人教版高中生物課件：酶的本質(zhì)和特性

1、酶的本質(zhì)和特性酶的本質(zhì)和特性 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí) 活化能的概念？活化能的概念？ 通過比較過氧化氫在不同條件下的分解通過比較過氧化氫在不同條件下的分解 的實(shí)驗(yàn)，可以得出什么結(jié)論？的實(shí)驗(yàn)，可以得出什么結(jié)論？ 酶起催化作用的原理是什么？酶起催化作用的原理是什么？ 酶具有催化作用，而且具有高效性。酶具有催化作用，而且具有高效性。 降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。 分子從分子從常態(tài)常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的 活躍狀態(tài)活躍狀態(tài)所需的能量。所需的能量。 酶有如此高效的催化作用，酶有如此高效的催化作用， 那酶到底是什么物質(zhì)？那酶到底是什么物質(zhì)？ 一、酶的本質(zhì)一、酶的本質(zhì) 閱讀閱讀p

2、81資料分析：關(guān)于酶本質(zhì)的探索資料分析：關(guān)于酶本質(zhì)的探索 19261926年美國科學(xué)家年美國科學(xué)家薩姆納薩姆納從刀豆從刀豆 中中提取到脲酶并證明它是蛋白質(zhì)提取到脲酶并證明它是蛋白質(zhì) 20c80th20c80th美國科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)美國科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn) 少數(shù)少數(shù)rnarna也有催化功能也有催化功能 關(guān)于酶本質(zhì)的探究關(guān)于酶本質(zhì)的探究 1919世紀(jì)末德國化學(xué)家畢希納從酵母世紀(jì)末德國化學(xué)家畢希納從酵母 細(xì)胞中獲得了含酶的提取液。細(xì)胞中獲得了含酶的提取液。 酶是酶是活細(xì)胞活細(xì)胞產(chǎn)生的具有產(chǎn)生的具有催化作用催化作用的的有機(jī)物有機(jī)物。 絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)， 少數(shù)是少數(shù)是rna

3、rna。 酶的來源酶的來源 酶的作用酶的作用酶的化學(xué)成分酶的化學(xué)成分 降低活化能降低活化能 酶是酶是活細(xì)胞活細(xì)胞產(chǎn)生的，只能在活細(xì)胞中發(fā)揮作用嗎？產(chǎn)生的，只能在活細(xì)胞中發(fā)揮作用嗎？ 酶在細(xì)胞內(nèi)外都能發(fā)揮作用酶在細(xì)胞內(nèi)外都能發(fā)揮作用 ( (各種消化酶都是蛋白質(zhì)各種消化酶都是蛋白質(zhì)) ) 酶是一類生物催化劑酶是一類生物催化劑 氨基酸氨基酸 核苷酸核苷酸 核糖體核糖體 3 3、如果給你一份某種酶的結(jié)晶，你如何證明、如果給你一份某種酶的結(jié)晶，你如何證明 它是否是蛋白質(zhì)？它是否是蛋白質(zhì)？ 1、判斷：蛋白質(zhì)是酶、判斷：蛋白質(zhì)是酶 （ ） 酶是蛋白質(zhì)酶是蛋白質(zhì) （ ） 使用雙縮脲試劑鑒定使用雙縮脲試劑鑒定

4、1、大多數(shù)酶在水解過程中，通常能得到多肽，、大多數(shù)酶在水解過程中，通常能得到多肽， 最后能得到氨基酸，這說明（最后能得到氨基酸，這說明（ ） a.大多數(shù)酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的大多數(shù)酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的 b.大多數(shù)酶是生物催化劑大多數(shù)酶是生物催化劑 c.大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì) d.大多數(shù)酶的基本組成單位是多肽大多數(shù)酶的基本組成單位是多肽 2、酶的基本組成單位是（、酶的基本組成單位是（ ） a.氨基酸氨基酸 b.核苷酸核苷酸 c.核糖核苷酸核糖核苷酸 d.a或或c 練一練練一練 c d 3.活細(xì)胞內(nèi)合成酶的原料是：活細(xì)胞內(nèi)合成酶的原料是：( ) a脂肪酸脂肪酸 b核苷酸核苷

