3.2酶是生物催化剂课件-2025-2026学年高一上学期生物浙科版必修1

第二节 酶是生物催化剂 缙云县壶镇中学 陶佩军 第三章 酶是如何被发现的？ 1.为什么要把肉装在金属笼子里？ 讨论： 观点: 人们一直认为胃只有物理性消化，而没有化学性消化。 2.这个实验可以得出什么结论？ 排除物理性消化的可能。 胃有化学性消化，胃内有一种能消化肉的物质。 一、酶的发现史 斯帕兰扎尼实验：将肉放入小巧的金属笼内，让鹰吞下小笼子，过一段时间…… 巴斯德（1822-1895） 发酵是酵母菌的代谢活动的结果。 李比希 （1803-1873） 发酵仅仅是一种化学反应，与酵母菌的生命活动无关。 19世纪中期对于酵母发酵的争论 4 4 4 巴斯德（法） 李比希（德） PK 酒精发酵是酵母 菌代谢活动的结果 酒精发酵与酵母菌中的某种物质有关 发 酵 酵母提取液 酵母菌 毕希纳（德） 1926年美国人萨姆纳尔从刀豆种子中得到脲酶的结晶，证实了酶的化学本质是蛋白质。 萨姆纳（1887—1955） 20世纪80年代,科学家又发现了极少数特殊的酶是RNA —— 核酶。 酶的化学本质？ 6 1946年 1989年 6 酶是什么？ 二、酶的概念 定义：_________ 产生的一类具有 ___________作用的_____________。 1.酶都是由活细胞产生的。 ( ) 2.酶只能在细胞内起作用。 ( ) 3.酶只具有催化作用。 ( ) 4.酶的基本组成单位是氨基酸。 ( ) 5.酶都是在核糖体上合成的。 ( ) 6.有些酶需要内质网、高尔基体的加工。 ( ) 7.有些酶可以从食物中获得，有的酶在体内合成。 ( ) 判 断： 问题：酶作为生物催化剂，催化效率如何？ 酶活性：酶作用的强弱； 1g蔗糖酶在1min内使多少g蔗糖水解，就代表蔗糖酶的活性； 1.高效性： 与无机催化剂相比 实验材料： 新鲜的鸡肝匀浆或马铃薯块茎、二氧化锰、2%的H2O2溶液、试管…… （1）实验思路：…… （2）实验结果与结论： 三、酶的特性 肝脏研磨液 二氧化锰 点然后无明火的卫生香 实验结果分析 实验结论：酶具有高效性。过氧化氢酶的催化效率远远高于二氧化锰。 ① ② ③ （1）①与②对比说明：酶具有高效性。 （2）①与③对比说明：________________________。 （3）酶会改变产物的量吗？ 或二氧化锰 氧气生成量 实验结果分析 2.这个实验为什么要用新鲜的肝脏或生的马铃薯块茎？ 3.如果这个实验中的鸡肝或马铃薯块茎没有被制成匀浆，你认为实验结果是否 与本实验相同？为什么？ 因为新鲜的肝脏或生的马铃薯块茎中的过氧化氢酶活性高，如果将肝脏或马铃薯块茎煮熟，过氧化氢酶将由于高温而失去活性。 实验现象可能没有制成匀浆后明显。因为没有制成匀浆的肝脏或马铃薯块茎，其过氧化氢酶主要存在于细胞中。 讨论 催化剂种类（过氧化氢酶与MnO2） 1.两支试管在处理上有什么区别？ 2.实验结果有什么不同？ 气泡产生的快慢，卫生香的燃烧情况不同 自变量 因变量 变量分析 人为控制的对实验对象进行处理的因素。 因自变量改变而变化的变量。 无关变量：除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素。 活化能：是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量 酶具有高效性的原因： 是降低化学反应的活化能，使化学反应加快。 2.