2022-2023學(xué)年浙科版（2019）必修一 3.2酶是生物催化劑(1) 課件（28張）

1.3.2酶是生物催化劑合成氨工業(yè)：高溫：500℃高壓：20-50MPa（約200-500個(gè)大氣壓）合成氨用于制造氮肥，改變了人類靠天吃飯的歷史。20世界世界人口由約15億增長(zhǎng)至約60億，一半的功勞歸于化肥。生物固氮：常溫常壓（如根瘤菌固氮）為什么同樣是固定氮?dú)猓磻?yīng)條件差別如此巨大？酶是生物催化劑一、酶的本質(zhì)：絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)18世紀(jì)末，意大利斯帕蘭扎尼；（1）金屬籠的作用？（2）實(shí)驗(yàn)的結(jié)論？巴斯德“微生物學(xué)之父”李比希“有機(jī)化學(xué)之父”“酒精發(fā)酵是酵母菌代謝的結(jié)果?！薄熬凭l(fā)酵僅僅是一種化學(xué)反應(yīng)，只需要酵母菌中的某種物質(zhì)參與。”VS畢希納無(wú)細(xì)胞的酵母汁就可以進(jìn)行發(fā)酵，↓促使酒精發(fā)酵的是酵母中的物質(zhì)——酶支持了巴斯德還是李比希的觀點(diǎn)？提純脲酶，證明脲酶是一種蛋白質(zhì)。絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)薩姆納切赫和奧爾特曼極少數(shù)酶本質(zhì)是RNA，稱為核酶。二、酶的功能：生物催化劑消化酶：唾液淀粉酶、胃蛋白酶等溶酶體內(nèi)水解酶合成酶：DNA聚合酶、RNA聚合酶等解旋酶：解開(kāi)DNA螺旋結(jié)構(gòu)光合酶呼吸酶……酶的名稱往往揭示了酶的來(lái)源、底物、功能。胞外胞內(nèi)都是水解酶三、酶催化功能的特點(diǎn)高效性和專一性1.酶的高效性：中間產(chǎn)物學(xué)說(shuō)終態(tài)過(guò)渡態(tài)初態(tài)活化能（EA）酶高效性的本質(zhì)：酶降低化學(xué)反應(yīng)的活化能酶的專一性：鎖鑰學(xué)說(shuō)酶的活性部位和底物的空間結(jié)構(gòu)相互契合，結(jié)合成酶底物復(fù)合物反應(yīng)前后酶本身不發(fā)生任何化學(xué)變化。反應(yīng)中酶空間結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生形變（可逆）。誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)酶的活性部位不是剛性不變的。底物和酶會(huì)動(dòng)態(tài)識(shí)別，兩者結(jié)構(gòu)變化相互契合。后續(xù)學(xué)說(shuō)是對(duì)前學(xué)說(shuō)的補(bǔ)充與發(fā)展1.3.2酶是生物催化劑第二課時(shí)酶催化功能特點(diǎn)三、酶的催化特點(diǎn)1.探究酶的專一性試管123456本尼迪特試劑2ml2ml2ml2ml2ml2ml1%淀粉溶液3ml3ml3ml2%蔗糖溶液3ml3ml3ml新鮮唾液1ml1ml蔗糖酶溶液1ml1ml預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果不變色不變色紅黃色沉淀不變色不變色紅黃色沉淀教材P70探究酶的專一性Q0：實(shí)驗(yàn)的自變量？因變量？檢測(cè)量？無(wú)關(guān)變量？Q1：試管1、2的作用是什么？Q2：為什么不在步驟1就把本尼迪特試劑加入所有試管？Q3：若試管5也出現(xiàn)了紅黃色沉淀，可能的原因是什么？酶的種類和底物的種類還原糖生成量紅黃色濃度溫度，酶和底物濃度、體積，反應(yīng)時(shí)間等等檢測(cè)淀粉和蔗糖中是否含有還原糖①試管不干凈②底物不純③酶不純本尼迪特試劑會(huì)讓酶失活如何定量描述酶的催化能力強(qiáng)弱？酶活性：一般以酶促反應(yīng)速率作為測(cè)量指標(biāo)，單位時(shí)間（單位酶量）內(nèi)底物的消耗量或產(chǎn)物的生成量。每個(gè)過(guò)氧化氫酶分子能在1s內(nèi)將105個(gè)H2O2分子分解！如何用酶活性來(lái)描述？1.3.2酶是生物催化劑第三課時(shí)酶活性影響因素思考：使蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)改變的因素有哪些？四、酶催化功能的影響因素最適PH值v/mmol.s-101.pHQ1:胃蛋白酶在強(qiáng)酸中是否有活性？進(jìn)入腸道后，是否還具有活性？Q2：唾液淀粉酶被胃酸洗禮后把酸中和，是否還能恢復(fù)活性？酶催化具有最適pH，不同酶最適pH不同。過(guò)酸過(guò)堿酶活性都下降。過(guò)酸過(guò)堿造成酶空間結(jié)構(gòu)不可逆改變，酶活性不可恢復(fù)。2.溫度Q1：溫度對(duì)普通的化學(xué)反應(yīng)有何影響？溫度升高10℃，化學(xué)反應(yīng)速率提高2-4倍。如曲線a。Q2：溫度對(duì)酶分子本身有何影響？蛋白質(zhì)會(huì)發(fā)生變性，溫度越高，變性速率越快。如曲線b。Q3：曲線c代表什么？c為酶活性曲線。酶催化反應(yīng)有最適溫度。不同酶最適溫度不同。Q4：根據(jù)該圖，低溫下酶活性低與高溫下酶活性低的原因分別是什么？Q5：溫度調(diào)整至最適溫度后，酶的活性能否恢復(fù)？低溫下可恢復(fù)，高溫不可逆。3.其他因素有機(jī)溶劑、重金屬離子、酶的濃度、酶的激活劑和抑制劑等。福爾馬林Cu2+、Hg2+等H+、Cl-等競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑一般底物過(guò)量競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑：形態(tài)與底物相似，與底物“競(jìng)爭(zhēng)”酶的活性部位非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑：使酶空間結(jié)構(gòu)改變，“殺死”酶五、與酶有關(guān)的曲線分析生成物的量時(shí)間練習(xí)1：畫出酶促反應(yīng)與無(wú)酶反應(yīng)的相應(yīng)曲線0反應(yīng)速率時(shí)間0練習(xí)2：下列兩張曲線圖