量的唾液淀粉酶因为底物的限制，催化能力没有得到充分发挥。充分发挥。C2细胞代谢中某种酶与其底物、产物的关系如以下图所示细胞代谢中某种酶与其底物、产物的关系如以下图所示,下下列有关

19、表达错误的选项是列有关表达错误的选项是()A酶酶1与产物与产物B结合后失活，说明酶的功能由其空间构造结合后失活，说明酶的功能由其空间构造决定决定B酶酶1的变构位点和活性位点的构造取决于特定的氨基酸的变构位点和活性位点的构造取决于特定的氨基酸序列序列C.酶酶1有两种底物且能与产物有两种底物且能与产物B结合，因此酶结合，因此酶1不具有专一性不具有专一性D酶酶1与产物与产物B的相互作用可以防止细胞生产过多的产物的相互作用可以防止细胞生产过多的产物AC解析：酶解析：酶1与产物与产物B结合后失去活性，此时其构象发生改变，结合后失去活性，此时其构象发生改变，说明酶的功能是由其空间构造决定的，故说明酶的功能

20、是由其空间构造决定的，故A正确。酶正确。酶1的变构的变构位点和活性位点主要是取决于构成酶的氨基酸序列，故位点和活性位点主要是取决于构成酶的氨基酸序列，故B正正确。两种底物与酶确。两种底物与酶1结合的位点称为活性位点，而产物结合的位点称为活性位点，而产物B与酶与酶1的结合位点称为变构位点，可以说明酶具有专一性，故的结合位点称为变构位点，可以说明酶具有专一性，故C错错误。由图可知酶误。由图可知酶1有无活性存在负反响调节，酶有无活性存在负反响调节，酶1与产物与产物B结结合后无活性可以防止细胞生产过多的产物合后无活性可以防止细胞生产过多的产物A，故，故D正确。正确。主题三影响酶促反响速率的因素主题三影

21、响酶促反响速率的因素1探究探究pH对酶活性的影响对酶活性的影响(1)实验器材：滤纸、实验器材：滤纸、pH试纸、试管、烧杯；过氧化氢溶液、试纸、试管、烧杯；过氧化氢溶液、葡萄糖、酵母菌溶液等。葡萄糖、酵母菌溶液等。(2)实验过程实验过程将假设干浸入酵母菌溶液中的小滤纸片将假设干浸入酵母菌溶液中的小滤纸片(1cm2)取出后晾干取出后晾干，制作成附着有制作成附着有_的滤纸片。的滤纸片。在在3只烧杯中盛入体积分数为只烧杯中盛入体积分数为2%、pH分别为分别为5、7、9、11的过氧化氢溶液的过氧化氢溶液(温度一样温度一样)，再将滤纸片一片片放入其中。，再将滤纸片一片片放入其中。在过氧化氢酶的催化作用下，

22、接触到滤纸片的在过氧化氢酶的催化作用下，接触到滤纸片的H2O2被催化分被催化分解为解为_，_会附着在滤纸片上。会附着在滤纸片上。随着随着_的增多，滤纸片会向上运动直至浮出的增多，滤纸片会向上运动直至浮出液面。液面。过氧化氢酶过氧化氢酶H2O和和O2氧气泡氧气泡氧气泡氧气泡及时记录滤纸片从进入各烧杯液面到再浮出液面这一过程及时记录滤纸片从进入各烧杯液面到再浮出液面这一过程所用的时间所用的时间(t)(t)。然后，以。然后，以1/t1/t为纵坐标为纵坐标( (酶促反响速率酶促反响速率) )、pHpH为为横坐标，绘制曲线图横坐标，绘制曲线图( (如下如下),),得出得出“pH“pH确实对酶活性有影响确

23、实对酶活性有影响的结论。的结论。(3)(3)实验结论：酶的作用需要实验结论：酶的作用需要_，pH_pH_或或_都会影响酶活性。都会影响酶活性。适宜的适宜的pH偏低偏低偏高偏高(4)观察以下图观察以下图pH对不同酶促反响速率的影响对不同酶促反响速率的影响分析结论：由胃蛋白酶、胰蛋白酶所需的分析结论：由胃蛋白酶、胰蛋白酶所需的_相差很大，得相差很大，得出同出同一生一生物体内物体内不同的不同的酶要求的催化条件酶要求的催化条件_(一样、不同一样、不同)。最适最适pH不同不同2温度对酶促反响速率的影响温度对酶促反响速率的影响(1)完善温度变化对工业淀粉酶完善温度变化对工业淀粉酶(适宜温度适宜温度60)催

