酶的作用和本质上

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1、第五章第五章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用第第1 1节节 降低反应活化能的酶降低反应活化能的酶？讨论：？讨论：1.1.金属笼作用？金属笼作用？2. 2. 是什么物质是什么物质使肉块消失了？使肉块消失了？3.3.这个实验需要这个实验需要解决什么问题解决什么问题？ 4.怎样才能证明怎样才能证明你的推测你的推测一一.酶在细胞代谢中的作用酶在细胞代谢中的作用: 1.1.比较过氧化氢在不同条件下的分解实验比较过氧化氢在不同条件下的分解实验1.目的要求 （一）实验：一）实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解比较过氧化氢在不同条件下的分解2、材料用具 4.方法步骤分组分组1 12 23 34 4（

2、1 1）底物：过氧化氢）底物：过氧化氢2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml （2 2）不同）不同条件下处理条件下处理 FeCl3 FeCl3（2 2滴）滴） 肝脏研磨液（肝脏研磨液（2 2滴）滴） 加热（加热（9090） (3) (3)观察和观察和记录现象记录现象 气泡产生速度气泡产生速度 卫生香复燃情况卫生香复燃情况试试管管号号3%3%H H2 2O O2 2 控制变量控制变量点燃的卫点燃的卫生香检测生香检测实验处理实验处理H H2 2O O2 2分解速度分解速度( (气泡多少气泡多少) )1 12ML2ML 2 22ML2ML9090度水浴加热度水浴加热3 32ML2ML滴加滴

3、加3%3%氯化铁氯化铁2 2滴滴4 42ML2ML滴加滴加20%20%肝脏肝脏研磨液研磨液2 2滴滴较少较少较多较多较亮较亮很多很多很亮很亮过氧化氢在不同条件下的分解过氧化氢在不同条件下的分解过氧化氢在不同条件下的分解过氧化氢在不同条件下的分解 讨论讨论:p79:p791.1.与与1 1号试管相比号试管相比,2,2号试管出现什么不号试管出现什么不同的现象同的现象? ?这一现象说明什么这一现象说明什么? ?2.2.在细胞内能通过加热提高反应速率吗在细胞内能通过加热提高反应速率吗? ?3.33.3号和号和4 4号未经加热号未经加热, ,也有大量气泡产也有大量气泡产生生, ,这说明什么这说明什么?

4、?4.34.3号与号与4 4号相比号相比, ,哪支试管中的反应速哪支试管中的反应速率快率快? ?这说明什么这说明什么? ?为什么说酶对于细胞为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要内化学反应的顺利进行至关重要? ? 3.控制变量和对照实验 （1 1）控制变量）控制变量 自变量自变量 因变量因变量 无关变量无关变量（2 2）对照实验）对照实验（一）实验：（一）实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解比较过氧化氢在不同条件下的分解实验组实验组对照组对照组无关变量无关变量因变量因变量自变量自变量实验过程的理论分析实验过程的理论分析过氧化过氧化氢分解氢分解速度速度加入试剂加入试剂的量的量; ;实实验

5、室的温验室的温度度;H;H2 2O O2 2的的浓度等浓度等. .1 1号试管号试管2,3,42,3,4号号试管试管2 2号号:90:90度度水浴加热水浴加热3 3号号: :加入加入3.5%3.5%的氯的氯化铁溶液化铁溶液4 4号号: :加入加入20%20%肝脏肝脏研磨液研磨液2.2.2.酶在细胞代谢中的作用酶在细胞代谢中的作用: :降低化学反应活化能降低化学反应活化能, ,催化化学反应的进行催化化学反应的进行, ,使细胞代谢在温和条件下快速进行，同无机使细胞代谢在温和条件下快速进行，同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高因而催化效率

