内容正文:
第三节 酶
1.描述酶的发现过程。
2.说明酶在细胞代谢中的作用、本质。(重点)
3.举例说明酶的专一性和高效性。(重点)
4.分析酶的催化作用受许多因素的影响。(重难点)
酶 的 发 现 与 酶 是 生 物 催 化 剂
1.酶的发现
(1)酶的发现史
年代
科学家
推论或结论
18世纪末
斯帕兰扎尼
胃液中有一种消化肉的物质
1853年
巴斯德
酒精发酵是酵母菌代谢活动的结果
19世纪
李比希
酒精发酵仅仅是一种化学反应,与酵母菌的活动无关,最多只需要酵母菌中某种物质的参与
1897年
毕希纳
促使酒精发酵的是酵母菌中的某种物质——酶,而不是酵母菌细胞本身
1926年
萨母纳尔
得到脲酶结晶,明白酶的本质是蛋白质
20世纪80年代初
少数特殊的酶的本质是RNA,称为核酶
(2)酶的本质
①合成场所:活细胞内。
②化学本质:具有催化作用的有机物,绝大多数是蛋白质,极少数是RNA。
2.酶是生物催化剂
(1)特点:促使反应物发生化学变化,本身却不发生化学变化。
(2)底物:受酶催化而发生化学反应的分子叫底物。
(3)酶催化底物反应的机理
①“钥匙与锁”的原理
②酶促反应过程
底物+酶→酶底物复合物→复合物形状发生一定变化→酶+产物。
3.酶的活性:酶作用的强弱可用酶的活性表示。
探讨:所有酶的结构单元都是氨基酸吗?
提示:除了少数特殊的酶(RNA)外,酶的结构单元都为氨基酸。
探讨:现有一种酶,请设计实验探究其成分是蛋白质。
提示:待测酶液紫色→酶是蛋白质
已知蛋白质液紫色
探讨:下图为酶催化反应的过程示意图,以数字编号的图形分别表示反应物、酶、生成物等反应要素,其中表示酶的图形编号是什么?为什么?
提示:是①,从图中可以看出图形①参与酶催化的反应,并在反应后能保持结构和性质不变,故图形①应为酶。
1.酶的本质及生理功能
化学本质
绝大多数是蛋白质
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)
来源
一般来说,活细胞都能产生酶
生理功能
具有生物催化作用
2.酶与无机催化剂的异同比较
酶
无机催化剂
相同点
1 改变反应速率,本身不被分解
②加快化学反应速率,缩短达到平衡的时间
不
同
点
催化效率
高
低
专一性
有
无
稳定
易变性
较稳定
反应条件
温和
较苛刻
1.如图表示人体内某个化学反应,下列关于酶叙述正确是( )
A.图中A表示酶,A一定是RNA
B.图中B表示酶,B一定是蛋白质
C.图中A表示酶,A一定是有机物
D.图中A表示酶,A只能在人体内起作用
【解析】 酶是生物催化剂,它具有一般催化剂的特性,反应前后本身不发生变化,从图中可判断出A表示酶。酶的化学本质是有机物,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。酶的催化作用需要适宜的条件,在条件适宜时在体外也可发挥催化作用。
【答案】 C
2.猪笼草是一种食虫植物,当其捕获昆虫后,会分泌一种物质使虫体分解,某学生设计了两组实验以验证这种分泌物主要为蛋白酶。如图所示经35 ℃水浴保温一段时间后,1、2中加入适量的双缩脲试剂,3、4中不加任何试剂,下列实验能达到目的的是( )
【导学号:36500074】
实验① 实验②
A.实验①
B.实验②
C.实验①、实验②都能
D.实验①、实验②都不能
【解析】 实验①是根据蛋白质与双缩脲试剂的颜色反应来验证实验,但由于分泌液中的蛋白酶其化学本质是蛋白质,也会与双缩脲试剂反应,因此实验①不能达到目的。实验②可根据蛋白块的消失来验证分泌液的主要成分为蛋白酶。
【答案】 B
酶 的 特 性
1.酶有高效性
(1)实验原理
过氧化氢是细胞中某些化学反应的副产物,具有强的氧化性,如果不及时除去或分解,就会杀死细胞,而细胞中的过氧化氢酶可以催化过氧化氢的分解,反应如下:2H2O22H2O+O2。
(2)实验步骤
编号
步骤
1
2
相同处理
向2支试管中分别加入3 mL 2%的过氧化氢溶液
不同处理
加入鸡肝匀浆或马铃薯匀浆少许,试管口塞上橡胶塞
加入少许二氧化锰,试管口塞上橡胶塞
观察
①试管内产生气泡数量
②试管口卫生香燃烧程度
(3)实验结论:酶的催化活性具有高效性。
2.酶有专一性
(1)概念
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。
(2)实验探究
①实验原理
还原糖(如麦芽糖、葡萄糖)遇本尼迪特试剂在水浴后会出现红黄色沉淀;淀粉水解得到麦芽糖,而蔗糖水解后可得到葡萄糖;淀粉与蔗糖都不是还原糖。
②实验步骤及结果
试管
1
2
3
4
5
6
本尼迪特试剂
2 mL