2022-2023学年浙科版（2019）必修一 3.2酶是生物催化剂-1 课件（26张）

酶是生物催化剂

一、酶的发现史胃中有能消化肉的物质巴斯德：酒精发酵是酵母菌代谢活动的结果李比希：酒精发酵是酵母菌中某种物质作用毕希纳证明李比希观点正确萨姆纳得到脲酶证明酶是蛋白质20世纪80年代初，发现极少数特殊的酶是RNA=核酶总结：酶是活细胞产生的一类生物催化剂，大多数酶是蛋白质，少数为RNA酶是如何促进化学反应的呢？酶进行催化作用时,首先要和底物结合,形成酶-底物复合物,然后这个复合物发生一定的形状变化,使底物变成产物,并从复合物上脱落,同时酶分子又恢复原状,可以重新与底物结合,继续下一轮的反应。该过程可表示为：S(底物)+E(酶)SE(酶-底物复合物)P(产物)+E(酶)。如何理解酶活性的？1g蔗糖酶在lmin内使多少克蔗糖水解，就代表蔗糖酶的活性是多少。酶作用的强弱：酶活性

酶活性的表示方法：（单位量的酶）在单位时间内底物减少量或产物的生成量。也可表示为催化效率或反应速率。探究酶的专一性1.实验原理:淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在相应酶的催化作用下都能水解成还原糖。还原糖能够与本尼迪特试剂发生反应,生成红黄色沉淀。2.设计方案

方案一方案二实验组对照组实验组对照组材料底物相同(等量)与酶相对的底物另外一种底物试剂与底物相对应的酶另外一种酶同一种酶(等量)现象发生反应不发生反应发生反应不发生反应结论酶具有专一性酶具有专一性酶作为生物催化剂，在催化生物化学反应过程中具有什么特点?试管1234561%淀粉溶液3mL－3mL－3mL－2%蔗糖溶液－3mL－3mL－3mL新鲜唾液－－1mL1mL－－蔗糖酶溶液－－－－1mL1mL温度处理37℃恒温水浴保温15min本尼迪特试剂2mL2mL2mL2mL2mL2mL水浴加热沸水浴2～3min实验结果出现红黄色沉淀不出现红黄色沉淀不出现红黄色沉淀不出现红黄色沉淀不出现红黄色沉淀出现红黄色沉淀实验结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。蔗糖酶只能催化蔗糖水解，不能催化淀粉水解。酶有专一性。【真实情境】

过氧化氢酶(CAT),是催化过氧化氢分解成氧气和水的酶,存在于细胞的过氧化物酶体内。过氧化氢酶是过氧化物酶体的标志酶,约占过氧化物酶体酶总量的40%。过氧化氢酶存在于所有已知的动物的各个组织中,特别在肝脏中以高浓度存在。每个过氧化氢酶分子能在1s之内将105个过氧化氢分子分解掉,这种反应速率是没有酶参与情况下的1000万倍。

探究酶催化的高效性【核心问题】1.“酶催化的高效性”的含义是什么?通常情况下,酶的催化效率远高于无机催化剂。2.设计验证酶催化的高效性的实验中可变因素是什么?不同类型的催化剂(一组是生物催化剂,另一组是无机催化剂)。试管2％H2O2溶液鸡肝匀浆或马铃薯匀浆MnO2实验结果1号2号3mL3mL

少许(塞上橡皮胶）少许(塞上橡皮胶）检测指标一：气泡产生的速度、相同时间内气泡产生量检测指标二：点燃但无明火的卫生香复燃程度，火焰大小实验结果酶的催化效率一般是无机催化剂的107～1013倍。酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利进行酶的催化作用易受到外界因素的影响温度、pH、有机溶剂、重金属离子、酶浓度、酶的激活剂和抑制剂等酶作用条件温和探究：

pH影响酶的活性实验材料:新鲜肝脏匀浆（过氧化氢酶溶液）、3%过氧化氢溶液、缓冲液（PH5.0、6.0、7.0、8.0）、清水、滤纸片、水槽、25ml量筒、培养皿、记号笔、反应小室、吸管、镊子、试管架注意1、探究PH对酶活性的影响实验中，不宜选用淀粉和淀粉酶作为实验材料，因为在酸性环境下淀粉本身分解也会加快，而且作为鉴定的试剂碘液也会跟NaOH发生化学反应，使碘与淀粉生成蓝色络合物的机会减少，从而影响实验结果2、探究过程中，每一组实验应事先将底物和酶液分别处理到各自所需控制的PH，使反应一开始便达到预设的PH探究：

