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文檔簡(jiǎn)介
第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用
二、酶的特性第1節(jié)
降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶酶的概念:酶是活細(xì)胞所產(chǎn)生的一類具催化作用的有機(jī)物。酶的來(lái)源酶的作用酶的化學(xué)本質(zhì)大部分酶是蛋白質(zhì),也有少數(shù)是RNA。上節(jié)知識(shí):3443少量新鮮肝臟研磨液酶的特性:1、酶具有高效性
哪支試管反應(yīng)速率更快?說(shuō)明了什么?4號(hào)大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明:酶的催化效率大約是無(wú)機(jī)催化劑的107
~1013倍。酶具有高效性酶具有高效性的意義:保證了細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行,使能量供應(yīng)穩(wěn)定淀粉酶,可溶性淀粉,蔗糖,斐林試劑麥芽糖(還原糖)淀粉酶
葡萄糖(還原糖)+果糖(還原糖)
還原糖使斐林試劑發(fā)生變化,產(chǎn)生磚紅色沉淀。探究:酶是否具有專一性材料用具:實(shí)驗(yàn)原理:本實(shí)驗(yàn)?zāi)懿荒苡玫庖海康獠慌c蔗糖及其產(chǎn)物反應(yīng)淀粉蔗糖蔗糖酶有磚紅色沉淀無(wú)磚紅色沉淀1號(hào)試管2號(hào)試管一、加入底物2ml淀粉2ml蔗糖二、加入淀粉酶1ml1ml三、反應(yīng)過(guò)程適宜條件下一段時(shí)間四、加入
試劑1ml1ml五、
加熱3min3min六、觀察記錄結(jié)果實(shí)驗(yàn)步驟:斐林水浴一種酶能催化多種物質(zhì)的反應(yīng)嗎?不能說(shuō)明了什么?酶具有專一性脲酶——只能催化尿素分解過(guò)氧化氫酶——只能使過(guò)氧化氫分解。2、酶具有專一性:每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。保證了細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行。
酶具有專一性意義:3、酶的作用條件較溫和酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在比較溫和的條件(常溫、常壓、PH為中性)下進(jìn)行的。探究溫度對(duì)酶活性的影響①提出問(wèn)題:溫度對(duì)酶的活性是否影響?②作出假設(shè):高溫、低溫都會(huì)影響酶的活性。③設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):④進(jìn)行實(shí)驗(yàn):⑤分析結(jié)果:⑥表達(dá)與交流:1、可否選擇H2O2酶和H2O2作為實(shí)驗(yàn)材料?2、本實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量分別是什么?不能,H2O2受溫度影響也會(huì)分解因變量:酶的活性——反應(yīng)速率自變量:溫度設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)探究一:溫度對(duì)酶活性的影響取
支試管編號(hào)123456分別加入1mL淀粉a-淀粉酶分別保溫5min將兩試管混合搖勻分別保溫5min滴加碘液實(shí)驗(yàn)結(jié)果
實(shí)驗(yàn)結(jié)論六0℃60℃100℃
變藍(lán)
不變藍(lán)變藍(lán)