5、酸 c氨基酸氨基酸 d氨基酸或核苷酸氨基酸或核苷酸 4與酶的化學(xué)本質(zhì)不同的物質(zhì)是：與酶的化學(xué)本質(zhì)不同的物質(zhì)是：( ) a抗體抗體 b胰島素胰島素 c載體載體 d性激素性激素 c d 酶的催化功能與無機(jī)催化劑有什么不同呢？酶的催化功能與無機(jī)催化劑有什么不同呢？ 二、酶的特性二、酶的特性 酶具有高效性酶具有高效性 3443 少量肝臟少量肝臟 研磨液研磨液 從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象看哪支試管的反應(yīng)速率快？從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象看哪支試管的反應(yīng)速率快？ 這說明過氧化氫酶的催化效率有什么特點(diǎn)？這說明過氧化氫酶的催化效率有什么特點(diǎn)？ 實(shí)驗(yàn)證明：實(shí)驗(yàn)證明： 酶的催化效率一般是無機(jī)催化劑的酶的催化效率一般是無機(jī)催化劑的10107 7

6、101013 13倍。 倍。 酶的高效性酶的高效性保證了細(xì)胞內(nèi)保證了細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)快速順利化學(xué)反應(yīng)快速順利地地 進(jìn)行以及進(jìn)行以及能量供應(yīng)的穩(wěn)定能量供應(yīng)的穩(wěn)定 。 思考：思考：酶的高效性酶的高效性對(duì)細(xì)胞代謝有何意義？對(duì)細(xì)胞代謝有何意義？ 一種無機(jī)催化劑可以催化多種化學(xué)反應(yīng)，一種無機(jī)催化劑可以催化多種化學(xué)反應(yīng)， 酶是否具備同樣的特點(diǎn)？酶是否具備同樣的特點(diǎn)？ 淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用 1號(hào)試管號(hào)試管2號(hào)試管號(hào)試管 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 步步 驟驟 1 2 3 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象現(xiàn)象 結(jié)論結(jié)論 各支加入各支加入淀粉酶溶液淀粉酶溶液2 2滴滴，振蕩，試管下半部，振蕩，試管下半部 浸入浸

7、入6060左右的熱水左右的熱水中，中，5min5min 2號(hào)試管中加入號(hào)試管中加入2ml 蔗糖溶液蔗糖溶液 加入加入斐林試劑斐林試劑 振蕩振蕩 約約60水浴加熱水浴加熱1min 1號(hào)試管中加入號(hào)試管中加入2ml 淀粉溶液淀粉溶液 無變化無變化 出現(xiàn)出現(xiàn)磚紅色沉淀磚紅色沉淀 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 酶具有專一性酶具有專一性 酶具有專一性酶具有專一性是指每種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。是指每種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。 資料資料1：下圖表示的是某類酶作用的模型。：下圖表示的是某類酶作用的模型。 （1）圖中的哪個(gè)英文字母代表酶？其它字母代表什么？）圖中的哪個(gè)英文字母代表酶？其它字母代表什么？ （2）這個(gè)模型

8、的含義是什么？）這個(gè)模型的含義是什么？ 意義：使細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行。意義：使細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行。 （2）酶）酶a與底物與底物b專一性結(jié)合，催化反應(yīng)的發(fā)生，專一性結(jié)合，催化反應(yīng)的發(fā)生， 產(chǎn)生了產(chǎn)物產(chǎn)生了產(chǎn)物c和和d。這個(gè)模型揭示了。這個(gè)模型揭示了酶的專一性酶的專一性。 c和和d代表代表產(chǎn)物。產(chǎn)物。（1）a代表代表酶酶， b代表代表底物底物， 酶本身不參與反應(yīng)，反應(yīng)前后其性質(zhì)和數(shù)量不變。酶本身不參與反應(yīng)，反應(yīng)前后其性質(zhì)和數(shù)量不變。 （1 1）加酶洗衣粉加酶洗衣粉的包裝袋上往往的包裝袋上往往 注明注明這種洗衣粉的這種洗衣粉的適用溫度適用溫度。 人人感冒發(fā)燒感冒發(fā)燒時(shí)，常常會(huì)時(shí)，常常會(huì)

