酶是生物催化劑

1一、酶的發(fā)現(xiàn)1、18世紀(jì)末斯帕蘭扎尼喂食鷹實驗22、19世紀(jì)巴斯德與李比希的爭論33、1897年畢希納的重大發(fā)現(xiàn)454、薩母納爾脲酶的獲得（1926年）奧爾特曼S.Altman切赫T.R.Cech5、核酶的發(fā)現(xiàn)（1980s）67一路走來……18世紀(jì)末斯帕蘭扎尼喂食鷹實驗19世紀(jì)，巴斯德和李比希的爭論1897年，畢希納的重大發(fā)現(xiàn)1926年，美國薩母納爾得到脲酶結(jié)晶（蛋白質(zhì)）20世紀(jì)80年代初，發(fā)現(xiàn)核酶（RNA）科學(xué)在不斷地觀察、實驗、探索和爭論中前進(jìn)，尤其是實驗在科學(xué)發(fā)展中起著舉足輕重的作用。產(chǎn)生的一類具有作用的有機(jī)物,大部分是，,少數(shù)是。生物催化1、酶的本質(zhì):來源功能化學(xué)本質(zhì)酶的定義的三個關(guān)鍵點(diǎn)：一、絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)RNA活細(xì)胞8酶的解讀及生理功能：化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA合成原料合成場所來源一般來說，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶生理功能具有生物催化作用氨基酸核糖核苷酸核糖體細(xì)胞核、線粒體、葉綠體(真核生物)9【例1】下列有關(guān)酶的敘述正確的是（）A.在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用B.由活細(xì)胞產(chǎn)生的蛋白質(zhì)C.發(fā)揮作用后不再具有活性D.酶的基本組成單位是氨基酸或核糖核苷酸D101.關(guān)于酶的特性，下列表述中錯誤的是

A.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化能力的有機(jī)物

B.化學(xué)反應(yīng)前后，酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量不變

C.酶的催化效率很高，但易受溫度和酸堿度影響

D.一旦離開活細(xì)胞，酶就失去催化能力2.能水解脂肪酶的酶是

A.淀粉酶B.蛋白酶C.脂肪酶D.麥芽糖酶鞏固練習(xí)3.在過氧化氫酶溶液中加入雙縮脲試劑，其結(jié)果應(yīng)該是

A.產(chǎn)生氣泡B.溶液呈藍(lán)色

C.溶液呈紫色D.產(chǎn)生磚紅色沉淀114.同一個體內(nèi)的各類活細(xì)胞所含有的酶

A.種類有差異，數(shù)量相同

B.種類有差異，數(shù)量不同

C.種類無差異，數(shù)量相同

D.種類無差異，數(shù)量不同5.細(xì)胞內(nèi)合成酶的主要的場所是

A.細(xì)胞質(zhì)

B.線粒體

C.核糖體D.

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)122、酶的催化機(jī)理1.酶的特點(diǎn)：酶具有促使_______發(fā)生化學(xué)變化，_____卻不發(fā)生化學(xué)變化的特點(diǎn)。2.酶的作用過程：(1)作用過程：酶+_____酶-底物復(fù)合物酶+_____。反應(yīng)物本身底物產(chǎn)物13“鎖和鑰匙”模型(2)舉例：143.酶活性酶作用的強(qiáng)弱可用酶活性表示。例如：1g蔗糖酶在1min內(nèi)使多少克蔗糖水解，就代表蔗糖酶的活性是多少。15練習(xí)：畫出底物濃度（酶量一定）、酶濃度（底物充足）

對酶促反應(yīng)速率影響的曲線16酶作用的強(qiáng)弱可用酶活性表示。酶活性一般是指單位時間內(nèi)底物的消耗量或產(chǎn)物的生成量。原因？思考：（1）在某一底物濃度后，反應(yīng)速率不再增加的原因？（2）將酶濃度提高到一定濃度，上圖曲線如何變化？：酶的濃度（數(shù)量）有限和酶自身活性的高低練習(xí)：畫出底物濃度（酶量一定）、酶濃度（底物充足）

