3.2《酶是生物催化剂》课件-2024-2025学年浙科版高中生物必修1

第二节 酶是生物催化剂 1 蒜氨酸酶和洋葱自身的氨基酸发生反应，产生一种带有硫磺的气体。 过氧化氢酶 2 1.酶（enzyme）名字的由来？ 3.酶的作用是什么？ 2.酶的化学本质是？代表科学家是？ 资料分析，回答以下问题： 酶即酒母也。enzyme这个词来自拉丁文，意思是“在酵母中” 巴斯德之前 发酵是纯化学反应，与生命活动无关 巴斯德 酒精发酵只是一种化学反应，只需要酵母菌中某种物质的参与。 毕希纳 证明：促使酒精发酵的是酵母细胞中的某种物质 萨姆纳尔 从刀豆种子中得到脲酶（水解尿素）结晶，并得出酶是蛋白质 李比希 发酵与活细胞有关，酒精发酵是整个细胞（酵母菌）代谢活动的结果 20世纪80年代初 少数酶是RNA（核酶） 4 4 4 1.酶的概念 酶是活细胞产生的一类生物催化剂， 大多数 酶是蛋白质，少数是RNA. 5 2.酶的特性 1.酶催化具有高效性 2.酶催化具有专一性 3.酶催化反应条件温和，需要适宜温度和pH 实验目的： 实验材料： 实验一：比较过氧化氢酶与MnO2催化效率 比较过氧化氢酶与MnO2催化效率 实验原理： 过氧化氢酶、 MnO2催化过氧化氢分解产生水和氧气，通过观察气泡产生量与火星的复燃情况来检测 鸡肝匀浆或马铃薯匀浆、 MnO2溶液、过氧化氢溶液、试管、卫生香等 实验步骤： 结论：说明过氧化氢酶比二氧化锰的催化效率高得多。 酶具有高效性 1.两支试管在处理上有什么区别？ 催化剂种类（过氧化氢酶与MnO2） 自变量 2.实验结果、实验现象有什么不同？ 气泡产生的多少，卫生香的燃烧情况不同 因变量 H2O2的分解速率不同 因变量的检测指标 人为改变的变量 随着自变量的变化而变化的变量 怎么操纵？ 怎么检测？ 3.两支试管除自变量影响实验结果，其它条件对实验结果有影响吗？（比如：H2O2的 量、环境温度、试管大小等）应如何处理？ 有 无关变量 对照原则 单一变量原则 4.该实验中为什么选用两支试管？如果只用1号试管能否证明酶具有高效性？ 没有对比性，不严密 指与自变量同时影响因变量的变化，但与研究目的无关的变量 怎么控制？ 1、实验目的 2、实验原理 3、实验材料 4、实验过程（步骤） 5、实验结果：数据分析或现象描述 6、实验结论：讨论分析得出结论 确定自变量、因变量 自变量与因变量的关系，因变量如何检测 实验报告一般格式 第一步：分组编号，作好实验准备。 第二步：设置对照，操纵实验变量。 第三步：同条件处理，控制无关变量。 第四步：观察比较，检测因变量。 实验：比较过氧化氢酶与MnO2催化效率 实验步骤： 1.取两个试管，编号1号、2号。 观察、检测或记录 取材，分组，编号 不同处理（操纵自变量） 相同且适宜处理（控制无关变量) 对照处理 2.在1号、2号试管各加入2%的过氧化氢溶液2mL。 并在1号试管中加入鸡肝匀浆少许，同时在2号试管加入MnO2 少许。 3.观察两试管中发生的变化。并用点燃后无明火的卫生香放在试管口 处，观察现象。 12 通过实验变量分析，我们就可以写出合理的实验步骤： 请完成预习案中“酶的催化效率”有关内容。 1.为什么要编号？（便于实验操作。） 这三步可归纳为： 1.取材，分组，编号 2.对照处理 3.观察、检测或记录 活动一：比较不同条件下过氧化氢的分解 13 步骤 试管编号 说明 1 2 3 4 一 H2O2浓度 3% 3% 3% 3% 剂量 2ml 2ml 2ml 2ml 二 反应条件 常温 90℃ Fecl3 肝脏研磨液 剂量 2滴 2滴 结果 气泡产生 卫生香复燃 结论 不明显 少量 较多 大量 不复燃 不复燃 发亮 复燃 过氧化氢在不同条件下分解速率不同 比较不同条件下过氧化氢的分解 14 第一步：分组编号，作好实验准备。 第二步：设置对照，操纵实验变量。 