生物必修1酶(優(yōu)質(zhì)課)2015年

1、一一、酶的發(fā)現(xiàn)史、酶的發(fā)現(xiàn)史1.斯帕蘭札尼實驗斯帕蘭札尼實驗2 2. .巴斯德觀點(diǎn)巴斯德觀點(diǎn)3.李比希觀點(diǎn)李比希觀點(diǎn) 1857年巴斯德用顯微鏡觀察發(fā)酵液，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵液中年巴斯德用顯微鏡觀察發(fā)酵液，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵液中有酵母菌，而且還發(fā)現(xiàn)酒精的產(chǎn)量與酵母菌的繁殖量成正有酵母菌，而且還發(fā)現(xiàn)酒精的產(chǎn)量與酵母菌的繁殖量成正比。比。巴斯德認(rèn)為：巴斯德認(rèn)為：發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，發(fā)酵是整個細(xì)胞而發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，發(fā)酵是整個細(xì)胞而不是細(xì)胞中某些物質(zhì)起作用。不是細(xì)胞中某些物質(zhì)起作用。 發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)，質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮

2、但這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用。作用。4.比希納實驗比希納實驗發(fā)酵確實可以在無細(xì)胞的條件下進(jìn)行。6.薩姆納實驗薩姆納實驗 1926年，薩姆納從刀豆種子中提取了脲酶的結(jié)晶，年，薩姆納從刀豆種子中提取了脲酶的結(jié)晶，并用化學(xué)方法證明，并用化學(xué)方法證明，脲酶是一種蛋白質(zhì)。脲酶是一種蛋白質(zhì)。此后又有多位科此后又有多位科學(xué)家運(yùn)用結(jié)晶的方法得到其它的酶，都是蛋白質(zhì)。學(xué)家運(yùn)用結(jié)晶的方法得到其它的酶，都是蛋白質(zhì)。7 7. .切赫、奧特曼觀點(diǎn)切赫、奧特曼觀點(diǎn) 20世紀(jì)世紀(jì)80年代，切赫、奧特曼發(fā)現(xiàn)：年代，切赫、奧特曼發(fā)現(xiàn)：少數(shù)少數(shù)RNA也具也具有生物催化功能，稱之為核酶。有生物催化功能，稱之為核

3、酶。發(fā)酵所需要的物質(zhì)是在活細(xì)胞中產(chǎn)生的，稱之為釀酶。5 5. .哈登實驗哈登實驗 1904年，英國人哈登用透析袋對酵母提取液進(jìn)行分年，英國人哈登用透析袋對酵母提取液進(jìn)行分析，析，發(fā)現(xiàn)透析后的酵母提取液仍然可以完成發(fā)酵，發(fā)現(xiàn)透析后的酵母提取液仍然可以完成發(fā)酵，哈登哈登推測：對發(fā)酵起關(guān)鍵作用的是一種大分子物質(zhì)，是蛋白推測：對發(fā)酵起關(guān)鍵作用的是一種大分子物質(zhì)，是蛋白質(zhì)。質(zhì)。3.李比希觀點(diǎn)李比希觀點(diǎn)4.比希納實驗比希納實驗二二、酶的概念及本質(zhì)、酶的概念及本質(zhì)1.酶的概念酶的概念 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。2.酶的本質(zhì)酶的本質(zhì) 酶是一類酶是一類特殊的有機(jī)

4、物。特殊的有機(jī)物。絕大多數(shù)酶是蛋白絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是質(zhì)，少數(shù)是RNRNA A或或DNADNA。三三、酶的作用機(jī)理、酶的作用機(jī)理1.分子的常態(tài)分子的常態(tài)不活躍，不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。不活躍，不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。2 2. .分子的活躍態(tài)分子的活躍態(tài)（激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài)）易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。3 3. .活化能活化能 是分子從是分子從常態(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)的活躍活躍狀態(tài)所狀態(tài)所需要的能量。需要的能量。4.酶的催化作用機(jī)理降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。 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。 酶的來源酶的來源 酶

