高一生物必修酶

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1、会计学1高一生物必修酶高一生物必修酶新陈代谢在常温、常压下，为什么新陈代谢在常温、常压下，为什么能够顺利而快速地进行呢？能够顺利而快速地进行呢？酶酶第1页/共42页 18世纪之前，人们一直认为鸟类的胃只能磨碎世纪之前，人们一直认为鸟类的胃只能磨碎食物，不能分解食物中的有机物。食物，不能分解食物中的有机物。 1773年年,意大利科学家斯帕兰札尼做了一个巧妙意大利科学家斯帕兰札尼做了一个巧妙的实验：将肉块放入金属笼内的实验：将肉块放入金属笼内,然后让鹰把小笼子吞然后让鹰把小笼子吞下去下去.过一段时间后过一段时间后,他把小笼子取出来他把小笼子取出来,发现笼内的发现笼内的肉块消失了。肉块消失了。从这个

2、实验中能得出什么结论？从这个实验中能得出什么结论？胃具有化学性消化的作用胃具有化学性消化的作用一、酶的发现一、酶的发现第2页/共42页一、酶的发现一、酶的发现1. 1773年意大利斯帕兰札尼实验，其巧妙之处在哪里？这个实年意大利斯帕兰札尼实验，其巧妙之处在哪里？这个实验说明了什么？验说明了什么？ 巧妙之处：把肉放在小笼内，避免发生物理巧妙之处：把肉放在小笼内，避免发生物理消化；本实验说明胃中发生化学性消化。消化；本实验说明胃中发生化学性消化。2、1857年年，法国微生物学家，法国微生物学家巴斯德巴斯德通过显微镜观察，提通过显微镜观察，提出酿酒中的发酵是由于酵母细胞的存在，没有活细胞的参出酿酒中

3、的发酵是由于酵母细胞的存在，没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒精的。德国化学家与，糖类是不可能变成酒精的。德国化学家李比希李比希却坚持却坚持认为引起发酵的是酵母细胞中的某些物质，与酵母菌的活认为引起发酵的是酵母细胞中的某些物质，与酵母菌的活动无关。两种观点争论不下。动无关。两种观点争论不下。说明酒精发酵是酵母中的某种物质，说明酒精发酵是酵母中的某种物质，而不是酵母细胞本身。而不是酵母细胞本身。1897年，德国的年，德国的毕希纳毕希纳把酵母细胞放在石英砂中用力把酵母细胞放在石英砂中用力研磨，加水搅拌，再进行加压过滤，得到不含酵母细胞研磨，加水搅拌，再进行加压过滤，得到不含酵母细胞的提取液。在这

4、些汁液中加入葡萄糖，一段时间后就冒的提取液。在这些汁液中加入葡萄糖，一段时间后就冒出气泡。糖液居然变成了酒。这个实验说明了什么？出气泡。糖液居然变成了酒。这个实验说明了什么？第3页/共42页3. 20世纪世纪30年代年代,科学家们相继提取多种酶的蛋白质科学家们相继提取多种酶的蛋白质结晶结晶(如如:脲酶，美国科学家萨母纳尔从刀豆种子中提脲酶，美国科学家萨母纳尔从刀豆种子中提取出来的取出来的),这一事实说明了什么这一事实说明了什么?酶是蛋白质。酶是蛋白质。极少数酶是极少数酶是RNA，称为核酶。，称为核酶。4 4、2020世纪世纪8080年代以来年代以来, ,美国科学家美国科学家切赫和奥特曼切赫和奥

5、特曼发现发现少数少数RNARNA也具有催化作用也具有催化作用. .第4页/共42页酶的概念：酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。的有机物。产生部位:生理作用:化学本质:活细胞活细胞生物催化作生物催化作用用有机物有机物大部分酶是蛋白质，也有少数是大部分酶是蛋白质，也有少数是RNARNA。第5页/共42页酶VS无机催化剂共同点：反应前后，自身的性质、数量不改变。 可以加快反应速度，但并不改变反应本 身的平衡。不同点不同点：酶降低活化能的作用更显著，因而催酶降低活化能的作用更显著，因而催化化 效率更高效率更高。第6页/共42页2.2.酶的催化机理酶的催化

6、机理底底 物：物： 受酶催化而发生化学反应的分子。受酶催化而发生化学反应的分子。酶促反应：酶促反应：受酶催化的化学反应。受酶催化的化学反应。1948年，德国有机化学家年，德国有机化学家Fisher提出提出锁钥学说锁钥学说第7页/共42页A第8页/共42页第9页/共42页酶酶生物催化剂生物催化剂提出问题：酶作为生提出问题：酶作为生物催化剂，与无机催物催化剂，与无机催化剂相比，哪个效率化剂相比，哪个效率更高？如何证明更高？如何证明 H2O2 H2O+O2过氧化氢酶过氧化氢酶MnO2第10页/共42页实验目的：比较过氧化氢酶与实验目的：比较过氧化氢酶与MnOMnO2 2催化效率催化效率取材：鸡肝匀浆