第三步：同条件处理，控制无关变量。 第四步：观察比较，检测因变量。 实验步骤一般写法： 实验原则 对照原则 等量原则 单一变量原则 前后对照 空白对照 条件对照 相互对照 单一变量原则  等量原则  对照性原则 科学性原则 比较不同条件下过氧化氢的分解 步骤 试管编号 说明 1 2 3 4 一 H2O2浓度 3% 3% 3% 3% 剂量 2ml 2ml 2ml 2ml 二 反应条件 常温 90℃ Fecl3 肝脏研磨液 剂量 2滴 2滴 结果 气泡产生 卫生香复燃 结论 不明显 少量 较多 大量 不复燃 不复燃 发亮 复燃 过氧化氢在不同条件下分解速率不同 过氧化氢酶催化作用具有高效性 16 资料分析 1、经研究表明每分子过氧化氢酶能在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。 2、淀粉在酸性条件下水解一般加热才会发生，而唾液淀粉酶催化淀粉常温下即可发生 3、蛋白质在强酸强碱等剧烈条件下可水解，而蛋白质酶水解则在较温和的条件下发生 酶催化作用具有高效性 比较不同条件下过氧化氢的分解 步骤 试管编号 说明 1 2 3 4 一 H2O2浓度 3% 3% 3% 3% 剂量 2ml 2ml 2ml 2ml 二 反应条件 常温 90℃ Fecl3 肝脏研磨液 剂量 2滴 2滴 结果 气泡产生 卫生香复燃 结论 不明显 少量 较多 大量 不复燃 不复燃 发亮 复燃 过氧化氢在不同条件下分解速率不同 无关变量 指与自变量同时影响因变量的变化，但与研究目的无关的变量 自变量 人为改变的变量 因变量 随着自变量的变化而变化的变量 18 实验目的： 实验原理： 1.淀粉在淀粉酶作用下水解成麦芽糖、葡萄糖，蔗糖在蔗糖酶作用下水解成葡萄糖、果糖。 自变量、因变量 比较唾液淀粉酶和蔗糖酶对淀粉和蔗糖的作用 自变量与因变量的关系，因变量检测方法 2.麦芽糖、葡萄糖、果糖在沸水浴中与本尼迪特试剂呈红黄色沉淀，而淀粉和蔗糖与本尼迪特试剂无此反应。 活动二：探究酶的专一性 实验步骤： ①不同的底物 底物+同一种酶 另一底物+同一种酶 ②不同的酶 同一底物+一种酶 同一底物+另一种酶 思路： 比较唾液淀粉酶和蔗糖酶对淀粉和蔗糖的作用 放在沸水浴中煮2~3min 1ml 1ml 蔗糖酶溶液 实验结果 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml 本尼迪特试剂 37℃恒温水浴中保温15min 1ml 1ml 新鲜唾液 3ml 3ml 3ml 2%蔗糖溶液 3ml 3ml 3ml 1%淀粉溶液 6 5 4 3 2 1 试管号 2、实验记录表 3号和6号试管出现红黄色沉淀 其它试管不出现红黄色沉淀 3、实验结论：酶催化具有专一性 放在沸水浴中煮2~3min 1ml 1ml 蔗糖酶溶液 实验结果 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml 本尼迪特试剂 37℃恒温水浴中保温15min 1ml 1ml 新鲜唾液 3ml 3ml 3ml 2%蔗糖溶液 3ml 3ml 3ml 1%淀粉溶液 6 5 4 3 2 1 试管号 2、实验记录表 3号和6号试管出现红黄色沉淀 其它试管不出现红黄色沉淀 1.设制1、2试管的作用： 对照、证明淀粉和蔗糖不是还原糖，排除淀粉、蔗糖与本尼迪特试剂反应的可能，同时排除淀粉和蔗糖中混入还原糖 放在沸水浴中煮2~3min 1ml 1ml 蔗糖酶溶液 实验结果 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml 本尼迪特试剂 37℃恒温水浴中保温15min 1ml 1ml 新鲜唾液 3ml 3ml 3ml 2%蔗糖溶液 3ml 3ml 3ml 1%淀粉溶液 6 5 4 3 2 1 试管号 2、实验记录表 3号和6号试管出现红黄色沉淀 其它试管不出现红黄色沉淀 2.5号试管出现阳性反应的原因： 酶不纯 底物混入蔗糖 关于酶的说法，正确的是： 1.