酶是生物催化剂(2)课件-2026-2027学年高一上学期生物浙科版必修1

体外剧烈氧化生物体内有酶存在两者有什么不同之处？体内温和氧化第三章细胞的代谢第二节酶是生物催化剂以前，人们认为鸟类的胃只能磨碎食物胃液中一定存在能消化肉块的物质巧妙之处？1、斯帕兰扎尼的实验（18世纪末）一、酶的发现历程酶的本质巴斯德在发酵的葡萄酒中观察到活的酵母细胞2、酵母菌与酒精发酵（19世纪）酶的本质一、酶的发现历程微生物学家巴斯德化学家李比希2、酵母菌与酿酒证实发酵过程酒精产量与活酵母菌的繁殖量成正比，认为酒精发酵是酵母菌代谢活动的结果。认为发酵仅仅是一种化学反应，与酵母菌的活动无关，最多只需要酵母菌中某种物质的参与而已。争一、酶的发现历程德国化学家毕希纳过程：酵母细胞研磨→加水搅拌→无细胞的酵母汁→过滤→加入葡萄糖现象：冒出气泡结论：促使酒精发酵的是酵母中的某种物质，而不是酵母菌本身。3、毕希纳实验一、酶的发现史20世纪80年代以来，科学家发现少数RNA也具有生物催化作用——核酶。1926年，美国科学家萨姆纳从刀豆中提取脲酶的结晶，并且通过化学实验证实脲酶是一种蛋白质。一路走来……18世纪末斯帕兰扎尼胃液中有某种消化肉的物质19世纪，巴斯德和李比希的细胞与物质之争1897年，毕希纳的“某种物质”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。

生理作用：活细胞内催化生化反应进行，是生物催化剂绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。

二、绝大多数酶是蛋白质1、定义产生部位：化学本质：作用部位：细胞内外酶的本质(1)酶的基本组成单位是氨基酸(

)×，氨基酸或核糖核苷酸(2)酶是由活细胞产生的，只在细胞内发挥作用(

)×，细胞外也可以消化酶：唾液淀粉酶、胃蛋白酶、脂肪酶等溶酶体内水解酶光合酶呼吸酶……酶的名称说明了酶的来源、底物、功能。水解酶：大分子

多个小分子合成酶：多个小分子

大分子2、酶的催化机理1.酶的特点：酶具有促使_______发生化学变化，_____却不发生化学变化的特点。2.酶的作用过程：反应物本身酶催化过程酶结合位点底物(蔗糖)酶的作用原理酶变形。酶与底物结合形成酶——底物复合物。蔗糖的化学键被水解。以蔗糖的水解为例：酶催化过程酶的作用原理酶变形。酶与底物结合形成酶——底物复合物。蔗糖的化学键被水解。生成一分子的葡萄糖和一分子的果糖。酶复原，重复同样的反应。以蔗糖的水解为例：产物(葡萄糖)产物(果糖)中间产物学说S(底物)+E(酶)SE(酶-底物复合物)E(酶)+P(产物)Substrate+Enzyme3.酶活性酶作用的强弱可用酶活性表示。酶活性一般是指单位时间内底物的消耗量或产物的生成量。例如：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。(2)酶活性的大小一般用底物的消耗量或产物的生成量来表示(

)×(1)酶在反应完成后立即被降解成氨基酸×酶恢复原状单位时间内底物的消耗量或产物的生成量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?思考怎样设计实验验证酶具有专一性？问题三、酶的催化具有专一性验证酶的专一性的方法有几种？水解酶a底物A底物B底物B水解酶a水解酶b同酶不同底物同底物不同酶实验原理:淀粉蔗糖

还原糖还原糖本尼迪特试剂蔗糖酶检验还原糖非还原糖非还原糖唾液淀粉酶麦芽糖

葡萄糖+果糖淀粉需要溶于质量分数为0.3%NaCl溶液中的原因？0.3%NaCl提高淀粉的溶解度，同时氯离子能激活唾液淀粉酶的活性(3)辅酶是辅助酶起作用的分子，其成分也是蛋白质