5、的功能酶的功能 酶的化學(xué)本質(zhì)酶的化學(xué)本質(zhì) 22 濃度2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%90FeCl3自變量自變量因變量因變量無關(guān)變量無關(guān)變量對照組對照組實實 驗驗 組組探究不同條件下過氧化氫（H2O2）的分解1 1和和2 2號對比：號對比：說明加熱能促進(jìn)說明加熱能促進(jìn)H2O2分解。分解。1 1和和3 3號對比：號對比：說明說明Fe3+能催化能催化H2O2分解。分解。說明說明H2O2酶能促進(jìn)酶能促進(jìn)H2O2分解。分解。1 1和和4 4號對比：號對比：說明說明H2O2酶比酶比Fe3+的催化效率要高得多。的催化效率要高得多。3 3和和4 4號對比：號對比：1.實驗原理實驗原理 新鮮肝臟中有較多

6、的新鮮肝臟中有較多的過氧化氫酶過氧化氫酶， Fe3+是一種無機(jī)催是一種無機(jī)催化劑，化劑，以及加熱都可以催化以及加熱都可以催化H202分解成水和氧分解成水和氧。分別用一。分別用一定數(shù)量的過氧化氫酶和定數(shù)量的過氧化氫酶和Fe3+催化過氧化氫分解成水和氧，催化過氧化氫分解成水和氧，可以比較兩者催化效率?？梢员容^兩者催化效率。2.實驗材料用具實驗材料用具 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的新鮮肝臟研磨液、體積分?jǐn)?shù)為的新鮮肝臟研磨液、體積分?jǐn)?shù)為3%的的H2O2溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為的溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為的3.5%FeCl3溶液；量筒、燒杯、溶液；量筒、燒杯、滴管、試管架、衛(wèi)生香、火柴、燒杯、三腳架、石棉網(wǎng)、滴管、試管架

7、、衛(wèi)生香、火柴、燒杯、三腳架、石棉網(wǎng)、溫度計等等。溫度計等等。1.1.以上實驗所用滴管能否合用呢？以上實驗所用滴管能否合用呢？如果肝臟不新鮮，肝細(xì)胞中的酶會被腐生菌分解。如果肝臟不新鮮，肝細(xì)胞中的酶會被腐生菌分解。2.2.為什么使用新鮮肝臟？為什么使用新鮮肝臟？不能。不能。3.3.肝臟為什么要研磨碎？肝臟為什么要研磨碎？因為研磨碎的肝臟與因為研磨碎的肝臟與H2O2充分接觸，增大反應(yīng)面積。充分接觸，增大反應(yīng)面積。酶的催化作用具有高效性。酶的催化作用具有高效性。淀粉溶液蔗糖溶液 分別向兩只試管中加入分別向兩只試管中加入2 2滴淀粉酶和滴淀粉酶和2mL2mL斐林試劑，斐林試劑，振蕩，然后將兩只試管下

8、半部浸入振蕩，然后將兩只試管下半部浸入6060左右的熱水中，左右的熱水中，水浴加熱，反應(yīng)水浴加熱，反應(yīng)5 5minmin。2號試管中加入號試管中加入2mL蔗糖溶液蔗糖溶液1號試管中加入號試管中加入2mL淀粉溶液淀粉溶液藍(lán)色藍(lán)色溶液顏色無變化溶液顏色無變化棕色棕色磚紅色磚紅色沉淀沉淀一一二二類別類別實驗步驟現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論淀淀粉酶具有專一性。粉酶具有專一性。1號試管號試管過氧化氫溶 液實驗步驟一二三2號試管號試管3號試管號試管加入過氧化氫酶加入過氧化氫酶2滴，振蕩滴，振蕩試管各加入試管各加入2mL過氧化氫溶液過氧化氫溶液無明顯變化無明顯變化pH7pH=12pH2各加入幾滴過氧化氫酶溶液，各加入幾滴過