具分泌功能的细胞产生 2.有的从食物中获得，有的在体内转化 3.活细胞都能产生 4.催化反应前后的酶的数量和性质没有变化 5.酶只能在活细胞内发挥作用 6.低温、高温、过酸过碱都能使酶失活 7.酶具有调节、催化等多种功能 8.酶是生物催化剂，只起催化作用 9.酶制剂适于在低温（0~4摄氏度）下保存 3、4、8、9、 3.酶的作用机理： 显著降低活化能 瓶蛊恫胆芳指缅跳沤的凉群侄尝升家临漆贸搐咕永膏括豆啄完都厅柳传链酶的本质和特性-一轮复习酶的本质和特性-一轮复习 妮睫枣藉篡厂乙孪粒痪谣旦售零蟹此鹰垒救删火愚福唉态坟建侍姆盎价贼酶的本质和特性-一轮复习酶的本质和特性-一轮复习 a b c 如图abc中，代表正常条件下分子活化能的是 ，代表酶促反应所需活化能的是 ；代表酶所降低的活化能的是 。 C B A 不影响反应的方向 不提供活化能 不增加产物的量 催化剂只是加快反应速率,缩短反应所需时间，并不改变化学平衡 (1)无酶催化的反应曲线是 。 (2)有酶催化的反应曲线是 。 (3)ca段的含义是 。 (4)ba段的含义是 。 (5)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b点在纵轴上将 如何移动？ ① ② 酶的本质和作用、特性 化学本质 绝大多数是 少数是 合成原料 合成场所 主要是 来源 一般来说， 都能产生酶 生理功能 具有 作用 作用原理 降低化学反应的 蛋白质 RNA 氨基酸 核糖核苷酸 核糖体 细胞核 活细胞 催化 活化能 29 下图是人体内某化学反应的图解，其中英文字母代表物质，数字表示反应过程，据图说明： （1）图中代表酶的是 。 做出判断的依据是 。 （2）从图中可以反映出酶具有 性，做出判断的依据是 。 （3）如果B代表蔗糖，那么C、D则是 和 。   反应前后酶本身不发生变化 A 专一 B、E同时存在，A只能催化B的分解 果糖 葡萄糖 A A B B 1、温度 影响酶反应速度的因素 低温：抑制 高温：失活 酶通常在一定pH范围内才起作用，而且在某一pH下作用最强。 最适的pH范围可能很窄，也可能很宽，这取决于不同酶的特性。 2、PH 生活应用 3．酶的浓度：反应速率随酶浓度的升高而加快。 4．底物浓度：在一定浓度范围内，酶促反应速率随底物浓度的增加而增加，但达到一定浓度，受酶限制反应速率不再变化。 酶促反应速率 底物浓度 酶促反应速率 酶的浓度 底物无限 酶量一定 35 35 探究实验------温度对酶活性的影响 ①提出问题： 温度对酶的活性有什么影响？ ②作出假设： 过高、过低都会影响酶的活性。 ③材料用具： 质量分数为3%的可溶性淀粉溶液， 质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液，碘液 70℃热水 ， 37℃温水 ， 0℃冰水 ， 试管， 量筒， 烧杯， 滴管。 ④实验设计： ⑤进行实验： ⑥分析结果： 1号试管 2号试管 3号试管 加入淀粉酶2滴，振荡 试管各加入2mL淀粉溶液 蓝色 保持0℃冰水中反应约5min 加热至100℃，反应约5min 加热至60℃， 反应约5min 各加入两滴碘液 振荡 无明显现象 只有在一定温度下酶的催化效率最好 蓝色 探究温度对淀粉酶活性的影响 淀粉溶液 实验步骤 一 二 三 四 实验现象 结论 本实验设计合理吗 淀粉溶液 1号试管 2号试管 3号试管 实 验 步 骤 一 二 三 四 五 实验现象 结　论 试管各加入2mL淀粉溶液 取3支试管，分别加入等量淀粉酶溶液 取1号试管和一支加有酶溶液的试管，共同加热至60℃，保持约5min 取2号试管和一支加有酶溶液的试管，共同在0℃冰水保持约5min 取3号试管和一支加有酶溶液的试管，共同加热至100℃，保持约5min 给１、２、３号试管分别加入对应的淀粉酶溶液2滴，振荡保温5min ３支试管各加入两滴碘液，震荡观察。 