×P721.组1和组2在本实验的作用？2.为什么要在37℃恒温水浴中保温？检验淀粉、蔗糖与本尼迪特能否发生特异性颜色反应唾液淀粉酶最适温度37℃3.该实验中能否将本尼迪特试剂改为碘-碘化钾溶液？不能，碘-碘化钾溶液只能检测淀粉是否存在，蔗糖分子无论能否水解都不会有颜色反应。三、酶的催化具有专一性无颜色反应无颜色反应无颜色反应无颜色反应红黄色沉淀红黄色沉淀实验一：探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用哪组实验可以验证专一性？同一底物不同酶3组、5组或4组、6组同一酶不同底物3组、4组或5组、6组P72酶的特性酶的特性酶的特性1.专一性酶分子的结构只适合一种或者一类分子的结合，所以一种酶只能催化一种底物或少数几种相似底物的反应，这就是酶的专一性如蔗糖酶只能水解蔗糖，不能水解麦芽糖，而胃蛋白酶可水解多种蛋白质，不只一种蛋白4.[2023·湖州期末]

下图表示某种酶催化反应过程的模式图，下列叙述错误的是(

)

D

麦芽糖由2个葡萄糖脱水缩合而来生命的基本特点是高效有序，高效性如何保持呢?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？新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶

H2O2H2O+O2过氧化氢酶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。探究：过氧化氢的分解实验实验目的材料用具方法步骤总结讨论比较过氧化氢在不同条件下的分解速率2%的过氧化氢溶液、鲜肝匀浆（过氧化氢酶）、二氧化锰溶液、试管、试管架等试管编号12第一步每支试管加3ml2%的H2O2溶液过氧化氢溶液第二步第三步观察实验结果并记录实验记录表格试管H2O2溶液鸡肝匀浆MnO2带火星的卫生香检测实验结果1号2号3mL3mL少许少许产生的气泡多且大,卫生香燃烧猛烈产生的气泡少且小,卫生香微弱燃烧观测指标：气泡产生速率产生氧气总量？氧气总量相等自变量：因变量：无关变量：对照：催化剂的种类（不同反应条件）过氧化氢的量和浓度、每个试管的反应时间，检测方法等相互对照实验结论：酶的催化效率高H2O2的分解速率相同且适宜实验拓展分析1.用熟的马铃薯或不新鲜肝作为实验材料，实验结果（气泡数）会发生什么变化？2.如果本实验中鸡肝或马铃薯块茎没有被制成匀浆，你认为实验结果是否与本实验相同，为什么？

3.一般能用过氧化氢做探究过氧化氢酶最适温度的实验吗？4.若增加一个加水的空白对照组，则该组与二氧化锰组能得出的实验结论是？该组与添加鸡肝匀浆组能得出的实验结论是？

因酶变性，所以可观察到很少的气泡，气泡数比原来少很多因酶没有底物接触，所以可观察到很少的气泡，实验结果与本实验不同过氧化氢会自分解，温度越高自分解速度越快二氧化锰有催化作用，酶有催化作用34生成物的量酶具有高效性（跟无机催化剂比）过氧化氢酶比二氧化锰的催化效率高得多；酶只加快化学反应的速度，缩短达到平衡的时间，但不改变反应的平衡点。+酶+无机催化剂

