酶是生物催化劑 課件 【備課精研+高效課堂】 高考生物學(xué)一輪復(fù)習(xí)

第7講

酶是生物催化劑

1酶的發(fā)現(xiàn)史釀酒與生命活動(dòng)無關(guān)巴斯德：釀酒需活的酵母參與李比希：釀酒是酵母死亡后釋放的物質(zhì)引起的其它實(shí)驗(yàn)：大量的酶是蛋白質(zhì)，釀酒酶為蛋白質(zhì)薩姆納：脲酶是蛋白質(zhì)切赫和奧特曼：部分RNA具有酶活性釀酒發(fā)酵液中發(fā)現(xiàn)酵母釀酒是什么回事呢？畢希納：活酵母細(xì)胞產(chǎn)生能引起發(fā)酵的物質(zhì)2酶的概念2.1酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有生物催化活性的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少部分酶是RNA。

細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的酶可以在細(xì)胞內(nèi)/外發(fā)生作用，如鷹和人的消化酶。2.2酶的組成和類型｛單純酶：結(jié)合酶：酶蛋白對(duì)輔助因子有高度的選擇性水解產(chǎn)物僅有氨基酸或核糖核苷酸全酶=酶蛋白+輔助因子（P71）（輔酶與輔基）酶與底物結(jié)合形成酶-底物復(fù)合物復(fù)合物發(fā)生一定的形態(tài)變化底物變成產(chǎn)物產(chǎn)物從復(fù)合物上脫離酶分子恢復(fù)原狀誘導(dǎo)—契合學(xué)說3酶的催化學(xué)說鎖鑰學(xué)說中間產(chǎn)物學(xué)說4酶的催化機(jī)理降低化學(xué)反應(yīng)活化能反應(yīng)物產(chǎn)物活化能是指分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活化狀態(tài)所需的能量。處于不同能量狀態(tài)的分子數(shù)分子能態(tài)酶不能增加反應(yīng)物分子的能量，但可以降低化學(xué)反應(yīng)活化能【容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需的最低能量】，從而使處于容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)的反應(yīng)物分子增多。拓展知識(shí)1：酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能，促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行的本質(zhì)？EA′有酶時(shí)，容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需的最低能量常溫且無酶存在時(shí)，容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)分子數(shù)EA′無酶時(shí)，容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需的最低能量常溫，有酶存在增加的容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)分子數(shù)處于不同能量狀態(tài)的分子數(shù)分子能態(tài)升高溫度可以提高反應(yīng)物分子的能量水平，使處于容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)的分子增多。EA:容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需的最低能量T1下容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)分子數(shù)升溫至T2，增加的容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)分子數(shù)拓展知識(shí)2：為什么加熱可以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行？概念：?jiǎn)挝幻冈趩挝粫r(shí)間內(nèi)底物減少的量或產(chǎn)物增加的量表示。5酶的催化活性6酶催化效應(yīng)的特點(diǎn)6.1專一性6.1.1只有特定形狀的底物才能和酶結(jié)合6.1.2一種酶只能催化一種或一類化合物的反應(yīng)

絕對(duì)專一性、相對(duì)專一性、鍵的專一性（如：過氧化氫酶、胰蛋白酶、外切蛋白酶）NC精氨酸賴氨酸胰蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶能切開特定氨基酸（堿性氨基酸）羧基形成的肽鍵6.2高效性

E1：無催化劑

E2：+無機(jī)催化劑

E3：+有機(jī)催化劑（酶）

與無機(jī)催化劑相比，酶能更顯著地降低反應(yīng)的活化能，從而使反應(yīng)更有效地進(jìn)行能量反應(yīng)歷程E1E2E3H2O2H2O＋1/2O26.3易受環(huán)境因素影響6.3.1溫度6.3.2

pH值6.3.3...胃蛋白酶胰蛋白酶注意：①溫度的圖像與pH值的不一致性②最適宜條件不一定是一個(gè)點(diǎn)，可能是一個(gè)區(qū)間注意：

溫度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響的兩個(gè)方面①

溫度升高，反應(yīng)物分子所具有的能量增加，反應(yīng)速度加快?！綼】②

酶分子本身具有熱變性，會(huì)隨溫度的升高而發(fā)生空間結(jié)構(gòu)的改變。溫度升的越高，酶變性的速率越快，升到一定程度，酶將完全失活?！綽】③

曲線c是曲線a與曲線b的綜合注意：

1.低溫會(huì)使酶活性降低，但不會(huì)破壞酶分子的結(jié)構(gòu)，溫度適宜時(shí)，酶的催化作用可以恢復(fù)。2.低溫下酶空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,所以酶一般在低溫條件下保存?；钚晕稽c(diǎn)有兩個(gè)關(guān)鍵的氨基酸參與催化淀粉的水解7.1激活調(diào)節(jié)激活劑，指能使無活性的酶形成有活性的酶，或能提高酶活性的一類物質(zhì)。如Cl-是唾液淀粉酶的激活劑7.2抑制調(diào)節(jié)7.2.1不可逆抑制7.2.2可逆抑制如重金屬競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑7酶活性的調(diào)控（拓展知識(shí)3）有活性無活性競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑抑制劑╳可逆性抑制劑與不可逆性抑制劑影響酶促反應(yīng)曲線圖解讀8酶促反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究注意事項(xiàng)證明酶具有專一性應(yīng)該怎么做？驗(yàn)證酶具有專一性應(yīng)該怎么做？酶1酶2酶3酶…底物1底物2底物3底物…

需測(cè)試所有酶和所有底物的反應(yīng)，即只有完全歸納，才能證明酶的專一性若酶具有專一性，則淀粉酶具有專一性蔗糖酶具有專一性淀粉酶能催化淀粉的水解，不能催化蔗糖的水解淀粉酶能催化淀粉的水解，而蔗糖酶不能實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證推論推論淀粉酶＋淀粉淀粉酶＋蔗糖實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證淀粉酶＋淀粉蔗糖酶＋淀粉模擬題提示：模擬題把驗(yàn)證和證明混用，但我們要嚴(yán)于律己，規(guī)范自己的表述。8.1專一性實(shí)驗(yàn)8.1.1實(shí)驗(yàn)探究分組：酶相同，底物不同；底物相同，酶不同。8.1.2鑒定試劑與底物的選擇,如試劑是本尼迪特就不能選擇過氧化氫為底物。8.1.3異常陽性反應(yīng)的可能原因：酶不純或底物不純。8.1.4其他細(xì)節(jié)：如唾液稀釋200倍，淀粉用0.3%氯化鈉溶解等。8.2探究pH對(duì)過氧化氫酶的影響

為什們要將濾紙片貼在上壁？增加濾紙片會(huì)有什么效果？為什么每次實(shí)驗(yàn)完要反復(fù)沖洗？淀粉為什么不能作為反應(yīng)底物？8.3酶高效性實(shí)驗(yàn)

制勻漿（雞肝或馬鈴薯）的目的；試管加塞；產(chǎn)物量與反應(yīng)物量的關(guān)系曲線圖等

酶活化能能障高效性專一性作用條件溫和有機(jī)物