无明显变化 蓝色 蓝色 只有在适合的温度下酶的催化效率最高 交流与表达： 不，因为酶的催化效率高，加酶后再做变量（温度）的调控，底物已经被催化分解一部分了。 不行，因为本尼迪特试剂检测过程中要加热，而本实验中的变量是温度。 实验过程中先加酶再调控温度同样能说明温度对酶活性的影响，你赞同吗？ 改用本尼迪特试剂检测有不妥之处吗？为什么？ 1.活动原理 (1)过氧化氢在_________的作用下会分解为水和氧气。 (2)pH影响过氧化氢酶的活性,从而影响氧气的生成量,通过比较在相同时间内收集的_____________可判断每一种pH下________________的大小。 探究pH对过氧化氢酶的影响（P74-75） 过氧化氢酶 气体量的多少 过氧化氢酶活性 思考：分别找出自变量、因变量、无关变量？ 2.方法步骤 托盘加水 ↓ 浸泡_______ ↓ 粘贴_______：将2片含有酶的滤纸片小心放入 反应小室的一侧内壁上，使滤纸片粘在_____上 ↓ 加缓冲液及H2O2溶液 ↓ 量筒注水 滤纸片 滤纸片 内壁 　 ↓ 安置_________,放好量筒:小心将反应小室平放在盘中水里,注意反应小室贴有滤纸片的内壁应在______,将量筒移至反应小室口上伸出的玻璃管_____ ↓ 进行反应并记录结果:将反应小室小心旋转180°,使H2O2溶液接触滤纸片,同时开始计时,分别在0.5 min和1 min时读取量筒中_____________并作好标记,然后记录 ↓ 换_______的缓冲液,重复上述过程 反应小室 上面 上方 水平面的刻度 不同pH 酶的催化功能受多种条件的影响 44 44 44 酶的催化功能受多种条件的影响 酶的催化功能受多种条件的影响 “四看法”分析酶促反应曲线 例题. 甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如下图所示，请思考： ①甲、乙两种酶的化学本质分别是什么？ 提示　甲为RNA，乙为蛋白质。 ②欲让甲、乙两种酶的变化趋势 换位，应加入何类酶？ 提示　RNA水解酶 影响酶活性的曲线 (1)分析图A、B可知，在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性 。温度和pH偏高或偏低，酶活性都会 。 最高 明显降低 如图甲是过氧化氢酶活性受pH影响的示意图，图乙表示在最适温度下，pH＝b时，H2O2分解产生O2的量随时间的变化情况。若该酶促反应过程中某一个条件发生变化，下列说法正确的是 ( ) A．pH＝a时，E点下移，D点左移 B．pH＝c时，E点为0 C．温度降低时，E点不变，D点右移 D．H2O2的量增加时，E点下移，D点左移 C 不变 右 不变 上 右 (4)反应物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响解读： A B C 如图表示人体内某种酶促反应速率受温度和pH的影响情况，下列解释不正确的是(　　) A．在a点，将酶的浓度增大一倍，反应速率可能增大 B．在b点，将酶的浓度增大一倍，反应速率不可能增大 C．在c点，将酶的浓度增大一倍，反应速率可能增大 D．该图不能反映唾液淀粉酶催化能力的变化特征 　B 脖该倘纷徽橙伙涤魏轮屏茅徽终诞墩练苑歇颗牢实鸦厢布参崖其爽伯萝镰酶的本质和特性-一轮复习酶的本质和特性-一轮复习 因怂霞豪悄腾拭瘁羽矛原涂恃羡核勉升蛇时吗鞘糖旱巨骇瀑时间德虾密箔酶的本质和特性-一轮复习酶的本质和特性-一轮复习 Lavf57.83.100 $$