温度影响酶的活性实验材料:淀粉、淀粉酶、碘-碘化钾溶液

实验原理：温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘-碘化钾溶液后，根据是否出现蓝色及蓝色深浅来判断酶的活性。试管编号试管1试管1’试管2试管2’试管3试管3’实验步骤一1ml淀粉酶溶液2ml淀粉溶液1ml淀粉酶溶液2ml淀粉溶液1ml淀粉酶溶液2ml淀粉溶液二放入0℃冰水中约5min放入60℃热水中约5min放入100℃热水中约5min三将1和1’试管内的溶液混合后继续在0℃冰水内放置10min将2和2’试管内的溶液混合后继续在60℃冰水内放置10min将3和3’试管内的溶液混合后继续在100℃冰水内放置10min四取出试管各加入两滴碘-碘化钾溶液，振荡实验现象蓝色无蓝色出现蓝色实验结论淀粉酶在60℃时催化淀粉水解，在100℃和0℃时都不能发挥催化作用。说明酶的催化作用需要适宜的温度，温度过高或过低都会影响酶的活性注意1、探究温度对酶活性影响的实验中，不宜选用过氧化氢酶催化过氧化氢的分解，因为在加热条件下，不加过氧化氢酶，过氧化氢的分解也会加快2、不宜选用本尼迪特试剂检测淀粉的分解情况，而应选用碘-碘化钾溶液，因为本尼迪特试剂需要用热水浴加热后才会出现红黄色沉淀，而加热会对酶活性产生影响3、一定要把酶和底物放在各自的温度下处理一段时间，达到预设的温度后再进行混合。如果在没有达到预设的条件下混合，由于酶具有催化作用，会在没有达到预设条件时就开始反应，增大了实验误差，影响实验结果1.[2021·浙江北仑中学模拟]核酶是一类具有催化功能的单链RNA分子。下列叙述错误的是 ()A.核酶的催化功能具有高效性B.核酶彻底水解最多产生4种物质C.核酶可在细胞外发生作用D.核酶能降低化学反应的活化能9.某企业宣称研发出一种新型解酒药,该企业的营销人员以非常“专业”的说辞推介其产品。下列关于解酒机理的说辞,合理的是 ()A.提高肝细胞内质网上酶的活性,加快酒精的分解B.提高胃细胞中线粒体的活性,促进胃蛋白酶对酒精的消化C.提高肠道细胞中溶酶体的活性,增加消化酶的分泌以快速分解酒精D.提高成熟红细胞的细胞核中某些遗传物质的表达,加快酒精转运使血液中酒精含量快速下降2.[2021·浙江湖州期末]要完成有关酶的实验,下列实验材料及试剂的选择不能达到实验目的的是 ()11.下列关于酶的叙述错误的是 ()A.李比希认为酒精发酵是酵母菌代谢活动的结果B.酶分子有一定的空间结构,能和底物分子结合C.1g蔗糖酶在1min内使多少克蔗糖水解,就代表蔗糖酶的活性是多少D.酶的专一性是指一种酶只能催化一种底物或者少数几种相似底物的反应选项实验目的实验材料及试剂A

验证酶具有催化作用

鸡蛋清、蛋白酶、双缩脲试剂、蒸馏水B

验证酶具有专一性

淀粉、蔗糖、淀粉酶、本尼迪特试剂C

验证酶的催化作用具有高效性

过氧化氢溶液、过氧化氢酶、二氧化锰D

探究温度对酶活性的影响

淀粉溶液、淀粉酶、碘-碘化钾溶液3.为探究酶的相关特性,某班开展了一系列实验,下列相关实验设计正确的是 ()A.探究pH对酶活性的影响,将肝脏研磨液用不同pH的缓冲液处理后,再加入H2O2B.探究酶的专一性,分别用淀粉、蔗糖作底物,均加入淀粉酶,然后用碘-碘化钾溶液进行检测C.探究温度对酶活性的影响,将H2O2放在不同温度下处理后,再加入过氧化氢酶D.探究酶催化的高效性,用H2O2作底物,一组加过氧化氢酶,一组不加酶4.某同学在研究过氧化氢酶的相关特性和影响其活性的相关因素时,设计了图L3-2-3中甲、乙、丙、丁组实验。请补充完成实验步骤,并回答其他相关问题。a.准备4个完全相同的大烧杯,各装入等量的清水(足够多)。b.在事先准备好的4个完全相同的小型圆底烧瓶中分别加入等量的_________。

c.向甲、乙、丙的小型圆底烧瓶中迅速加入_________的相应物质。

d.烧瓶口紧包着一个小气球,使小型圆底烧瓶沉于烧杯底部的_________。(瓶内产生气体达到一定量时烧瓶即可浮起。)

e._________,仔细观察各个装置中小型圆底烧瓶的位置变化。

(2)实验结果预测:_____装置中的小型圆底烧瓶最先浮起。

(3)请写出至少3个实验结论:a._________;b._________;c._________。

(4)中学实验室常用植物性新鲜材料_________来代替新鲜肝脏研磨液。5.新采摘的玉米立即放入85℃水中热烫处理2分钟,可很好地保持甜味,原因是 ()A.加热提高了淀粉酶的活性B.温度改变了可溶性糖的分子结构C.高温降低了淀粉酶的活性D.高温降低了将可溶性糖转化为淀粉