9、食欲不振食欲不振。 資料資料 （2 2）唾液淀粉酶、胃蛋白酶等消化酶是在消化道中）唾液淀粉酶、胃蛋白酶等消化酶是在消化道中 起作用的。起作用的。 不同部位體溫差不多，但不同部位體溫差不多，但消化液的消化液的phph不一樣不一樣。 唾液的唾液的phph為為6.26.27.47.4，胃液的，胃液的phph為為0.90.91.51.5，小腸，小腸 液的液的phph為為7.67.6。 唾液淀粉酶唾液淀粉酶會(huì)隨唾液流入胃，入胃后，卻發(fā)現(xiàn)，會(huì)隨唾液流入胃，入胃后，卻發(fā)現(xiàn)，唾唾 液不再具有催化淀粉分解液不再具有催化淀粉分解的功能。的功能。胃蛋白酶胃蛋白酶會(huì)隨食糜進(jìn)會(huì)隨食糜進(jìn) 入小腸，但這時(shí)胃蛋白酶也不會(huì)起作

10、用。入小腸，但這時(shí)胃蛋白酶也不會(huì)起作用。 由以下現(xiàn)象你可以提出什么問題呢？由以下現(xiàn)象你可以提出什么問題呢？ 探究探究1： 溫度溫度是否影響是否影響酶的活性酶的活性？ 假設(shè)：假設(shè)： 溫度會(huì)影響酶的活性。溫度會(huì)影響酶的活性。 實(shí)驗(yàn)思路實(shí)驗(yàn)思路 自變量是什么？設(shè)計(jì)幾組溫度？因變量是什么？自變量是什么？設(shè)計(jì)幾組溫度？因變量是什么？ 選擇淀粉酶還是選擇淀粉酶還是h h2 2o o2 2酶作為實(shí)驗(yàn)材料？酶作為實(shí)驗(yàn)材料？ 觀察指標(biāo)怎么確定觀察指標(biāo)怎么確定? ?選擇什么樣的鑒定試劑？選擇什么樣的鑒定試劑？ 材料用具：材料用具： 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的新配制的的新配制的淀粉酶溶液淀粉酶溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為、質(zhì)量

11、分?jǐn)?shù)為 3%的的可溶性淀粉溶液可溶性淀粉溶液、熱水、熱水、蒸餾水、蒸餾水、冰塊，碘液、冰塊，碘液、 試管、量筒、燒杯、酒精燈、溫度計(jì)、三腳架、石棉試管、量筒、燒杯、酒精燈、溫度計(jì)、三腳架、石棉 網(wǎng)等。網(wǎng)等。 酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率 1號(hào)試管號(hào)試管試管試管 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 步驟步驟 1 2 3 4 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論結(jié)論 2號(hào)試管號(hào)試管3號(hào)試管號(hào)試管 加入加入淀粉酶淀粉酶2滴滴，振蕩，振蕩 試管各加入試管各加入2ml淀粉溶液淀粉溶液 藍(lán)色藍(lán)色 保持保持0冰水冰水中中 反應(yīng)約反應(yīng)約5min 加熱至加熱至100， 反應(yīng)約反應(yīng)約5min 加熱至加熱至60， 反應(yīng)約反應(yīng)約5min 各