7、或马铃薯匀浆取材：鸡肝匀浆或马铃薯匀浆第11页/共42页实验设计的一般方法：控制变量法实验设计的一般方法：控制变量法实验中可以变化的因素称为变量实验中可以变化的因素称为变量。自变量：自变量：其中人为改变的，其中人为改变的，实验控制的实验控制的变量变量。因变量：因变量：随着自变量改变而变化的变量随着自变量改变而变化的变量。无关变量：无关变量：除自变量以外的还可能会存在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的一些可变因素，对实验结果造成影响的。对照实验：对照实验：除一个因素（自变量）以外，除一个因素（自变量）以外，其余（无关变量）都保持一致且适宜的实验。其余（无关变量）都保

8、持一致且适宜的实验。第12页/共42页（1）自变量自变量： 催化剂的种类催化剂的种类（2 2）因变量：）因变量： 催化效率的高低催化效率的高低点燃但无明火的卫生香复燃程点燃但无明火的卫生香复燃程度，火焰大小度，火焰大小气泡产生的速度、多少气泡产生的速度、多少（3 3）无关变量：）无关变量：过氧化氢溶液的体积、浓度、配制的时过氧化氢溶液的体积、浓度、配制的时间，试管大小，温度，间，试管大小，温度，PH等。等。实验一：比较过氧化氢酶与实验一：比较过氧化氢酶与MnO2MnO2催化效率催化效率要求相同且适宜要求相同且适宜第13页/共42页设计好实验步骤和记录表格设计好实验步骤和记录表格, ,再进行实验

9、操作是再进行实验操作是一个良好的习惯一个良好的习惯, ,有利于统筹安排实验有利于统筹安排实验. .实验记录表格实验记录表格试管试管H2O2溶液溶液鸡肝匀浆鸡肝匀浆MnO2带火星的带火星的卫生香检卫生香检测测实验结果实验结果1号号2号号3mL3mL少许少许少许少许第14页/共42页小结：小结：1.酶的发现酶的发现2.酶的催化机理酶的催化机理3.酶的特性酶的特性4.实验设计的一般思路和一般方法实验设计的一般思路和一般方法酶的化学本质：大多数为蛋白质，少数为酶的化学本质：大多数为蛋白质，少数为RNA具有高效性，具有专一性具有高效性，具有专一性实验设计的一般方法：控制变量法实验设计的一般方法：控制变量

10、法第15页/共42页实验原理：实验原理：新鲜新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶，二氧化锰是一种无机的肝脏中含有过氧化氢酶，二氧化锰是一种无机催化剂，都可以催化催化剂，都可以催化H2O2分解成分解成H2O和和O2。方法步骤：方法步骤：过氧化氢溶液过氧化氢溶液鸡肝脏匀浆少鸡肝脏匀浆少许许1212二氧化锰少许二氧化锰少许三、酶的特性三、酶的特性第16页/共42页1.该实验能得出什么结论？该实验能得出什么结论？酶具有高效性酶具有高效性2.该实验中为什么选用两支试管？如果只该实验中为什么选用两支试管？如果只 用试管用试管1能否证明酶具有高效性？能否证明酶具有高效性？实验设计原则：实验设计原则： 对照原则对照原则

11、3.两支试管的唯一区别是催化剂不同，如果两两支试管的唯一区别是催化剂不同，如果两试管的温度也不同，对实验结果有影响吗试管的温度也不同，对实验结果有影响吗？单一变量原则单一变量原则等量原则等量原则少许二氧化锰少许二氧化锰第17页/共42页实验二：探究酶的专一性实验二：探究酶的专一性实验目的实验目的: :比较唾液淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用比较唾液淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用比较蔗糖酶对淀粉和蔗糖的作用比较蔗糖酶对淀粉和蔗糖的作用材料用具材料用具: :稀释稀释200200倍的新鲜唾液倍的新鲜唾液, ,质量分数为质量分数为2%2%的蔗糖溶液的蔗糖溶液, ,溶于质量分数为溶于质量分数为0.3%NaCl0.3%