6、更高. .活化能：活化能： 分子从常态转变为容易发生分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量化学反应的活跃状态所需的能量酶降低化学反应活化能酶降低化学反应活化能酶降低化学反应活化能酶降低化学反应活化能酶是生物催化剂，与化学上的催化剂催酶是生物催化剂，与化学上的催化剂催化效率相同吗？化效率相同吗？相同点：都能催化化学反应，都能相同点：都能催化化学反应，都能提高反应的速度，缩短反应时间，提高反应的速度，缩短反应时间，但是，不能改变反应的平衡位点但是，不能改变反应的平衡位点二二. .酶的本质酶的本质酶的本质酶的本质巴斯德在显微镜下观察到酵母细胞巴斯德在显微镜下观察到酵母细胞,他的他的观点

7、哪些是正确的观点哪些是正确的,哪些是错误的哪些是错误的?李毕李毕希的观点呢希的观点呢?毕希纳实验示意图毕希纳实验示意图,从中可得出什么结从中可得出什么结论论?为什么当时只能推测酶是蛋白质为什么当时只能推测酶是蛋白质,而不能证明酶是蛋白质而不能证明酶是蛋白质?酶的本质酶的本质酶的本质酶的本质萨姆纳历时萨姆纳历时9年才证明脲酶是蛋白质年才证明脲酶是蛋白质,并并因此获得诺贝尔奖因此获得诺贝尔奖.你认为他成功的主要你认为他成功的主要原因是什么原因是什么?一、酶的发现一、酶的发现：2.18362.1836年年, ,德国科学家施旺从胃液中提取到消化蛋白质的德国科学家施旺从胃液中提取到消化蛋白质的物质物质.

8、 .3.19263.1926年年, ,美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶的美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶的结晶结晶, ,并证明它是一种蛋白质并证明它是一种蛋白质. .1.17731.1773年年, ,意大利科学家斯帕兰轧尼意大利科学家斯帕兰轧尼 通过研究鹰胃对通过研究鹰胃对肉块消化实验肉块消化实验, ,得出了胃具有化学性消化的功能得出了胃具有化学性消化的功能. .5.205.20世纪世纪8080年代以来年代以来, ,美国科学家切赫和奥特曼发现少美国科学家切赫和奥特曼发现少数数RNARNA也具有生物催化作用也具有生物催化作用. .4.204.20世纪世纪3030年代年代, ,科学家相

9、继提取出多种酶的蛋白质科学家相继提取出多种酶的蛋白质结晶结晶, ,并指出酶是一类具有生物催化作用的蛋白质并指出酶是一类具有生物催化作用的蛋白质. .酶是由活细胞产生的一类具有催化作用的酶是由活细胞产生的一类具有催化作用的有机物有机物,其中绝大多数酶是蛋白质其中绝大多数酶是蛋白质.请给酶下一个较完整的定义请给酶下一个较完整的定义.巩固练习 1.在本实验中，把肝脏制成研磨液的目的是（ ）A.利于过氧化氢酶的释放 B提高过氧化氢酶的活性 C保护过氧化氢酶 D降低过氧化氢酶的活性 2.选用新鲜肝脏做实验，是因为肝脏中（ ） A含过氧化氢酶多 B含过氧化氢酶但易挥发 C含过氧化氢酶多且活性强 D含酶的种

10、类很多 3.酶的作用： 酶酶(Enzyme)(Enzyme)是活细胞产生的一类具有生物是活细胞产生的一类具有生物催化作用的催化作用的有机物有机物. .二二. .酶的概念：酶的概念：序号项 目试管121 注入可溶性淀粉溶液2mL/2注入蔗糖溶液/2mL3 注入新鲜淀粉酶溶液2mL2mL4 加入斐林试剂2mL2mL5结果现象项目项目试管试管淀粉酶溶液淀粉酶溶液1mL1mL1mL1mL1mL1mL蒸馏水蒸馏水1mL1mL/ / /NaOHNaOH/ /1mL1mL/ /HClHCl/ / /1mL1mL淀粉溶液淀粉溶液2mL2mL2mL2mL2mL2mL结果现象结果现象砖红砖红无砖红无砖红 无砖红无