12、加入各加入兩滴碘液兩滴碘液 振蕩振蕩 無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象 藍(lán)色藍(lán)色 本實(shí)驗(yàn)過程有錯(cuò)誤嗎？本實(shí)驗(yàn)過程有錯(cuò)誤嗎？ 實(shí)驗(yàn)步驟：底物實(shí)驗(yàn)步驟：底物不同溫度不同溫度 的環(huán)境的環(huán)境加酶加酶 酶活性受到抑酶活性受到抑 制但未失活制但未失活 酶已失活酶已失活 酶的活性與溫度關(guān)系酶的活性與溫度關(guān)系: 在較在較低低溫度時(shí)（低于最適溫度）溫度時(shí)（低于最適溫度）, , 隨著溫度的隨著溫度的升高，酶的活性增強(qiáng)升高，酶的活性增強(qiáng); ; 達(dá)到達(dá)到最適最適溫度時(shí)溫度時(shí),酶的活性酶的活性最強(qiáng)最強(qiáng); 高高于最適溫度后于最適溫度后, 隨著溫度的隨著溫度的升高，升高， 酶的活性降低酶的活性降低;直至失去活性直至失去活性 最適溫度最

13、適溫度 該曲線說明了？該曲線說明了？ 溫度過高溫度過高，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)破壞，使酶永久失活；，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)破壞，使酶永久失活； 低溫低溫，不會(huì)使酶結(jié)構(gòu)破壞，只使其活性受抑制，不會(huì)使酶結(jié)構(gòu)破壞，只使其活性受抑制， 但在適宜溫度下其活性可以恢復(fù)。但在適宜溫度下其活性可以恢復(fù)。 1、下列有關(guān)酶的敘述正確的是（、下列有關(guān)酶的敘述正確的是（ ） a 活細(xì)胞產(chǎn)生的，只在細(xì)胞內(nèi)起作用活細(xì)胞產(chǎn)生的，只在細(xì)胞內(nèi)起作用 b 凡是活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶凡是活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶 c 酶大都是蛋白質(zhì)酶大都是蛋白質(zhì) d 在催化過程中不斷被消耗在催化過程中不斷被消耗 2、血液凝固是一系列酶促反應(yīng)過程，采集到、血液凝固是一系列酶促

14、反應(yīng)過程，采集到 的血液在體外下列哪種溫度條件下凝固最快的血液在體外下列哪種溫度條件下凝固最快 （ ） a 0 b 15 c 25 d 35 c d 3、在下圖中哪一曲線能正確表示溫度對(duì)人體、在下圖中哪一曲線能正確表示溫度對(duì)人體 轉(zhuǎn)氨酶催化效率的影響轉(zhuǎn)氨酶催化效率的影響 。 催化效率催化效率 溫度溫度 10 20 30 催化效率催化效率 溫度溫度 10 20 30 催化效率催化效率 溫度溫度 10 20 30 催化效率催化效率 溫度溫度 10 20 30 ab cd c 探究探究2： ph是否影響是否影響酶的活性酶的活性？ 假設(shè)：假設(shè)： ph會(huì)影響酶的活性會(huì)影響酶的活性 實(shí)驗(yàn)思路實(shí)驗(yàn)思路 自變

15、量是什么？設(shè)計(jì)幾組自變量是什么？設(shè)計(jì)幾組phph？因變量是什么？因變量是什么？ 以什么作為觀察指標(biāo)？以什么作為觀察指標(biāo)？ 材料用具：材料用具： 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的的肝臟研磨液肝臟研磨液、體積分?jǐn)?shù)為、體積分?jǐn)?shù)為3%的的過氧過氧 化氫溶液化氫溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的的naoh溶液溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 5%的的鹽酸鹽酸、蒸餾水、試管、量筒等。、蒸餾水、試管、量筒等。 1號(hào)試管號(hào)試管 試管試管 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 步驟步驟 1 2 3 4 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論結(jié)論 2號(hào)試管號(hào)試管3號(hào)試管號(hào)試管 加入加入過氧化氫酶過氧化氫酶2滴，振蕩滴，振蕩 試管各加入試管各加入2ml過氧化氫溶液過