无催化剂结论：酶催化如何实现高效呢？

分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。常态活跃状态活化能

在20℃测得的过氧化氢分解的活化能条件活化能/kJ·mol-1没有催化剂催化

用Fe3+催化

用过氧化氢酶催化75

43

29酶可以降低化学反应所需的活化能P722.高效性【注意】降低活化能≠降低反应平衡点分子从常态转变为容易分解的活跃状态加热提供活化能，催化剂降低活化能。A不能提供能量酶的催化作用2.下列关于酶的叙述，正确的是A.唾液淀粉酶进入胃后，其空间结构会改变B.酶分子的形状只适合与一种分子结合C.形成酶—底物复合物时底物形状未改变D.酶都是由活细胞产生的一类特殊蛋白质√12345678910答案强酸导致酶变性一种或一类底物有机物3.(2024·杭州高一期中)用某种蛋白酶处理甲、乙两种酶，甲、乙两种酶的活性与处理时间的关系如图所示。下列分析正确的是A.处理过程前后蛋白酶的自身性质发生改变B.甲酶活性不变的原因是蛋白酶使其失活C.蛋白酶处理乙酶的反应可用双缩脲试剂检测D.蛋白酶处理乙酶导致其空间结构改变√12345678910答案甲酶是核酶蛋白酶化学本质也是蛋白质12345678910答案5.绿茶是由新鲜茶叶放在铁锅里加热快炒(俗称“杀青”)，再进行揉捻、干燥等工序制作而成的，茶叶保持绿色。与绿茶相比，红茶制作不需要经过杀青，制作工序是新鲜茶叶→脱水→揉捻→发酵→干燥，在发酵时细胞中的茶多酚和单宁会被多酚氧化酶催化生成红褐色制得红茶。结合茶叶的制作过程分析，下列说法正确的是A.杀青会使多酚氧化酶中的肽链断裂而失活B.细胞中的茶多酚、单宁和多酚氧化酶可能都在茶叶细胞的液泡内C.揉捻可能会破坏茶叶细胞的生物膜系统D.多酚氧化酶能催化茶多酚和单宁的氧化，不具有专一性√破坏空间结构细胞溶胶是代谢的主要场所12345678910答案6.如图为查耳酮合成酶降低化学反应活化能的图解。①表示没有酶催化，②表示有酶催化。下列叙述正确的是A.E1代表没有酶催化时的活化能B.E2代表查耳酮合成酶催化时所降低

的活化能C.图中曲线①②表明查耳酮合成酶具

有高效性D.查耳酮合成酶在催化过程中其空间结构会发生变化√酶降低的活化能①②对比酶有催化性12345678910答案7.厨房用生物酶制剂种类较多。嫩肉粉中含有木瓜蛋白酶等蛋白酶制剂；洗涤剂中会加入脂肪酶、蛋白酶和淀粉酶等各种生物酶制剂。下列叙述正确的是A.木瓜蛋白酶将肉类中的蛋白质水解后，产物为氨基酸B.使用复合配方酶制剂可提高去除混合型污渍的效果C.利用蛋白酶的专一性和高效性可去除餐具上的淀粉污渍D.木瓜蛋白酶的合成场所为核糖体或细胞核√产物为短肽和氨基酸12345678910答案9.为了探究口腔的分泌液中是否有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如图所示。在37℃水浴中保温一段时间后，1、2号试管中加入适量双缩脲试剂，3、4号试管中不加任何试剂。下列实验中能达到目的的是A.实验②B.实验①C.实验①、实验②都能D.实验①、实验②都不能√无论有无蛋白酶都会出现紫色通过观察蛋白块大小来看有无蛋白酶12345678910答案(1)实验步骤：①取___支试管编号后，各加入_________________________，放入37℃恒温水浴锅中保温适当时间。②向上述各试管中分别加入适量的_________________________________。③观察各试管中_____________________。④对所得实验数据统计分析。3等量且适量的过氧化氢溶液蒸馏水、二氧化锰和过氧化氢酶溶液气泡产生(释放)的快慢12345678910答案(2)实验结果预测及结论：①请在坐标系中画出各组生成物氧气的量随时间的变化曲线。②分析曲线，得出的结论是_______________________________。(3)该实验无关变量有_______________________________(写出两个即可)。答案

如图所示过氧化氢酶具有催化作用和高效性温度、pH、底物量、催化剂的量等返回18.图甲为动物细胞膜的亚显微结构模式图；图乙为不同温度下胆固醇对人工膜（人工合成的脂质膜）微粘度（与流动性呈负相关）影响的曲线。下列叙述错误的是（