溫度要影響酶的活性:淀粉酶在60℃的活性最高,溫度偏低或偏高都會(huì)使酶的活性降低淀粉a-淀粉酶淀粉a-淀粉酶2加入1中4加入3中6加入5中0℃60℃100℃1滴1滴1滴不能。斐林試劑的使用要受溫度的影響。本實(shí)驗(yàn)?zāi)懿荒苡渺沉衷噭??如何找到酶活性最高時(shí)的溫度?在合適的條件下將肉塊和蛋白酶放到一起疑問(wèn):60℃時(shí),為什么肉塊長(zhǎng)時(shí)間不能被分解?如何找到酶活性最高時(shí)的溫度?酶失活40分鐘20分鐘16分鐘設(shè)制溫度梯度溫度/℃反應(yīng)速率最適溫度
最適溫度時(shí),酶的活性最高;偏離最適值,酶的活性都會(huì)降低;低溫降低酶的活性,高溫使酶失活(空間結(jié)構(gòu)遭到破壞),永久失活。
0℃左右時(shí),酶的活性很低,但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,在適宜的溫度下酶的活性可以升高。因此,酶制劑適于在低溫(0-4℃)下保存。0低溫降低酶的活性高溫使酶失活探究pH對(duì)酶活性的影響①提出問(wèn)題:pH對(duì)酶的活性是否影響?②作出假設(shè):PH會(huì)影響酶的活性。③設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):④進(jìn)行實(shí)驗(yàn):⑤分析結(jié)果⑥表達(dá)與交流設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
材料:質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的新鮮肝臟研磨液,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的過(guò)氧化氫溶液,5%的NaOH,5%的鹽酸,蒸餾水。
用具:試管,量筒,滴管、試管,大燒杯,試管夾,酒精燈,三腳架,石棉網(wǎng),溫度計(jì),PH試紙,火柴。實(shí)驗(yàn)
步驟
項(xiàng)
目
1號(hào)試管
2號(hào)試管
3號(hào)試管
12滴2滴2滴
2
32mL2mL2mL結(jié)果
氣泡探究PH對(duì)酶活性的影響幾乎無(wú)較多幾乎無(wú)結(jié)論:PH要影響酶的活性:過(guò)氧化氫酶在PH=7的活性最高,PH偏低或偏高都會(huì)使酶的活性降低,甚至失去活性。肝臟研磨液pH處理5%HCl1mL蒸餾水1mL5%NaOH1mL3%過(guò)氧化氫pH反應(yīng)速率最適pH
最適PH時(shí),酶的活性最高;偏離最適值,酶的活性都會(huì)降低;過(guò)酸、過(guò)堿都會(huì)使酶失活。0過(guò)酸、過(guò)堿都會(huì)使酶失活二、拓展題
1、右上圖表示的是在最適溫度下,反應(yīng)物濃度對(duì)酶所催化的化學(xué)反應(yīng)速率的影響。0反應(yīng)速率反應(yīng)物濃度ABCA點(diǎn):隨著反應(yīng)底物濃度的增加,反應(yīng)速率加快。B點(diǎn):反應(yīng)速率在此時(shí)達(dá)到最高。C點(diǎn):反應(yīng)速率不再隨反應(yīng)底物濃度的增加而升高,維持在相對(duì)穩(wěn)定的水平。(1)請(qǐng)解釋在A、B、C三點(diǎn)時(shí)該化學(xué)反應(yīng)的狀況(2)如果在A點(diǎn)時(shí)溫度升高10℃,曲線會(huì)發(fā)生什么變化?為什么?請(qǐng)畫出變化后的曲線。曲線上升的幅度變小。因?yàn)楦哂诨虻陀谧钸m溫度,反應(yīng)速率都會(huì)變慢。(3)如果在B點(diǎn)時(shí)往反應(yīng)混合物中加入少量同樣的酶,曲線會(huì)發(fā)生什么變化?為什么?請(qǐng)畫出相應(yīng)的曲線。
反應(yīng)速率會(huì)加快。B點(diǎn)時(shí)是酶的數(shù)量限制了反應(yīng)速率的提高。不同酶的活性與PH的關(guān)系PH:0.9—1.5PH:7.6PH:6.2—7.41.5
7.0
7.6腸胰蛋白酶酶活性PH胃蛋白酶唾液淀粉酶本節(jié)小結(jié):高效性專一性作用條件較溫和酶的特性:底物沒(méi)被分解,無(wú)產(chǎn)物(或生成物)形成
