内容正文:
3.2 酶是生物催化剂
科学探究
小汽车爬坡和穿过隧道 ,哪一个更费力呢?
导入
科学探究
观看动画,想一想“酶”在此过程中起到了什么作用呢?
1.说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质,酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响。
2.探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素。
1.基于对酶的探索及影响因素的分析,实现核心素养达成。
(生命观念、科学思维)
2.通过探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素厘清探究实验的思路与流程。(科学思维、科学探究)
1.小资料 酶的发现历程
(1)意大利的科学家斯帕兰扎尼通过实验证实胃液中有一种能消化肉的物质。在此以后,许多科学家研究发现动物的消化系统能分泌多种分解淀粉、脂肪和蛋白质的物质。
(2)巴斯德的实验研究证实,发酵过程中酒精的产量与活酵母菌的繁殖量成正比,他认为酒精发酵是 的结果。与巴斯德同时代的李比希则认为,酒精发酵仅仅是一种化学反应,与酵母菌的活动无关。
一、绝大多数酶是蛋白质
酵母菌代谢活动
(3)1897年,德国的毕希纳证明,促使酒精发酵的是酵母菌中的
,而不是 。这种物质后来被称为
“ ”。
(4)1926年美国的萨姆纳得到脲酶结晶后,才明白酶的本质是 。到目前为止,已经分离得到的绝大多数酶都是 。
(5)20世纪80年代初,科学家又发现极少数特殊的酶是 ,我们称这一类酶为______。
某种物质
酵母菌细胞本身
酶
蛋白质
蛋白质
RNA
核酶
(6)酶的本质探索列表总结
科学家 主要观点或成就
巴斯德 糖类变成酒精必须有酵母活细胞的参与
李比希 糖类变成酒精必须是酵母细胞死亡并释放其中的物质
毕希纳 从酵母细胞中提取发酵物质酿酶
萨姆纳 从刀豆种子中提取脲酶(第一个),证明脲酶的化学本质为蛋白质
切赫和奥特曼 少数RNA也具有生物催化功能
2.酶的概念与作用
(1)酶的概念
酶是由 产生的一类 ,大多数酶是 。
(2)酶的本质:绝大多数是蛋白质,少数是RNA
(3)酶是生物催化剂的原因
酶具有促使反应物发生化学变化而本身 的特点。
活细胞
生物催化剂
蛋白质
却不发生化学变化
(4)酶催化作用的机理:降低反应所需的活化能
受酶催化而发生化学反应的分子称为 。酶能催化底物分子发生反应,是因为酶分子有一定的 ,能和底物分子结合。酶促使两个氨基酸结合形成二肽。这个反应的过程是:酶与底物结合,形成
酶-底物复合物,然后这个复合物会发生一定的 变化,使底物变成 (二肽),并从复合物上 ;同时酶分子又恢复原状,可以重新与底物 ,继续下一轮的反应。
底物
空间结构
形状
产物
脱落
结合
(5)酶的活性与表示方法
酶作用的强弱可用 表示。酶活性一般是指:
。
酶活性
单位时间底物的消耗量或产物的生成量
二、酶的催化功能具有专一性和高效性
1.酶的催化功能具有专一性
(1)活动:探究酶的专一性
①目的要求:比较 和 对淀粉和蔗糖的作用。
②方法步骤
ⅰ.取两支试管,分别编为1号、2号。
ⅱ.向1号试管中加入本尼迪特试剂2 mL,再加入1%的淀粉溶液3 mL;2号试管中加入本尼迪特试剂 ,再加入2%的蔗糖溶液 。
唾液淀粉酶
蔗糖酶
2 mL
3mL
ⅲ.将两支试管内的溶液充分混匀后,放在热水浴中加热2~3 min。观察并记录实验结果。
ⅳ.再取四支试管,分别编为3号、4号、5号、6号。
ⅴ.3号、4号试管中各加入稀释200倍的新鲜唾液1 mL,然后在3号试管中加入质量分数为1%的淀粉溶液3 mL,在4号试管中加入质量分数为 ,充分混匀后,放在37 ℃恒温水浴中保温,15 min后取出。两管各加本尼迪特试剂2 mL,摇匀,放在热水浴中加热2~3 min。观察并记录实验结果。
2%的蔗糖溶液3 mL
ⅵ.5号、6号试管中各加入 1 mL,然后在5号试管中加
入质量分数为1%的淀粉溶液3 mL,在6号试管中加入质量分数为2%的
蔗糖溶液3 mL,充分混匀后,放在37 ℃恒温水浴中保温,15 min后
取出。两管各加本尼迪特试剂2 mL,摇匀,放在热水浴中加热2~
3 min。观察并记录实验结果。
蔗糖酶溶液
(2)酶专一性的含义
由于酶分子的结构只适合与 结合,所以一种酶只能催化一种底物或者少数几种相似底物的反应。这就是酶的专一性。
一种或者一类分子
酶
底物
产物
科学探究
酶的专一性有什么意义?
如