专一性：一种酶只能催化 的反应。 一种底物或少数几种相似底物 三、酶的特性 活性中心 1.下图可表示人体某细胞内的某种生化反应，有关叙述正确的是(　　) A.甲和乙都是反应的底物 B.在此反应过程中，甲的形态不会发生改变 C.甲、乙、丙可能都不是蛋白质 D.该反应过程一定发生于细胞外 C 试 管 1 2 3 4 5 6 本尼迪特试剂 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 1%的淀粉溶液 3 mL - 3 mL - 3 mL - - 3 mL - 3 mL - 3 mL 2%的蔗糖溶液 - - 1 mL 1 mL - - 新鲜唾液 - - - - 1 mL 1 mL 蔗糖酶溶液 实验结果 红黄色↓ 红黄色↓ 检测换成碘-碘化钾可不可以？ 活动 ：探究酶的专一性 讨 论 1.你能解释步骤2和3在本实验中的作用吗? 2.为什么3号、4号、5号、6号试管要在37℃恒温水浴中保温? 3.根据实验结果，你如何理解酶的专一性? 4.如果5号试管内呈现轻度阳性反应，你认为该怎样解释? 可检验淀粉、蔗糖与本尼迪特试剂能否发生特异性颜色反应。 因为唾液淀粉酶的最适温度是37℃，在此温度下，蔗糖酶活性也较高。 1234对比说明淀粉酶只能水解淀粉、1256说明蔗糖酶只能水解蔗糖 蔗糖酶不纯，含有少量淀粉酶。淀粉不纯，含有少量蔗糖。 四、酶的作用受许多因素的影响 酶作用的影响因素有很多，pH、温度和某些化合物（有机溶剂、重金属离子、酶的激活剂和抑制剂）、底物浓度等都能影响酶的作用。 酶通常在一定的pH范围内才起作用，而且在某一pH下作用最强。酶的最适的pH范围可能很窄，也可能较宽，取决于酶的特性。高于或者低于最适pH，酶活性下降 , pH过酸过碱，酶会失去活性，且不可恢复。 pH对酶作用的影响 将在pH=6 的胰蛋白酶调整到pH=8溶液中,酶活性如何变化？ 温度 酶促反应都有一个最适温度，在此温度以下或者以上都会下降，温度过高酶会失去活性（变性），温度过低仅仅是酶活性下降，温度适当升高，可恢复活性。 反应物分子具有的能量 酶空间结构改变的速率 温度对酶作用的影响 酶活性 实验室在什么温度条件下保存酶？ 在一定酶量、适宜的温度和pH条件下，下图中能正确表示酶促反应速率与底物浓度之间关系的是(　　) √ 底物浓度并不影响酶的活性，通过影响底物与酶的接触面积而影响酶促反应。 底物浓度对酶作用的影响 2.酶抑制剂分竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂，两者作用特点如图甲所示，图乙表示相应的反应速度．下列有关叙述不正确的是（　　） A.曲线a表示没有酶抑制剂存在时的作用效果 B.曲线a、b反应速率不再增加是受酶浓度的限制 C.曲线c表示在竞争性抑制剂作用下酶的活性降低 D.竞争性抑制剂与该酶催化的底物结构相似 酶的抑制剂对酶作用的影响 √ 1.某同学做了NaCl和CuSO4对唾液淀粉酶活性的影响的实验，叙述错误的是（　　） 重金属离子对酶作用的影响 　　试管编号实验步骤　　 甲 乙 丙 丁 1%NaCl溶液/mL 1 1%CuSO4溶液/mL 1 1%Na2SO4溶液/mL 1 蒸馏水/mL 1 pH为6.8的缓冲液/mL 1 1 1 1 1%淀粉溶液/mL 1 1 1 1 唾液淀粉酶溶液/mL 1 1 1 1 各试管放入37 ℃恒温水浴保温适宜时间 取出试管，加入1%碘—碘化钾溶液0.1 mL 观察结果 无色 深蓝色 浅蓝色 浅蓝色 　　试管编号实验步骤　　 甲 乙 丙 丁 1%NaCl溶液/mL 1 1%CuSO4溶液/mL 1 1%Na2SO4溶液/mL 1 蒸馏水/mL 1 pH为6.8的缓冲液/mL 1 1 1 1 1%淀粉溶液/mL 1 1 1 1 唾液淀粉酶溶液/mL 1 1 1 1 各试管放入37 ℃恒温水浴保温适宜时间 取出试管，加入1%碘—碘化钾溶液0.1 mL 观察结果 无色 深蓝色 浅蓝色 浅蓝色 A.