）A.图甲细胞膜的这种结构模型被称为流动镶嵌模型B.膜蛋白A的作用体现了细胞膜具有信息交流的功能C.胆固醇和磷脂都是构成各种细胞膜和细胞器膜的重要成分D.据图乙分析，温度较低时，胆固醇可以提高膜的流动性动物细胞膜才有胆固醇同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高，能够满足在温和的条件下，使细胞代谢更快速和高效进行的需要。四、酶的特性:2、

（专一性）

1、高效性

意义：保证细胞生命活动的高效进行意义：保证细胞代谢有条不紊地进行原因：显著降低化学反应的活化能原因：酶的分子结构只适合与一种或小部分分子结合含义：一种酶只能催化一种底物或少数几种相似底物的反应3、需要温和的反应条件资料一：口腔温度和体温差不多，而当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后，却发现，唾液不再具有催化淀粉分解的功能,胃中的蛋白酶随食糜进入小肠后也不再具有催化功能。经测定，唾液的pH为6.2—7.4,胃液的pH为0.9—1.5，小肠液的pH为7.6。酶的名称最适PH过氧化氢酶（肝）6.8唾液淀粉酶6.8脂肪酶8.3胰蛋白酶8.0-9.0胃蛋白酶1.5-2.2由上述资料说明什么问题？PH会影响酶的催化作用实验设计过氧化氢酶的最适pH大约是多少？分析用什么材料作反应底物?各试管的pH设定的数值为多少?怎样保持各试管内pH值的相对稳定?用什么作为指标?五、酶的催化功能受多种条件的影响实验三：探究pH对酶活性的影响单位时间内气体产生量不能用淀粉作为底物，淀粉在酸性条件下会水解设置梯度5.0、6.0、7.0、8.0用缓冲液实验步骤：1.水槽加水至快满为止新鲜肝脏匀浆的培养皿*注意：放入滤纸片时，滤纸片不要碰到反应小室的瓶口2.取大小相同的8片滤纸片放在盛有新鲜肝脏匀浆的培养皿中浸泡1min，然后用镊子夹起滤纸片，贴靠在培养皿上，是多余的匀浆流尽3.将两片含有酶的滤纸片小心放入反应小室的一侧内壁上，使滤纸片粘在内壁上先pH5.0的缓冲液2mL+后加2mL3%的过氧化氢溶液*注意：加入溶液时，切勿使溶液接触贴在内壁上的滤纸片4.将反应小室稍立起，使贴有滤纸片的一侧在上面，小心加入pH5.0的缓冲液2mL，然后再加入2mL3%的过氧化氢溶液。将小室塞紧。五、活动：探究影响酶催化功能的因素——pH对过氧化氢酶的影响最后加酶5.将25mL量筒横放于水槽中使之灌满水。6.将反应小室小心平放在水槽的水里，然后将量筒移至反应小室口上伸出的玻璃管上方。7.将反应小室小心旋转180°，使过氧化氢溶液接触滤纸片，同时开始计时。每隔30s读取量筒中水平面的刻度一次，共进行4次，记录结果。8.该实验完成后，反复冲洗反应小室，（先用水充分冲洗反应小室，然后用相应缓冲液再冲洗）再重复上述实验过程，测量在pH6.0、pH7.0、pH8.0下过氧化氢在酶的催化下所释放的气体量。五、探究影响酶催化功能的因素——pH对过氧化氢酶的影响利用排水法测量氧气产生量9.记录实验结果缓冲液pH5.0pH6.0pH7.0pH8.0收集的气体体积/mL0.5min1min1.5min2min五、活动：探究影响酶催化功能的因素——pH对过氧化氢酶的影响实验结果：pH在接近7.0时，收集的气体量最多；低于或高于7.0时，收集的气体量减少。1.分析实验数据，你认为过氧化氢酶的最适pH为多少？2.实验过程中有哪些因素可能造成实验误差？过氧化氢酶量、pH准确度、反应时间计数五、活动：探究影响酶催化功能的因素——pH对过氧化氢酶的影响不同的酶最适的pH值不同;最适pH的宽度范围也不同每一种酶在其最适的pH值时活性最强过酸或者过碱都会导致灭活，是不可逆的，也是因为酶的空间结构被破坏了。如图为最适温度、最适pH下某种酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系图4．图示为关于“探究pH对过氧化氢酶活性的影响”活动的装置图，下列表述与实验实际不相符的是（）A．反应结束时收集的气体体积是本实验的检测指标B．本实验所用的过氧化氢酶不可用于探究酶活性受温度的影响C．不同的pH条件下，一定时间内收集到的产物的量可能相同D．每组实验结束后用清水反复冲洗装置，再用相应缓冲液冲洗后进行下一组实验A结束时收集的体积一样多过氧化氢受热分解五、酶的作用受许多因素影响