酶的專一性:1、實(shí)驗(yàn)組:A底物+A酶液檢測(cè)底物被分解檢測(cè)剩余底物(反應(yīng)物)的量或產(chǎn)物(或生成物)的量對(duì)照組:B底物+A酶液檢測(cè)底物沒(méi)被分解,無(wú)產(chǎn)物(或生成物)形成
2、實(shí)驗(yàn)組:A底物+A酶液檢測(cè)底物被分解檢測(cè)剩余底物(反應(yīng)物)的量或產(chǎn)物(或生成物)的量對(duì)照組:A底物+B酶液檢測(cè)各種因素對(duì)酶促反應(yīng)速率影響的曲線分析1.酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響曲線(1)圖甲說(shuō)明:在底物充足,其他條件適宜的情況下,酶濃度與酶促反應(yīng)速率成正比。(2)圖乙說(shuō)明a.與無(wú)機(jī)催化劑相比,酶的催化效率更高。b.酶只會(huì)縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需的時(shí)間,不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。2.反應(yīng)底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響通過(guò)圖示可以看出:加入酶A時(shí),一定范圍內(nèi)隨底物濃度的增加,反應(yīng)速率增加,當(dāng)?shù)孜餄舛瘸^(guò)一定范圍后,反應(yīng)速率不再改變(受酶量的限制)。酶活性與酶促反應(yīng)速率是兩個(gè)完全不同的概念,其影響因素也不完全相同。如:酶的濃度、反應(yīng)底物的濃度可以影響反應(yīng)速率,但不影響酶的活性。3.溫度和pH對(duì)酶促反應(yīng)速率的作用曲線解讀(1)溫度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響(如圖甲)①在一定溫度范圍內(nèi)酶促反應(yīng)速率隨溫度的升高而加快;但當(dāng)溫度升高到一定限度時(shí),酶促反應(yīng)速率不僅不再加快,反而隨著溫度的升高而下降。②在一定條件下,酶活性最高時(shí)的溫度稱為該酶的最適溫度。③低溫影響酶的活性,但不會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)破壞,溫度升高后,酶仍能恢復(fù)活性。但高溫會(huì)導(dǎo)致酶變性,使其永久失活。(2)pH對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響(如圖乙)①每一種酶只在一定限度的pH范圍內(nèi)才有活性,超過(guò)這個(gè)范圍酶就會(huì)永久失活②在一定條件下,一種酶在某一pH時(shí)活性最高,此pH稱為該酶的最適pH圖丁說(shuō)明:溫度的變化不影響酶作用的最適pH反應(yīng)物剩余量(相對(duì)量)PH丁300C330C370C350C0圖丙說(shuō)明:反應(yīng)溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。對(duì)影響酶活性條件的最適值的兩點(diǎn)警示:(2)并非在最適的pH或溫度下反應(yīng)就一定能進(jìn)行,若將溫度調(diào)至100℃,那么,即使在最適pH時(shí),多數(shù)酶會(huì)喪失活性。(1)酶催化反應(yīng)時(shí),酶不同,其最適pH不同,最適溫度不也同,但特定的酶最適值為定值,在最適值條件下,催化效率最高。[經(jīng)典選題](2013·新課標(biāo)全國(guó)Ⅱ)下列關(guān)于酶的敘述,錯(cuò)誤的是(
)A.同一種酶可存在于分化程度不同的活細(xì)胞中B.低溫能降低酶活性的原因是其破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)C.酶通過(guò)降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來(lái)提高化學(xué)反應(yīng)速度D.
