内容正文:
第三单元 细胞代谢
第7讲 酶和ATP
酶的本质、作用和特性及影响因素
01
探究酶的特性和影响酶活性的因素(实验)
02
目录
ATP的结构、功能和利用
03
考点一
酶的本质、作用和特性及影响因素
01
[概念摘要]绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质,同无机催化剂相比,酶显著降低了化学反应的活化能。
巴斯德
毕希纳
萨姆纳
VS
李比希
其他科学家
切赫和奥尔特曼
发酵与死酵母细胞中的物质有关
发酵与活酵母细胞有关
死酵母细胞中的物质和活酵母细胞都能引起发酵
从刀豆种子中提取出脲酶;
证明脲酶是蛋白质
证明胃蛋白酶等许多酶也是蛋白质
少数酶是RNA
发酵是纯化学反应,与生命活动无关
巴斯德之前
1、酶的本质与作用
(1)酶本质的探索历程
把能引起发酵的物质称为酿酶
4
1、酶的本质与作用
(1)酶本质的探索历程
①巴斯德
②李比希
③毕希纳
④萨姆纳
⑤切赫和奥尔特曼
a.引起发酵的是酵母细胞中的某些物质,细胞死亡并裂解后才能起作用
b.少数RNA也具有生物催化功能
c.把从酵母细胞中提取出的能引起发酵的物质叫酿酶
d.从刀豆种子中提取出脲酶(第一个)
e.证明脲酶的化学本质(蛋白质)和作用(分解尿素)
f.糖类变成酒精必须有酵母活细胞的参与
科学家
主要观点或成就
1、酶的本质与作用
(2)酶的本质和功能
酶
绝大多数是蛋白质,少数是RNA
氨基酸或核糖核苷酸
细胞内外或生物体内外均可
一般情况下,活细胞都能产生酶
具有生物催化作用
本质
合成原料
来源
功能
合成场所
合成场所
核糖体、细胞核等
1.巴斯德认为酿酒中的发酵是由酵母菌细胞的存在所致,没有活细胞就不能产生酒精;李比希却认为引起发酵的只是酵母菌细胞中的某些物质,不一定需要活的细胞。请你利用酵母菌细胞、研磨和过滤装置、葡萄糖溶液等材料设计一个实验来结束这一争论
[深挖教材]
将酵母菌细胞研磨粉碎、加水搅拌后过滤,将提取液加入葡萄糖溶液中,也能产生酒精,说明引起发酵的是一种化学物质(模拟毕希纳的实验)。
2.设计简单的实验验证从大豆种子中提取的脲酶是蛋白质,请说明实验思路。
向脲酶溶液和蛋白质溶液中分别加入等量的双缩脲试剂,若都出现紫色反应,则说明脲酶是蛋白质。
3.如图表示A、B两种酶用同一种蛋白酶处理后酶活性与处理时间的关系,据图分析:
[深挖教材]
不相同。A酶能抵抗该种蛋白酶的降解,其化学本质不是蛋白质而是RNA;B酶能被蛋白酶破坏,活性降低,化学本质为蛋白质。
(3)欲让A、B两种酶的变化趋势换位,应用哪种酶处理?
B酶被降解的过程中其分子结构会发生改变,从而使其活性丧失。
(1)A、B两种酶的化学本质是否相同?
(2)B酶活性改变的原因是什么?
应用RNA水解酶处理。
1、酶的本质与作用
(3)比较过氧化氢在不同条件下的分解
2 H2O2 2 H2O + O2↑
2 H2O2 2 H2O + O2↑
2 H2O2 2 H2O + O2↑
Fe3+
过氧化氢酶
2 H2O2 2 H2O + O2↑
②实验原理:
①实验目的:
通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢,了解酶的作用和意义。
如何判断过氧化氢被分解的快慢?
观察单位时间内产生气泡的多少
观察带火星的卫生香的复燃情况
1、酶的本质与作用
(3)比较过氧化氢在不同条件下的分解
③实验过程
(3)比较过氧化氢在不同条件下的分解
3号
4号
1号
2号
不明显
观察产生气泡的多少
3号
4号
少量
较多
大量
变亮
复燃
观察卫生香的燃烧情况
试管编号
步骤 1 2 3 4
一
二
三
观察
实验结论
2ml
2ml
2ml
2ml
3%
3%
3%
3%
常温
90℃
FeCl3
2滴
肝脏研磨液
2滴
几乎无
少量
较多
大量
不复燃
不复燃
变亮
复燃
过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样
过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快
反应条件
无关变量
H2O2浓度
H2O2剂量
气泡产生
带火星的卫生香
自变量
因变量
对照实验
变量
相同 适宜
底物(H2O2)的分解速率,可用产生气泡数目多少(快慢)表示
无机催化剂(FeC13)和过氧化氢酶
加入H2O2的量;实验室的温度;FeCl3和肝脏研磨液的新鲜程度
1、酶的本质与作用
(3)比较过氧化氢在不同条件下的分解
无关变量:压强,试管洁净程度,过氧化氢是否新配制等
1、酶的本质与作用
(4)酶的作用原理
加热:
为反应物分子提供能量(活化能),使其达到活跃状态
Fe3+:
降低化学反应的活化能
酶:
更显著地降低化学反应的活化能(作用机理)
活跃状态
活化能是分子从常态转变为容易发生