9、氧化氫酶溶液，23min后將點(diǎn)燃的衛(wèi)生香分別放入試管中。后將點(diǎn)燃的衛(wèi)生香分別放入試管中。復(fù)燃復(fù)燃無明顯變化無明顯變化四四現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論四四、酶的特性、酶的特性1.高效性高效性2 2. .專一性專一性每一種酶只催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。每一種酶只催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。酶的催化效率大約為無機(jī)催化劑的酶的催化效率大約為無機(jī)催化劑的10107 7-10-101313倍。倍。3.作用條件溫和 酶的催化作用需要溫和的條件，酶的催化作用需要溫和的條件，如適宜的溫度、如適宜的溫度、pHpH值等，且易受活化劑或抑制劑的影響。值等，且易受活化劑或抑制劑的影響。酶的鎖鑰學(xué)說酶的鎖鑰學(xué)說 1. 1.酶的基本組成單位是酶

10、的基本組成單位是（ ） 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 2 2. .關(guān)于酶的敘述中關(guān)于酶的敘述中, ,正確的是正確的是（ ） A A酶只有在生物體內(nèi)才能起催化作用酶只有在生物體內(nèi)才能起催化作用 B B酶都有消化作用酶都有消化作用 C C酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化效率的有機(jī)物。酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化效率的有機(jī)物。 D D酶都是在核糖體上合成的酶都是在核糖體上合成的 3 3. .在過氧化氫酶和在過氧化氫酶和FeFe3+3+的催化效率比較的實驗中，的催化效率比較的實驗中，把肝臟制成研磨液的目的是把肝臟制成研磨液的目的是（ ） A A

11、有利于過氧化氫酶的釋放有利于過氧化氫酶的釋放 B B保護(hù)過氧化氫酶保護(hù)過氧化氫酶 C C提高過氧化氫酶的活性提高過氧化氫酶的活性 D D以上說法都不正確以上說法都不正確五五、影響酶活性的因素、影響酶活性的因素1.溫度溫度POQ OPOP段表示低于最適溫度，隨著溫段表示低于最適溫度，隨著溫度的升高，酶的活性逐漸增強(qiáng)。度的升高，酶的活性逐漸增強(qiáng)。 PQPQ段表示高于最適溫度，隨著溫度的升高，段表示高于最適溫度，隨著溫度的升高，酶酶的活性逐漸減弱，甚至失活的活性逐漸減弱，甚至失活。 P P點(diǎn)表示該酶的最適點(diǎn)表示該酶的最適溫度。溫度。 Q Q點(diǎn)表示高溫使酶失活。點(diǎn)表示高溫使酶失活。2.pHpHPOQP

12、 P點(diǎn)表示該酶的最適點(diǎn)表示該酶的最適pHpH值。值。 O O點(diǎn)和點(diǎn)和Q Q點(diǎn)表示高于或低點(diǎn)表示高于或低于最適于最適pHpH值都會使酶失活。值都會使酶失活。 OPOP段表示在一定段表示在一定pHpH值范圍內(nèi)，隨值范圍內(nèi)，隨pHpH值的增大，酶值的增大，酶的活性逐漸增強(qiáng)。的活性逐漸增強(qiáng)。 PQPQ段表示在超過最適段表示在超過最適pHpH值后，隨值后，隨pHpH值的增大，酶值的增大，酶的活性逐漸減弱。的活性逐漸減弱。1 1. .酶濃度對酶促反應(yīng)速率的影響酶濃度對酶促反應(yīng)速率的影響 甲圖說明：甲圖說明：在底物充足，其他條件適宜的情況下在底物充足，其他條件適宜的情況下,酶酶濃度與酶促反應(yīng)速率成正比。濃度與酶促反應(yīng)速率成正比。 乙圖說明：乙圖說明： 與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。 酶酶只會縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需的時間，不改變化只會縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需的時間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。 丙圖說明：反應(yīng)溶液丙圖說明：反應(yīng)溶液pHpH的變化的變化不影響不影響酶作用的最適酶作用的最適溫度。溫度。2 2. .反應(yīng)底物濃度對酶促反應(yīng)速率的影響反應(yīng)底物濃度對酶促反應(yīng)速率的影響酶量一定酶量一定 在一