對酶促反應(yīng)速率影響的曲線17練習(xí)：畫出底物和酶量一定，時間對酶促反應(yīng)速率影響的曲線18生成物的量時間思考：（1）在某一時間后，生成物的量不再增加的原因？（2）若將縱坐標(biāo)改為“酶促反應(yīng)速率”，曲線如何變化？（3）將酶濃度提高，上圖紅色曲線如何變化？（4）如果不加酶，上圖曲線如何變化？酶促反應(yīng)速率原因？（有些反應(yīng)，只要時間足夠長就可以緩慢進(jìn)行；有些反應(yīng)則無法進(jìn)行。）底物反應(yīng)完1、酶作為生物催化劑，與無機(jī)催化劑相比，哪個催化效率更高？二、酶的催化功能具有專一性和高效性2、衣服被血漬污染了，應(yīng)該選擇什么樣的洗衣粉？19H2O2H2O+O2過氧化氫酶MnO2資料:H2O2是細(xì)胞中某些化學(xué)反應(yīng)的副產(chǎn)物，具有很強(qiáng)的氧化性，如果不及時除去或分解，就會殺死細(xì)胞，而細(xì)胞中的過氧化氫酶可以催化H2O2的分解。問題怎樣設(shè)計實驗驗證酶具有高效性？1.高效性P7320實驗設(shè)計原則：1、對照原則(空白對照、自身前后對照)2、等量原則3、單一變量原則4、平行重復(fù)原則實驗變量：自變量因變量無關(guān)變量21（1）本實驗的自變量是什么？（2）本實驗的因變量是什么？（3）實驗中如何判斷（觀測）因變量？(4)實驗中無關(guān)變量有哪些？該如何處理？實驗一：比較過氧化氫酶與MnO2催化效率22雞肝勻漿二氧化錳實驗一：比較過氧化氫酶與MnO2催化效率實驗步驟：1、取材分組編號2、自變量處理3、檢測因變量4、實驗現(xiàn)象及結(jié)論1.為什么要用新鮮的肝臟或生的馬鈴薯塊莖？過氧化氫酶活性高2.如果雞肝和馬鈴薯塊莖沒有被制成勻漿，實驗結(jié)果是否與本實驗相同？為什么？可能沒有制成勻漿后明顯，因為酶主要存在于細(xì)胞中23實驗記錄表格試管H2O2溶液雞肝勻漿MnO2帶火星的衛(wèi)生香檢測實驗結(jié)果1號2號3mL3mL少許少許產(chǎn)生的氣泡多且大,衛(wèi)生香燃燒猛烈產(chǎn)生的氣泡少且小,衛(wèi)生香微弱燃燒24生成物的量酶具有高效性（跟無機(jī)催化劑比）過氧化氫酶比二氧化錳的催化效率高得多；酶只加快化學(xué)反應(yīng)的速度，縮短達(dá)到平衡的時間，但不改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)。+酶+無機(jī)催化劑

無催化劑結(jié)論：25P721.高效性分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài)2690℃水浴加熱FeCl3肝臟研磨液補(bǔ)充實驗3.加熱和催化劑促進(jìn)反應(yīng)發(fā)生的原理是否相同？1.過氧化氫常溫下會分解，加熱會促使過氧化氫的分解；2.酶的催化效果比無機(jī)催化劑好；27P721.高效性【注意】降低活化能≠降低反應(yīng)平衡點(diǎn)分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài)加熱提供活化能，催化劑降低活化能。28