16、氧化氫溶液 無明顯變化無明顯變化 蒸餾水蒸餾水 1ml 5%naoh1ml 5%hcl1ml 23min后將點(diǎn)燃的衛(wèi)生香熄滅后后將點(diǎn)燃的衛(wèi)生香熄滅后 分別放入試管中分別放入試管中 復(fù)燃復(fù)燃 無明顯變化無明顯變化 最適最適phph /mmol. s/mmol. s-1 -1 0 ph 酶活性受酶活性受phph影響示意圖影響示意圖 酶已失活酶已失活 低低于最適于最適phph值時(shí)值時(shí), ,隨著隨著phph值的值的 升高升高, ,酶的活性酶的活性增強(qiáng)增強(qiáng). . 超過超過最適最適phph值值, ,隨著隨著phph值的值的 升高升高, ,酶的活性酶的活性降低降低. . 過酸過堿都會(huì)使酶過酸過堿都會(huì)使酶失活

17、失活. 酶的活性與酶的活性與ph值關(guān)系值關(guān)系: 達(dá)到達(dá)到最適最適ph時(shí)時(shí),酶的活性酶的活性最強(qiáng)最強(qiáng); 最適最適ph 唾液淀粉酶唾液淀粉酶6.8 胃蛋白酶胃蛋白酶1.52.2 胰蛋白酶胰蛋白酶8 高溫、低溫、過酸和過堿對(duì)酶活性的影響其本質(zhì)相同嗎？高溫、低溫、過酸和過堿對(duì)酶活性的影響其本質(zhì)相同嗎？ 不同，不同，過酸、過堿或溫度過高過酸、過堿或溫度過高，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu) 遭到破壞，使酶遭到破壞，使酶永久失活永久失活； 低溫低溫不會(huì)使酶結(jié)構(gòu)破壞，只使其不會(huì)使酶結(jié)構(gòu)破壞，只使其活性受抑制活性受抑制，但在，但在 適宜溫度下其活性適宜溫度下其活性可以恢復(fù)可以恢復(fù)。 酶適于在酶適于在0 04

18、4保存。保存。 酶為什么這么酶為什么這么“嬌氣嬌氣”？ 因?yàn)橐驗(yàn)榻^大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫等劇烈等劇烈 條件都會(huì)影響到蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，所以酶比較嬌氣。條件都會(huì)影響到蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，所以酶比較嬌氣。 酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在比較溫和的條件下比較溫和的條件下進(jìn)行。進(jìn)行。 影響影響酶促反應(yīng)酶促反應(yīng)速率速率的因素：的因素： 1 1、溫度、溫度 3 3、酶的濃度：、酶的濃度：反應(yīng)速率隨反應(yīng)速率隨 酶濃度的升高而加快。酶濃度的升高而加快。 4 4、底物濃度：、底物濃度：在一定濃度在一定濃度 范圍內(nèi)，反應(yīng)速率隨濃范圍內(nèi)，反應(yīng)速率隨濃 度的升

19、高而加快，但達(dá)度的升高而加快，但達(dá) 到一定濃度，反應(yīng)速率到一定濃度，反應(yīng)速率 不再變化不再變化 酶促反應(yīng)速率酶促反應(yīng)速率 酶的濃度酶的濃度 酶促反應(yīng)速率酶促反應(yīng)速率 底物濃度底物濃度 酶量一定酶量一定 2 2、phph 影響酶的活性影響酶的活性 酶促反應(yīng)：酶所催化的反應(yīng)。酶促反應(yīng)：酶所催化的反應(yīng)。 足夠的底物足夠的底物 練習(xí)與拓展：練習(xí)與拓展： 1、現(xiàn)將胃蛋白酶置于、現(xiàn)將胃蛋白酶置于ph值為值為10的溶液中一段時(shí)間后，的溶液中一段時(shí)間后， 把溶液的把溶液的ph值逐漸降低，下列有關(guān)該酶活性變化的值逐漸降低，下列有關(guān)該酶活性變化的 圖正確的是（圖正確的是（ ） ph值降低值降低 酶的活性酶的活性 10 b ph值降低值降低 酶的活性酶的活性 10 c ph值降低值降低 酶的活性酶的活性