本实验结果也可用本尼迪特试剂鉴定 B.加入缓冲液的目的是为了维持反应液中pH的稳定 C.根据实验结果可得出对酶活性有影响的离子是Cl－和Cu2＋D.设置丙试管可确定Na＋和SO42－对唾液淀粉酶催化活性是否有影响 √ 酶 + pH1的H2O2溶液 酶 + pH2的H2O2溶液 …… 酶 + pH4的H2O2溶液 O2的产生速率 实验设计思路： 检测 活动：探究pH对过氧化氢酶的影响 实验步骤： 1. 水槽加水至快满为止。 新鲜肝脏匀浆的培养皿 2. 取大小相同的8片滤纸片放在盛有新鲜肝脏匀浆的培养皿中浸泡1min，然后用镊子夹起滤纸片，贴靠在培养皿上，使多余的匀浆流尽。 3. 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是滤纸片粘在内壁上。 ☞注意：放入滤纸片时，滤纸片不要碰到反应小室的瓶口 pH5.0的缓冲液2mL+2mL3%的过氧化氢溶液 4.将反应小室稍立起，使贴有滤纸片的一侧 在上面，小心加入pH5.0的缓冲液2mL，然 后再加入2mL3%的过氧化氢溶液。将小室 塞紧。 注意：加入溶液时，切勿使溶液接触贴在内壁上的滤纸片 实验步骤： 6.将反应小室小心平放在水槽的水里，然后将量筒移至 反应小室口上伸出的玻璃管上方。实验过程中保证量 筒位置不变。 7.将反应小室小心旋转180°，过氧化氢溶液接触滤纸片， 同时开始计时。每隔30s读取量筒中水平面的刻度一次， 共进行4次，记录结果。 实验步骤： 5.25ml的量筒装满水，排除气泡，将量筒倒立，使筒口 一处于水中。 8.该实验完成后，反复冲洗反应小室，再重复上述实验过程，测量在pH6.0、pH7.0、 pH8.0下过氧化氢在酶的催化下所释放的气体量。（如何保证实验用品不混淆？） 实验步骤： 1组 2组 3组 3%过氧化氢溶液 2ml 2ml 2ml 滤纸片（含有过氧化氢酶） 2片 2片 2片 缓冲液 2ml 2ml 2ml pH6.0 pH7.0 pH8.0 释放气体量 30s 60s 90s 120s 因变量 无关变量 自变量 实验结果： 3.H2O2酶存在于红细胞及某些组织内的过氧化体中，它的主要作用是催化 H2O2分解为H2O与O2。下列有关H2O2酶的说法，正确的是（       ） A.宜用H2O2酶探究温度对酶活性的影响 B.应在适宜pH且温度为37 ℃的条件下保存H2O2酶 C.H2O2酶的作用是为H2O2的分解提供活化能 D.强酸和强碱都可能会破坏 H2O2 酶的结构 √ 4.下列关于酶的特性及其影响因素相关实验的叙述，正确的是（　　）A.“酶的高效性”实验中，若以熟马铃薯块茎代替生马铃薯块茎，实验结果相同 B.“探究温度对酶活性的影响”实验中，将酶在不同温度下保温适宜时间后再加入底物 C.在利用淀粉和蔗糖为底物探究淀粉酶的专一性实验中，应另设两支试管不加酶作为对照组 D.探究温度对蛋白酶活性影响的实验中，可选择双缩脲试剂检测实验结果 √ $