24、化作用的影催化作用的影响实验。响实验。步骤步骤试管编号试管编号123加入加入3%可溶可溶性淀粉溶液性淀粉溶液2mL2mL2mL提供环境温度提供环境温度60的水的水沸水沸水冰块冰块保温保温5min5min5min注入注入2%新鲜新鲜淀粉酶溶液淀粉酶溶液1mL1mL1mL继续保温继续保温5min5min5min滴入碘液滴入碘液1滴滴1滴滴1滴滴实验现象实验现象_无明显颜色变化无明显颜色变化蓝色蓝色蓝色蓝色(2)实验结果：实验结果：1号试管的现象说明号试管的现象说明_，2、3号试管的现象说明号试管的现象说明_。(3)实验结论：温度会影响酶活性，温度实验结论：温度会影响酶活性，温度_或或_都会影响酶活

25、性。都会影响酶活性。淀粉被分解了淀粉被分解了淀粉没有被分解淀粉没有被分解偏高偏高偏低偏低3影响酶促反响速率的其他因素影响酶促反响速率的其他因素观察以下图结合教材分析酶的浓度和底物浓度对酶促反响速观察以下图结合教材分析酶的浓度和底物浓度对酶促反响速率的影响：率的影响：(1)由图分析酶的浓度对酶促反响的影响：在底物充足，其他由图分析酶的浓度对酶促反响的影响：在底物充足，其他条件固定、适宜的条件下，酶促反响速率与酶浓度成正比。条件固定、适宜的条件下，酶促反响速率与酶浓度成正比。(2)底物浓度对酶促反响的影响：在底物浓度较低时，反响速底物浓度对酶促反响的影响：在底物浓度较低时，反响速率随底物浓度的增加

26、而加快，反响速率与底物浓度成正比；率随底物浓度的增加而加快，反响速率与底物浓度成正比；在底物浓度较高时，底物浓度增加，反响速率也增加，但不在底物浓度较高时，底物浓度增加，反响速率也增加，但不显著；当底物浓度很大且到达一定限度时反响速率到达一个显著；当底物浓度很大且到达一定限度时反响速率到达一个最大值，此时，再增加底物浓度反响速率不再增加。最大值，此时，再增加底物浓度反响速率不再增加。影响酶促反响速率的因素影响酶促反响速率的因素1温度：在一定的温度范围内反响速率随温度升高而加快；温度：在一定的温度范围内反响速率随温度升高而加快；但当温度升高到一定限度时反响速率随温度的升高而下降。但当温度升高到一

27、定限度时反响速率随温度的升高而下降。在一定的条件下，酶在最适温度时活性最大。在一定的条件下，酶在最适温度时活性最大。2pH：每种酶只能在一定限度的：每种酶只能在一定限度的pH范围内才表现活性。范围内才表现活性。3影响酶促反响速率的因素除了影响酶促反响速率的因素除了pH、温度之外，还有酶的、温度之外，还有酶的浓度、底物浓度、抑制剂、激活剂等。浓度、底物浓度、抑制剂、激活剂等。小组讨论小组讨论在温度对酶促反响速率的影响实验中能否在反响后参加新制在温度对酶促反响速率的影响实验中能否在反响后参加新制的斐林试剂观察是否有砖红色沉淀生成，来判断试管中的淀的斐林试剂观察是否有砖红色沉淀生成，来判断试管中的淀

28、粉是否分解了？粉是否分解了？提示：不能。因为这个实验要严格控制温度，而斐林试剂的提示：不能。因为这个实验要严格控制温度，而斐林试剂的反响需要水浴加热。反响需要水浴加热。图甲、乙分别表示酶浓度一定时，反响速率与底物浓度、图甲、乙分别表示酶浓度一定时，反响速率与底物浓度、pH值的关系。请据图答复以下问题：值的关系。请据图答复以下问题：(1)图甲中，底物到达某一浓度后，反响速率趋向稳定，其原图甲中，底物到达某一浓度后，反响速率趋向稳定，其原因是因是_。底物充足，酶已饱和底物充足，酶已饱和(2)为绘制图甲曲线，实验中的自变量为为绘制图甲曲线，实验中的自变量为_，无关变，无关变量包括量包括_。(3)图乙中，图乙中，a点对应的点对应的pH值称作该酶的值称作该酶的_。在该实验。在该实验中假设将中假设将pH从从6降到降到2，反响速率将，反响速率将_。(4)图乙可表示以下图乙可表示以下_催化反响的速率变化曲线。催化反响的速率变化曲线。A唾液淀粉酶唾液淀粉酶 B胃蛋白酶胃蛋白酶C胰蛋白酶胰蛋白酶D植物淀粉酶植物淀粉酶底物浓度底物浓度温度、温度、pH等等最适最适pH不变不变B解析：解析：(1)图甲中，随着底物浓度的增加，参与催化的酶量也图甲中，随着底物浓度的增加，参与催化的酶量也增多，当底物到达一定浓度时增多