12、NaCl溶液中的淀粉溶液溶液中的淀粉溶液( (其其中淀粉含量为中淀粉含量为1%),1%),菲林试剂，蔗糖酶溶液，试管，菲林试剂，蔗糖酶溶液，试管，试管架试管架思考：分别找出自变量、因变量、无关变量，并思考：分别找出自变量、因变量、无关变量，并根据材料用具思考如何设计实验？根据材料用具思考如何设计实验？第18页/共42页实验二实验二 比较唾液淀粉酶和蔗糖酶对淀粉和蔗糖的作用比较唾液淀粉酶和蔗糖酶对淀粉和蔗糖的作用结论：结论：上述实验说明，淀粉酶只能催化淀粉水解，上述实验说明，淀粉酶只能催化淀粉水解，蔗糖酶只能催化蔗糖水解。蔗糖酶只能催化蔗糖水解。酶的专一性酶的专一性:每一种酶只能催化一种化合物或

13、一类化每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。合物的化学反应。实验原理：实验原理：淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖（麦芽糖、葡萄糖、果糖）。作用下都能水解成还原糖（麦芽糖、葡萄糖、果糖）。还原糖能够与菲林试剂发生反应，生成砖红色沉淀。还原糖能够与菲林试剂发生反应，生成砖红色沉淀。实验步骤：实验步骤：第19页/共42页根据以上内容根据以上内容,你能推测酶的催化作用可你能推测酶的催化作用可能有哪些特性及影响因素能有哪些特性及影响因素?展开想象的翅膀展开想象的翅膀第20页/共42页低温：抑制低温：抑制高温：失活高温：失活过酸

14、：失活过酸：失活过碱：失活过碱：失活第21页/共42页 高温、低温、过酸和过碱对酶活高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗？性的影响其本质相同吗？思考：思考：每种酶的每种酶的最适温度、最适最适温度、最适PH值值 是不是是不是 一样？一样？第22页/共42页 酶的名称 最适PH值 过氧化氢酶 6.8 唾液淀粉酶 6.8 脂肪酶 8.3 胰蛋白酶 8.0-9.0 胃蛋白酶 1.5-2.2第23页/共42页C第24页/共42页酶促反应速率酶促反应速率酶的浓度酶的浓度酶促反应速率酶促反应速率底物浓度底物浓度酶量一定酶量一定第25页/共42页 从上面我们知道利用从上面我们知道利用酶酶进行实验需

15、要一进行实验需要一定的条件，比如木瓜淀粉酶定的条件，比如木瓜淀粉酶60左右最好。左右最好。 能不能设计一个实验，来证明温度能不能设计一个实验，来证明温度会影响酶的活性？会影响酶的活性？第26页/共42页1号试管号试管淀粉溶液淀粉溶液实验实验步骤步骤一一二二三三四四实验现象实验现象结论结论2号试管号试管3号试管号试管加入淀粉酶加入淀粉酶2滴，振荡滴，振荡试管各加入试管各加入2mL淀粉溶液淀粉溶液变蓝色变蓝色保持保持0冰水中冰水中反应约反应约5min加热至加热至100，反应约反应约5min加热至加热至60，反应约反应约5min各加入两滴碘各加入两滴碘液液振荡振荡不变蓝不变蓝变蓝色变蓝色第27页/共

16、42页1号试管号试管过氧化氢过氧化氢溶液溶液实验实验步骤步骤一一二二三三四四实验现象实验现象结论结论2号试管号试管3号试管号试管加入过氧化氢酶加入过氧化氢酶2滴，振荡滴，振荡试管各加入试管各加入2mL过氧化氢溶液过氧化氢溶液无明显变化无明显变化pH7pH=12pH2各加入几滴过氧化氢酶溶液，各加入几滴过氧化氢酶溶液，23min后后将点燃的卫生香分别放入试管中将点燃的卫生香分别放入试管中复燃复燃无明显变化无明显变化第28页/共42页3 3、酶的特性：、酶的特性：具有高效性具有高效性具有专一性具有专一性作用条件较温和作用条件较温和 要有合适的温度要有合适的温度 要有合适的要有合适的pHpH总结：总

17、结：比较过氧化氢酶和比较过氧化氢酶和FeFe3 3的催化效率的催化效率淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 温度对淀粉酶活性的影响温度对淀粉酶活性的影响pHpH对过氧化氢酶活性的影响对过氧化氢酶活性的影响 1 1、酶的定义、酶的定义酶是活细胞产生的具有催化作酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。用的有机物。2 2、酶的本质、酶的本质绝大多数酶是蛋白质，绝大多数酶是蛋白质， 少数酶是少数酶是RNARNA。第29页/共42页应用知识解决生活问应用知识解决生活问题题1、人感冒发烧时，常食欲不佳，体力不支，原因是什么？、人感冒发烧时，常食欲不佳，体力不支，原因是什么？2、 采取什么

