《分子和細(xì)胞》-酶

第三節(jié)酶——高效的生物催化劑新陳代謝和酶草奶食物（如糖）CO2+H2O+能量化學(xué)變化生物體內(nèi)全部有序的總稱汽油CO2+H2O+能量化學(xué)反應(yīng)（燃燒）新陳代謝酶作為催化劑現(xiàn)實(shí)生活中的酶酶的發(fā)現(xiàn)過程和化學(xué)本質(zhì)酶的作用和特性酶的作用受許多因素的影響課堂小結(jié)課堂練習(xí)pH對(duì)酶活性的影響溫度對(duì)酶活性的影響其他物質(zhì)和射線對(duì)酶活性的影響內(nèi)容歸納實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則酶的發(fā)現(xiàn)和化學(xué)本質(zhì)斯帕蘭扎尼的試驗(yàn)說明了什么？巴斯德認(rèn)為酒精發(fā)酵是怎么回事？李比希對(duì)此的觀點(diǎn)是什么？畢希納對(duì)酒精發(fā)酵的認(rèn)識(shí)是什么？通過薩姆納爾和其他科學(xué)家證實(shí)了酶的本質(zhì)是什么？歸納什么是酶？胃液中有一種能消化肉的物質(zhì)酒精發(fā)酵是酵母菌代謝活動(dòng)的結(jié)果認(rèn)為酒精發(fā)酵是一種化學(xué)反應(yīng)，最多自需要酵母菌中某種物質(zhì)參與證實(shí)促使酒精發(fā)酵的是酵母中的某種物質(zhì)——酶，不是酵母細(xì)胞本身絕大多數(shù)酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，極少數(shù)酶是RNA活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物酶的一般功能和特性酶的高效性——酶的催化活性極高酶的專一性和原理酶與無機(jī)催化劑的共性改變反應(yīng)的活化能，從而改變反應(yīng)條件和反應(yīng)速度少量酶可同時(shí)催化大量底物反應(yīng)（1∶106以上）極大改變反應(yīng)速率（107~1013倍）極大改變反應(yīng)條件（反應(yīng)在常溫、常壓下進(jìn)行）一種酶只能催化一種或一類底物反應(yīng)——保證反應(yīng)有序進(jìn)行反應(yīng)前后本身質(zhì)和量不發(fā)生變化酶的特性演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)探究酶高效性實(shí)驗(yàn)肝臟中含有過氧化氫酶，二氧化錳為無機(jī)催化劑，可以催化H2O2分解成H2O和O2實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)結(jié)論過氧化氫酶，可以催化H2O2分解成H2O和O2，速率比二氧化錳高問題思考問題思考1.這個(gè)實(shí)驗(yàn)為什么要用新鮮的肝臟或生的馬鈴薯塊莖？肝臟如果不新鮮，肝細(xì)胞內(nèi)的過氧化氫酶等有機(jī)物就會(huì)在腐生細(xì)菌的作用下被分解；馬鈴薯如果被煮熟，過氧化氫酶將由于高溫失活實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可能沒有制成勻漿后明顯。因?yàn)闆]有制成勻漿，其過氧化氫酶主要存在于細(xì)胞中2.如果沒有將肝臟制成勻漿，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否與本實(shí)驗(yàn)相同，為什么？3.該實(shí)驗(yàn)中為什么選用兩支試管？如果只用試管1能否證明酶具有高效性？不能。缺少對(duì)照驗(yàn)證酶專一性的實(shí)驗(yàn)1.淀粉和蔗糖都是非還原糖，而它們水解后產(chǎn)生的麥芽糖和葡萄糖等為還原糖實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)論2.還原糖與本尼迪特試劑加熱，生成紅黃色沉淀問題思考如果5號(hào)試管內(nèi)呈現(xiàn)輕度陽(yáng)性反應(yīng)，你認(rèn)為該怎么解釋？你能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)自己的假設(shè)嗎？可能是蔗糖酶溶液本身含有少量還原性雜質(zhì)的緣故為什么3、4、5、6號(hào)試管要在37℃恒溫水浴中保溫？取蔗糖酶溶液3mL，加入本尼迪特試劑2mL，混勻后沸水浴2—3min，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)步驟試管1234561%淀粉溶液2%蔗糖溶液新鮮唾液(淀粉酶)蔗糖酶溶液37℃水浴保溫本尼迪特試劑沸水浴保溫實(shí)驗(yàn)結(jié)果2ml3ml3ml無紅黃色沉淀無紅黃色沉淀無紅黃色沉淀無紅黃色沉淀2ml2ml3ml3ml3ml1ml1ml3ml紅黃色沉淀紅黃色沉淀2~3min15min15min2~3min2~3min試管1和2實(shí)驗(yàn)的目的是什么？試管3和4實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？試管5和6實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？實(shí)驗(yàn)結(jié)論酶專一性的原理——“鎖—鑰假說”PH和溫度對(duì)酶活性影響應(yīng)反速率pH14610胰蛋白酶的最適pH胃蛋白酶的最適pHPH對(duì)酶活性影響

每種酶只能在一定限度的PH范圍內(nèi)有活性最適PH胃蛋白酶1.9±；胰蛋白酶8.0±過酸、過堿使酶失活——蛋白質(zhì)變性酶的活性溫度最適溫度溫度對(duì)酶活性影響

每種酶只能在一定溫度范圍內(nèi)有活性

最適溫度（不同酶有差異）

高溫使酶失活——蛋白質(zhì)變性低溫使酶活性下降直至喪失——可逆性演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)探究溫度對(duì)淀粉酶活性影響實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)程序

