3.2 酶是生物催化剂（第1课时）课件-2026-2027学年高一上学期浙科版必修1

第二节 酶是生物催化剂 第一课时 必修一 分子与细胞 | 第三章 细胞的代谢 有机物+O2→CO2+H2O 酶 情境导入 高温，剧烈 大分子有机物 小分子有机物 CO2+H2O 消化道 小肠 37℃，温和 酶 细胞内 氧化分解 酶是什么？酶如何对体内各种生化反应起作用？酶具有怎样的特性？ 一、酶的发现历程 1. 18世纪末 斯帕兰扎尼 将肉块放入金属笼中让鹰吞下 斯帕兰扎尼认为胃液中有一种能消化肉的物质。 肉块消失 2. 19世纪 酵母菌与酒精发酵 巴斯德实验：发酵过程中酒精的产量与活酵母菌的繁殖量成正比。 酒精发酵是酵母菌代谢的结果。 2. 19世纪 巴斯德vs李比希 酒精发酵仅仅是一种化学反应，与酵母菌活动无关，只需要酵母菌中的某种物质参与而已。 巴斯德 “微生物学之父” 李比希 “有机化学之父” VS 3. 1897年 毕希纳 无细胞的酵母汁就可以进行酒精发酵。 使酒精发酵的是酵母菌中的某种物质，后被称为“酶”。 活细胞产生的某种物质 7 得到脲酶（使尿素水解的酶）结晶 酶的本质是蛋白质 绝大多数酶的化学本质是蛋白质 1926年 萨姆纳 20世纪80年代初 科学家发现极少数特殊的酶是RNA，我们称这一类酶为核酶。 极少数酶的化学本质是RNA 切赫 奥尔特曼 8 酶是由活细胞产生的一类生物催化剂，大多数酶是蛋白质，极少数是RNA。 化学本质 绝大多数是蛋白质 极少数是RNA 合成原料 氨基酸 核糖核苷酸 合成场所 核糖体 细胞核（真核生物）、细胞质 来源 一般来说，活细胞都能产生酶 功能 具有生物催化作用 作用场所 细胞内、外以及生物体外都可以起作用 二、酶的本质 9 三、酶的催化作用 特点：促使反应物发生化学变化而本身却不发生化学变化。 底 物 酶 有一定的空间结构 酶 + 底物 酶-底物复合物 酶 + 产物 产 物 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所需要的能量被称为活化能。 能量 反应物 生成物 活跃状态 活化能 2.酶的催化机理：降低化学反应的活化能 例如：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。 3.酶作用的强弱可以用酶活性表示。酶活性是指单位质量酶单位时间内底物的消耗量或产物的生成量。 蔗糖 葡萄糖+果糖 蔗糖酶 蔗糖酶的活性？ 四、酶的特性（一）酶催化具有高效性 H2O2是细胞中某些化学反应的副产物，具有强氧化性，如果不及时除去或分解，就会杀死细胞。 二氧化锰 2H2O2 2H2O + O2 过氧化氢酶 2H2O2 2H2O + O2 【实验目的】 比较过氧化氢酶和二氧化锰在过氧化氢分解中的催化效率。 【实验材料】 2%过氧化氢溶液，新鲜的鸡肝匀浆（或马铃薯匀浆），二氧化锰，试管，试管架，橡胶塞，卫生香，火柴等。 探究酶催化的高效性 实验中可以变化的因素称为变量。 自变量：人为控制而改变的变量。 因变量：随着自变量改变而变化的变量。 无关变量：除自变量以外的还可能会存在的一些可变因素，对实验结果造成影响的。 对照实验：除一个因素（自变量）以外，其余（无关变量）都保持一致。 控制变量原则 对照原则 H2O2是细胞中某些化学反应的副产物，具有强氧化性，如果不及时除去或分解，就会杀死细胞。 二氧化锰 2H2O2 2H2O + O2 过氧化氢酶 2H2O2 2H2O + O2 【实验目的】 比较过氧化氢酶和二氧化锰在过氧化氢分解中的催化效率。 【实验材料】 2%过氧化氢溶液，新鲜的鸡肝匀浆（或马铃薯匀浆），二氧化锰，试管，试管架，橡胶塞，卫生香，火柴等。 自变量？ 催化剂种类 因变量？ 催化效率 无关变量？ 温度、H2O2添加量等 探究酶催化的高效性 1 2 2%过氧化氢溶液3ml 1 2 少许鸡肝匀浆 二氧化锰 1 2 塞上胶塞 1 2 无明火的卫生香 【实验步骤】 气泡多 气泡少 卫生香复燃明显 卫生香复燃不明显 过氧化氢酶组 二氧化锰组 过氧化氢酶组 二氧化锰组 二氧化锰和鸡肝匀浆中的过氧化氢酶都可以催化过氧化氢的分解。 过氧化氢酶的催化速率比二氧化锰的催化速率高。 【实验结果】 酶的催化具有高效性 酶通过与底物分子结合，使化学反应极易进行，所以反应效率极高，这是由于酶可以降低化学反应的活化能。 （一）酶催化具有高效性 （二）酶催化具有专一性 一种酶只能催化一种底物或者少数几种相似底物的反应。 探究酶的专一性 【实验目的】 【提出问题】 比较唾液淀粉酶和蔗糖酶对淀粉和蔗糖的作用。 唾液淀粉酶能水解蔗糖吗？蔗糖酶能水解淀粉吗？ 【作出假设】 唾液淀粉酶能水解蔗糖 VS 唾液淀粉酶不能水解蔗糖 蔗糖酶能水解淀粉 VS 蔗糖酶不能水解淀粉 淀粉 酶 本尼迪特试剂 热水浴加热 红黄色沉淀 蔗糖 酶 麦芽糖 葡萄糖+果糖 非还原糖 非还原糖 还原糖 还原糖 还原糖 【实验原理】 【材料用具】 稀释200倍的新鲜唾液；2%的蔗糖溶液；1%的淀粉溶液；本尼迪特试剂；蔗糖酶溶液；试管，试管架等。 你能设计对照实验来探究酶的专一性吗？ 唾液淀粉酶能水解蔗糖吗？蔗糖酶能水解淀粉吗？ 试管 1 2 3 4 5 6 本尼迪特试剂 2mL 2mL 2mL 2mL 2mL 2mL 1%淀粉溶液 3mL — 3mL — 3mL — 2%蔗糖溶液 — 3mL — 3mL — 3mL 唾液淀粉酶溶液 — — 1mL 1mL — — 蔗糖酶溶液 — — — — 1mL 1mL 实验结果 无变化 无变化 红黄色 沉淀 无变化 无变化 红黄色 沉淀 酶的催化具有专一性 试管1、2的作用？ 相同酶+不同底物 不同酶+同种底物 空白对照，检验淀粉、蔗糖中是否存在还原糖 可以不用本尼迪特试剂，用碘-碘化钾溶液来检测反应是否发生吗？ $