酶既可以作為催化劑,也可以作為另一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的底物B項(xiàng)目消化液名稱pH消化液成分胃胃液1~2胃酸(HCl)、胃蛋白酶小腸腸液、膽汁、胰液7~8
NaHCO3、蛋白酶、肽酶、脂肪酶、淀粉酶等(2014·濱州市模擬)下表代表胃、小腸中有關(guān)消化液的成分及部分酶,下列說(shuō)法正確的是(
)A.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有調(diào)節(jié)作用的有機(jī)物B.與無(wú)機(jī)催化劑相比,酶能為生化反應(yīng)提供活化能C.胃蛋白酶進(jìn)入小腸后,仍能將蛋白質(zhì)分解D.大量的胃酸(HCl)進(jìn)入小腸后不會(huì)降低小腸中酶的活性D1、加酶洗衣粉中,蛋白酶的含量(0.2%)那么低,能有效去除奶漬嗎?2、為什么加酶洗衣粉不能用于絲質(zhì)及羊毛衣料?3、為什么要強(qiáng)調(diào)“使用溫水30-40℃效果最佳?用60℃以上的熱水好嗎?能。酶具有高效性
絲質(zhì)及羊毛衣料的主要成分是蛋白質(zhì),被洗衣粉中蛋白酶專一性水解溫度、PH(酸堿度)等4、酶活性受什么因素影響?不好,高溫使酶活性降低或破壞。
P86:課后練習(xí)
一、基礎(chǔ)題
1、能夠促使唾液淀粉酶水解的酶是:
A、淀粉酶B、蛋白酶C、脂肪酶D、麥芽糖酶
B
2、在植物細(xì)胞工程中常常需要去掉細(xì)胞壁。在不損傷植物細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下,下列哪種物質(zhì)可用于去掉細(xì)胞壁?
A、蛋白酶B、纖維素酶C、鹽酸D、淀粉酶
B3、下圖表示的是某種酶作用的模型。嘗試用文字描述這個(gè)模型。這個(gè)
A代表:
123ABBAACD某種酶反應(yīng)底物反應(yīng)產(chǎn)物酶的專一性C、D代表:模型能解釋酶的什么特性?
B代表:
酶為生活添姿彩
1、溶菌酶:能夠溶解細(xì)菌的細(xì)胞壁,具有抗菌消炎的作用。
2、果膠酶:能分解果肉細(xì)胞壁中的果膠,提高果汁產(chǎn)量,使果汁變得清亮。
3、加酶洗衣粉:有更強(qiáng)的去污能力。
4、含酶牙膏:可以分解細(xì)菌,使我們牙齒亮潔,口氣清新。
5、多酶片:含有多種消化酶,消化不良時(shí)可以服用。(1)酶在生物體內(nèi)有催化和調(diào)節(jié)作用。(
)(2)酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的蛋白質(zhì)。(
)(3)有些酶中含有核糖。(
)(4)酶催化作用的實(shí)質(zhì)——提高化學(xué)反應(yīng)的活化能,使化學(xué)反應(yīng)順利進(jìn)行。(
)(5)酶只有在活細(xì)胞內(nèi)才能發(fā)揮作用。(
)(6)酶可以從食物中直接獲取。(
)(7)酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的,只能在細(xì)胞內(nèi)起作用。(
)(8)所有的酶都是在核糖體上合成的。(
)(9)在溫度過(guò)高或過(guò)低時(shí),酶均能失去活性。(
)(10)酶是通過(guò)降低活化能來(lái)起到催化作用的。(
)(11)酶活性最高時(shí)的溫度不適合該酶的保存。(
)(12)酶既可以作為催化劑,也可以作為另一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的底物。
(
)×××√×××××√√√課堂練習(xí):1.人在發(fā)高燒時(shí),常常食欲大減,最根本的原因是A.所吃食物不能消化()B.胃沒(méi)有排空C.體溫超過(guò)合適溫度,消化酶的活性下降D.吃藥使人沒(méi)有了胃口
2.胃蛋白酶在進(jìn)入小腸后就幾乎沒(méi)有了催化作用,主要原因是()A.pH不適合B.胃中已經(jīng)起了消化作用,不能再起作用了C.被小腸中的物質(zhì)包裹起來(lái),所以起不到催化作用D.小腸中沒(méi)有蛋白質(zhì)可被消化CA3.能夠使唾液淀粉酶水解的是()A.淀粉酶B.脂肪酶C.蛋白酶D.肽酶
C課堂練習(xí)1、
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