淀粉溶液淀粉酶溶液相應(yīng)溫度的淀粉溶液和淀粉酶溶液混合各自在所控制的溫度下處理一段時(shí)間在各自所控制的溫度下保溫一段時(shí)間滴加碘液，觀察顏色溶液變化溫度影響酶的活性，從而影響淀粉的水解溫度影響酶的活性，從而影響淀粉的水解淀粉遇碘變藍(lán)色；淀粉在淀粉酶的作用下水解成麥芽糖和葡萄糖，麥芽糖和葡萄糖遇碘不變藍(lán)色探究PH對(duì)H2O2酶活性影響實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)裝置PH影響酶的活性，從而影響O2的產(chǎn)生速率（2）（1）2H2O2

2H2O＋O2過氧化氫酶過氧化氫溶液和緩沖液（PH5.0、6.0、7.0、8.0）含有過氧化氫酶的濾紙條觀察指標(biāo)單位時(shí)間內(nèi)收集的O2量與酶活性成正相關(guān)結(jié)果記錄設(shè)計(jì)表格如何減少誤差？其它化合物對(duì)酶活性的影響有些化合物可引起酶失活如：酒精、重金屬離子、有機(jī)磷農(nóng)藥等有些化合物能增強(qiáng)酶的活性——酶的激活劑如：氯化鈉為唾液淀粉酶的激活劑

有些化合物會(huì)抑制酶的活性——酶的抑制劑如：硫酸銅為唾液淀粉酶的抑制劑酶濃度和底物濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響0反應(yīng)速率酶的濃度0反應(yīng)速率底物濃度歸納課堂內(nèi)容：酶是一種生物催化劑酶的發(fā)現(xiàn)史酶的本質(zhì)酶的特性酶的催化活性極高酶具有專一性影響酶的作用的因素pH溫度激活劑和抑制劑實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則對(duì)照原則單一變量原則方法：設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)（即設(shè)置實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組）方法：控制其他因素不變，只改變其中某一因素，觀察其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。實(shí)驗(yàn)組：一般是指接受實(shí)驗(yàn)變量處理或能直接得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的對(duì)象組對(duì)照組：一般是指不接受實(shí)驗(yàn)變量處理或維持原狀

的對(duì)象組變量的類型變量的基本類型自變量（實(shí)驗(yàn)變量）無關(guān)變量因變量（反應(yīng)變量）通常，自變量是原因，因變量是結(jié)果。實(shí)驗(yàn)的目的就在于獲得和解釋這種前后因果是指實(shí)驗(yàn)中可以人為改變的變量。即實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹兴芯康囊蛩厥侵笇?shí)驗(yàn)過程中隨自變量的變化而改變的變量是指實(shí)驗(yàn)過程中除自變量外會(huì)影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)果的變量,但不屬于我們要研究的變量1.能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【答案：B】2.在測(cè)定胃蛋白酶活性時(shí)，在溶液pH由10降到2的過程中，胃蛋白酶的活性將

A．沒有變化B．不斷上升C．先升后降D．先降后升【答案：A】3.酶在水解過程中，通常能得到多肽，最后能得到氨基酸，這說明

A．酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的B．酶的基本組成單位是多肽

C．絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)D．酶是生物催化劑【答案：C】課堂練習(xí)4.淀粉酶能使淀粉在很短時(shí)間內(nèi)水解成麥芽糖，而對(duì)麥芽糖的水解卻不起作用。這種現(xiàn)象說明酶具有

A.高效性和多樣性B.高效性和專一性

C.專一性和多樣性D.穩(wěn)定性和高效性【答案：B】5.關(guān)于酶的特性，下列表述中錯(cuò)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6.細(xì)胞內(nèi)合成酶的主要的場(chǎng)所是

A.細(xì)胞質(zhì)B.線粒體C.核糖體D.

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)【答案：D】【答案：C】（1）圖A中，反應(yīng)物達(dá)到某一濃度時(shí)，反應(yīng)速度不再上升，其原

因是

。（2）圖B中，a點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度稱

。（3）圖B中，a點(diǎn)到b點(diǎn)曲線急劇下降，原因是

。（4）圖C表示了

催化反應(yīng)的速率變化曲線。

A.唾液淀粉酶

B.胃蛋白酶

C.胰蛋白酶

D.植物淀粉酶（5）將裝有酶與反應(yīng)物的甲、乙兩試管分別放入12℃和75℃水浴

鍋中，20分鐘后取出轉(zhuǎn)入37℃的水浴鍋中保溫，兩試管內(nèi)反

應(yīng)分別應(yīng)為：甲

，乙

。7.下列A、B、C三圖依次表示酶濃度一定時(shí)，反應(yīng)速度和反應(yīng)物濃度、溫度、pH值的關(guān)系，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：受反應(yīng)液中的酶濃度的限制酶反應(yīng)的最適溫度高溫使酶失活反應(yīng)物濃度反應(yīng)速度1234溫度(℃)反應(yīng)速度1020304050abPH反應(yīng)速度246810ABC速度加快

無反應(yīng)C8.以下是某同學(xué)關(guān)于酶特性的實(shí)驗(yàn)操作步驟，請(qǐng)根據(jù)要求回答：（1）若該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證酶作用的專一性，則步驟4可以選用

或

兩種不同類別的酶。（2）如果按上述步驟進(jìn)行操作，分析A、B可能出現(xiàn)的現(xiàn)象及原因：現(xiàn)象：

原因：步驟操作方法試管

ⅠⅡ1注入可溶性淀粉溶液2mL—2注入蔗糖溶液—2mL3注入本尼迪特試劑2