3.2酶是生物催化剂课件2022-2023学年高一上学期生物浙科版必修1

第三章 细胞的代谢 第二节 酶是生物催化剂 体内温和氧化 体外剧烈氧化 两者有什么不同之处？ 生物体内有酶存在 胃液中一定存在 能消化肉块的物质 1、斯帕兰扎尼的实验（18世纪末） 酶的发现 巴斯德在发酵的葡萄酒中观察到活的酵母细胞 2、酵母菌与酒精发酵（19世纪） 发酵过程中酒精的产量与活酵母菌的繁殖量成正比 巴斯德的观点： 酒精发酵是酵母菌代谢活动的结果。 李比希的观点： 酒精发酵仅仅是一种化学反应，与酵母活动无关，只需酵母菌中某些物质的参与而已。 3、毕希纳的实验（1897年） 证实促使酒精发酵的是酵母中的某种物质—“酒化酶”，而不是酵母细胞本身。但是，毕希纳无法直接对酶的本质进行鉴定。 4、萨母纳尔 脲酶的获得（1926年） 1917年-1926年，历时9年时间，从刀豆种子中提取出脲酶的结晶，并实验证实它是一种蛋白质。 脲酶：使尿素水解的酶 7 小资料： 20世纪80年代，有一种叫RnaseP的酶，是由20%的蛋白质和80%的RNA构成的，科学家把其中的蛋白质除去，发现留下来的RNA同样具有催化活性，后来进一步研究发现，某些RNA分子和那些构成酶的蛋白质分子一样，都是效率非常高的生物催化剂。 奥尔特曼S.Altman 切赫T.R.Cech 5、核酶的发现（1980s） 美国科学家切赫和奥 尔特曼发现少数RNA也 具有生物催化作用， 称为核酶。 生理作用： 活细胞 催化生化反应进行，是生物催化剂 绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA 酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。 二、酶的概念 1、定义 特点：促使反应物发生化学变化而本身却不发生化学变化 产生部位： 化学本质： 作用部位： 细胞内外 想一想 酶为什么会具有这样强大的催化能力呢？ 酶—底物复合物学说认为：酶在催化某一底物时，先与底物结合成一种不稳定的复合产物。这种复合产物极为活泼，很容易发生化学反应而变成反应产物，并且放出酶。 S（底物）+ E（酶） SE（中间产物） E + P（反应产物） 很快分解 底 物 酶 有一定的空间结构 氨基酸1 氨基酸2 酶 底物 与底物结合的酶形状发生改变，形成酶-底物复合物 酶的形状复原 二肽（产物） + 酶-底物复合物学说 活化能 能量 反应物 生成物 活跃状态 活化能 化学反应进行时需要吸收能量以断开反应分子的化学键，使反应物活化并完成化学反应生成产物，这种化学反应过程中反应物活化所需要的能量被称为活化能 酶活性：是指单位质量的酶在单位时间内使得底物的消耗量或产物的生成量 （1g蔗糖酶在1min内使多少克蔗糖水解，就代表蔗糖酶的活性是多少） 三、酶的特性 实验：探究酶催化的高效性 实验原理1：H2O2在体外可被二氧化锰分解为H2O和O2，在体内可被H2O2酶分解为H2O和O2 实验原理2： H2O2酶可从动植物体内获得-----------------新鲜的肝脏或马铃薯 2H2O2 2H2O+O2 过氧化氢酶/二氧化锰 13 107～1013倍 2 1 气泡产生较明显 卫生香复燃明显 实验结果 1s之内将105个过氧化氢分子分解，这种反应速率是没有酶参与情况下的1000万倍！ CO2 + H2O H2CO3 酶的催化效率远远大于无机催化剂 每个碳酸酐酶分子每秒能够催化6×105个CO2，比非酶（无机催化剂）反应快107倍。 事实1 1、酶的高效性 酸既能催化蛋白质的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。 蛋白酶只能催化蛋白质水解，但不能催化脂肪、淀粉等的水解。脲酶只能催化尿素分解，对其他化学反应不起作用。 资料 口腔里有唾液淀粉酶，为什么塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化? 由上述资料可看出酶具有什么特性？ 2、酶有专一性 一种酶只能催化一种底物或少数几种相似底物的反应，就是酶的专一性。 淀粉 麦芽糖 酶1 蔗糖 葡萄糖＋果糖 酶2 （还原性糖） （还原性糖） 你能设计实验证明酶的专一性吗？ （1）方案一：用同一种酶催化两种不同物质 淀粉（非还原糖） 麦芽糖（还原糖） 蔗糖（非还原糖） 蔗糖 ②用淀粉酶分别作用于淀粉和蔗糖后，再用本尼迪特试剂鉴定，根据是否有红黄色色沉淀生成来判断淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探索酶的专一性。 ① 淀粉（非还原糖） 麦芽糖（还原糖） 淀粉（非还原糖） 淀粉 ②再用本