如果把化學(xué)反應(yīng)比作駕車翻越一座高山，加熱加壓相當(dāng)于給汽車加大油門，用催化劑則相當(dāng)于幫司機(jī)找一條穿山隧道。酶的催化作用——降低化學(xué)反應(yīng)的活化能口腔里有唾液淀粉酶，為什么塞進(jìn)牙縫里的肉絲兩天后還沒被消化?思考怎樣設(shè)計實驗驗證酶具有專一性？問題2.專一性30用同一種酶催化不同化學(xué)反應(yīng)(或用不同酶催化同一化學(xué)反應(yīng))(1)實驗思路：31實例：淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用。32實驗：探究淀粉酶和蔗糖酶對淀粉和蔗糖的水解作用實驗原理：淀粉、蔗糖水解生成的還原性糖能與本尼迪特試劑反應(yīng)產(chǎn)生紅黃色沉淀，非還原性糖（蔗糖、淀粉本身）不能與本尼迪特試劑反應(yīng)產(chǎn)生紅黃色沉淀33試管實驗步驟一二三四實驗現(xiàn)象結(jié)論2ml蔗糖溶液2ml蔗糖溶液2ml淀粉溶液2ml淀粉溶液2ml淀粉溶液2ml蔗糖溶液2ml蔗糖酶溶液2ml淀粉酶溶液振蕩，37℃水浴，反應(yīng)約15min加本尼迪特試劑→振蕩→水浴加熱2-3min無變化無變化無變化無變化紅黃色沉淀紅黃色沉淀蔗糖酶只能催化蔗糖水解,不能催化淀粉水解;淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解;酶具有專一性1號2號3號4號5號6號━━34P721.組1和組2在本實驗的作用？2.為什么要在37℃恒溫水浴中保溫？檢驗淀粉、蔗糖與本尼迪特能否發(fā)生特異性顏色反應(yīng)唾液淀粉酶最適溫度37℃3.該實驗中能否將本尼迪特試劑改為碘-碘化鉀溶液？不能，碘-碘化鉀溶液只能檢測淀粉是否存在，不能檢測蔗糖是否存在。35【小結(jié)】對照實驗的一般程序(1)取實驗材料、用具，分組、編號、用具中加入實驗物質(zhì)，注意遵循等量原則。(2)給予材料不同條件處理(或用具中加入不同物質(zhì)，注意遵循單一變量，等量原則)。(3)觀察記錄實驗結(jié)果。(4)分析總結(jié)實驗結(jié)論。36實驗步驟：1、取材分組編號2、自變量處理3、檢測因變量4、實驗現(xiàn)象及結(jié)論(3)、(4)內(nèi)容在探究實驗和驗證實驗中是不同的。驗證實驗只有一種結(jié)果和結(jié)論，而探究實驗則可有幾種不同的結(jié)果和結(jié)論?！纠?】為證明“唾液淀粉酶對淀粉有消化作用”,某同學(xué)制訂了下列實驗方案:(1)實驗?zāi)康?。

(2)實驗材料和用具:(略)。(3)實驗方法和步驟①取兩支試管,編號為A和B,各注入2mL糨糊。②用涼開水漱口后,用小燒杯收集唾液。③向A試管內(nèi)加入2mL唾液。④向兩支試管中各滴加2滴碘液。⑤將兩支試管振蕩后放在37℃水浴中恒溫10min。取出兩支試管。⑥觀察試管內(nèi)溶液顏色的變化。(4)結(jié)論:唾液中含有淀粉酶,能將淀粉水解成麥芽糖(5)實驗分析證明唾液淀粉酶對淀粉有消化作用37a.第③步還應(yīng)在B試管中加入2mL清水。b.第④步與第⑤步應(yīng)對調(diào),以排除碘液對淀粉分解的影響。c.結(jié)論錯誤,本實驗只能證明唾液淀粉酶對淀粉的分解作用,不能證明分解后的產(chǎn)物是什么P722.專一性38三、酶的催化功能受多種條件的影響（1）pH值對酶活性的影響：不同的酶最適pH不同過酸和過堿會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞酶的活性受到PH的影響393注入等量的H2O2溶液2mL2mL2mL4觀察現(xiàn)象有大量氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生步驟實驗操作內(nèi)容試管1試管2試管31注入等量過氧化氫酶溶液2滴2滴2滴2注入不同pH的溶液1mL蒸餾水1mL鹽酸1mLNaOH提醒實驗程序中2、3步一定不能顛倒，否則實驗失敗。探究：pH對酶活性的影響40（2）溫度對酶活性的影響41T2最適溫度T1最適溫度0酶促反應(yīng)速度溫度酶1酶21、不同的酶有不同的最適溫度，在最適溫度下，酶的活力最大，酶促反應(yīng)的速度最大。2、低于或高于酶作用的最適溫度，酶活力均會下降。3、低溫抑制酶活力，高溫使結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，酶活力無