18、措施可使加酶洗衣粉达到最佳洗涤效果？采取什么措施可使加酶洗衣粉达到最佳洗涤效果？3、杀菌消毒、保存食品分别用哪种温度？、杀菌消毒、保存食品分别用哪种温度？ 第30页/共42页探索该洗衣粉中酶的催化作用的最适温度探索该洗衣粉中酶的催化作用的最适温度第31页/共42页洗衣粉中的酶本身无毒，含量少，又能被微生物完全降解，对环境无污染，而含磷洗衣粉会使水体富营养化洗衣粉中的酶本身无毒，含量少，又能被微生物完全降解，对环境无污染，而含磷洗衣粉会使水体富营养化蛋白质蛋白质45胶片上的蛋白膜存在时间的长短胶片上的蛋白膜存在时间的长短高温条件下酶的结构已遭破坏高温条件下酶的结构已遭破坏丝质及羊毛衣料所含的蛋白

19、质会被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，从而破坏衣料丝质及羊毛衣料所含的蛋白质会被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，从而破坏衣料第32页/共42页C唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水水D唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水水课堂反馈：课堂反馈：第33页/共42页胰蛋白酶作用于一定量的某种物质（底物），温度保持胰蛋白酶作用于一定量的某种物质（底物），温度保持最适温度最适温度3737，pHpH保持在最适值，生成物量与反应时间保持在最适值，生成物量与反应时间关系如右图，请回答下列问题：关系如右图，请回答下列问题：（1 1）该酶作用的底物是）该酶作用的底物是 。（2 2）

20、在）在140140分钟后，曲线变成水平，这是因为分钟后，曲线变成水平，这是因为 。（3 3）增加胰蛋白酶浓度，其他条件不变，请在原图上画出生）增加胰蛋白酶浓度，其他条件不变，请在原图上画出生成物量变化的示意曲线。成物量变化的示意曲线。（4 4）若胰蛋白酶浓度和其他条件不变，反应液）若胰蛋白酶浓度和其他条件不变，反应液pHpH由由2 2逐渐升逐渐升高到高到1010，则酶催化反应的速度将，则酶催化反应的速度将 原原因是因是 。（5 5）下图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速度和温度）下图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速度和温度关系的是关系的是 第34页/共42页BBD第35页/共42页第36页/

21、共42页毕希纳为什么当时只能推测酶是蛋白毕希纳为什么当时只能推测酶是蛋白质质,而不能证明酶是蛋白质而不能证明酶是蛋白质?酶的本质酶的本质v18361836年年, ,德国科学家德国科学家施旺施旺提取胃液中消化蛋白质的物提取胃液中消化蛋白质的物质质-胃蛋白酶胃蛋白酶. .第37页/共42页显微镜下的胃蛋白酶结晶显微镜下的胃蛋白酶结晶酶是一种具有生物催化作用的蛋白质蛋白质。第38页/共42页试管试管123456菲林试剂菲林试剂1%淀粉溶液淀粉溶液2%蔗糖溶液蔗糖溶液新鲜唾液新鲜唾液蔗糖酶溶液蔗糖酶溶液实验结果实验结果2ml2ml3ml3ml无颜无颜色反色反应应 无颜无颜色色 反应反应无颜无颜色反色反

22、应应无颜无颜色反色反应应2ml2ml2ml2ml3ml3ml3ml1ml1ml1ml1ml3ml砖红砖红色沉色沉淀淀砖红砖红色沉色沉淀淀方法步骤：方法步骤：先把试管下半部浸入先把试管下半部浸入37左右的热水中，反应左右的热水中，反应5min，再，再沸水浴沸水浴2min第39页/共42页淀粉溶液淀粉溶液蔗糖溶液蔗糖溶液实实验验步步骤骤一一二二三三实验实验现象现象结论结论加入淀粉酶加入淀粉酶2 2滴，振荡，试管下半部浸入滴，振荡，试管下半部浸入6060左右的热水中，反应左右的热水中，反应5min5min2号试管中加入号试管中加入2mL蔗糖溶液蔗糖溶液加入本尼迪特试剂加入本尼迪特试剂 振荡振荡沸水浴沸水浴2min1号试管中加入号试管中加入2mL淀粉溶液淀粉溶液白色白色不变色不变色棕色棕色砖红色沉淀砖红色沉淀第40页/共42页淀粉溶液淀粉溶液蔗糖溶液蔗糖溶液实实验验步步骤骤一一二二三三实验实验现象现象结论结论加入蔗糖酶加入蔗糖酶2 2滴，振荡，试管下半部浸入滴，振荡，试管下半部浸入6060左右的热水中，反应左右的热水中，反应5min5min4号试管中加入号试管中加入2mL蔗糖溶液蔗糖溶液加入本尼迪特试剂加入本尼迪特试剂 振荡振荡沸水浴沸水浴2min3号试管中加入号试管中加入2mL淀粉溶液淀粉溶液无色无色不变色不变色棕色棕色砖红色沉淀砖红色沉淀第41页/共42页