持续高烧不退或严重腹泻有时会危及人的生命，你知道其中的原因吗？1号试管淀粉溶液实验步骤一二三四实验现象结论2号试管3号试管加入唾液淀粉酶1mL，振荡反应约5min试管各加入2mL淀粉溶液蓝色0℃冰水浴水浴加热至100℃水浴加热至37℃各加入两滴碘液振荡无明显现象酶需要适宜的温度，过高或过低都会影响酶的活性蓝色实验四、探究温度对淀粉酶活性的影响五、酶的作用受许多因素影响不宜”选用本尼迪特试剂，因为用本尼迪特试剂鉴定时需水浴加热，如果加入的不是碘液，而是本尼迪特试剂，可不可以？（2）温度对酶活性的影响T2最适温度T1最适温度0酶促反应速度温度酶1酶21、不同的酶有不同的最适温度，在最适温度下，酶的活力最大，酶促反应的速度最大。2、低于或高于酶作用的最适温度，酶活力均会下降。3、低温抑制酶活力，但酶空间结构保持稳定；高温使结构发生改变，酶活力无法恢复(变性)。（2）温度对酶活性的影响如图为最适温度、最适pH下某种酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系图4.温度和pH共同作用对酶活性的影响(1)反应溶液中pH的变化不影响酶作用的最适温度。(2)反应溶液中温度的变化不影响酶作用的最适pH。能不能推断最适温度是35℃？（2）温度对酶活性的影响★影响酶促反应速率的因素：1.温度2.pH抑制酶活性低温变性失活过高温、过酸碱空间结构并没破坏保存酶用低温4℃，不能用最适温度3、底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响请据图分析回答下列问题：1.图甲：(1)A点时反应速率的限制因素是_________。(2)BC段反应速率的限制因素是_______________等。(3)若B点时，适当增加酶的量，则酶促反应速率将如何改变？请在图甲中标出。提示

如图所示底物浓度酶的浓度(酶量)2.图乙曲线若成立需满足的前提条件是什么？提示

底物量充足。3.底物浓度和酶浓度是如何影响酶促反应速率的？提示

通过影响酶与底物的接触面积来影响酶促反应速率。除了温度、pH，还有有机溶剂、重金属离子、酶的激活剂和抑制剂等都会影响酶的活性酶抑制剂是指与酶结合并降低酶活性的分子,可分为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂两类。酶的竞争性抑制和非竞争性抑制通过增加酶溶度抵消竞争性抑制剂的作用酶促反应速率≠酶活性温度pH抑制剂激活剂影响酶浓度底物浓度影响酶促反应速率酶活性影响有机溶剂2025年浙江省学考真题某同学利用图示装置，比较鸡肝和洋葱研磨液对H2O2分解的催化效率。先将等量研磨液分别加入甲、乙装置中的锥形瓶，再注入等量H2O2溶液。然后可观察到注射器内活塞向外移动，刻度读数增大。下列叙述正确