11、砖红试管123淀粉溶液2mL2mL2mL温度热水沸水冰块淀粉酶溶液1mL1mL1mL碘液滴滴滴不变蓝蓝色蓝色酶的名称酶的名称最适最适PHPH过氧化氢酶（肝）过氧化氢酶（肝）6.86.8唾液淀粉酶唾液淀粉酶 6.8 6.8脂肪酶脂肪酶 8.3 8.3胰蛋白酶胰蛋白酶8.0-9.08.0-9.0胃蛋白酶胃蛋白酶 1.52.2 1.52.2小结：酶的特性小结：酶的特性 酶的高效性酶的高效性 酶的专一性酶的专一性每一种酶只能催化一种每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化合物或一类化合物的化学反应化学反应酶的催化效率是无机催酶的催化效率是无机催化剂的化剂的107 1013倍倍 酶的作用条件较温和酶的

12、作用条件较温和要有合适的温度温度要有合适的 P H 讨论讨论1、在温度对酶活性影响的实验中，为什么要在加入、在温度对酶活性影响的实验中，为什么要在加入淀粉酶溶液之前控制好各自的温度？淀粉酶溶液之前控制好各自的温度？2、 pH对酶活性影响的实验中，能不能先加对酶活性影响的实验中，能不能先加淀粉溶液和淀粉酶溶液，后加蒸馏水、氢氧淀粉溶液和淀粉酶溶液，后加蒸馏水、氢氧化钠、盐酸？为什么？化钠、盐酸？为什么？防止在控制温度之前淀粉酶已将淀粉水解，防止在控制温度之前淀粉酶已将淀粉水解，从而失去对照作用，影响实验效果。从而失去对照作用，影响实验效果。不能，这样可能在改变溶液不能，这样可能在改变溶液pH之前

13、淀粉之前淀粉酶已将淀粉水解，从而影响实验效果。酶已将淀粉水解，从而影响实验效果。二定义二定义酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物成分：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是成分：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNARNA。 由活细胞产生由活细胞产生催化性质：催化性质：A.A.比无机催化剂更能减低化学反应的活化能，提高化学反应比无机催化剂更能减低化学反应的活化能，提高化学反应速度。相关实验速度。相关实验B.B.反应前后酶的性质和数量没有变化。反应前后酶的性质和数量没有变化。C.C.在一定条件下，能使生物体内复杂的化学反应迅速地进行，在一定条件下，能使生物体内复杂的化学反应

14、迅速地进行，而酶本身并不发生变化。而酶本身并不发生变化。 只改变反应速度，不改变化学平只改变反应速度，不改变化学平衡位点。衡位点。 加入物质（毫升）加入物质（毫升）试管试管1 1试管试管2 21%1%的淀粉溶液的淀粉溶液 4 4 2%2%的蔗糖溶液的蔗糖溶液 稀释唾液稀释唾液 1 1温度温度37373737斐林试剂斐林试剂 2 2 2 2沸水浴（分钟）沸水浴（分钟） 2 2 2 2 下表是验证唾液淀粉酶水解淀粉形成麦芽糖的专一性的实验设下表是验证唾液淀粉酶水解淀粉形成麦芽糖的专一性的实验设计。请回答计。请回答（1）写出表中）写出表中 的剂量值：的剂量值： - - -（2）写出各试管中的实验现象

15、）写出各试管中的实验现象1- 2-（3）各试管为什么必须置于）各试管为什么必须置于37 环境中？环境中？ 14砖红色砖红色无无练习：图中图中A A、B B、C C三图依次表示酶浓度一定时三图依次表示酶浓度一定时 ，反应速度和反应物浓，反应速度和反应物浓度、温度、度、温度、PHPH值的关系。请据图回答下列问题：值的关系。请据图回答下列问题：（1 1）图）图A A中，反应物达到某一浓度时，反应速度不再上升，其原因中，反应物达到某一浓度时，反应速度不再上升，其原因是是（2 2）图）图B B中，中，a a点所对应的温度是点所对应的温度是（3 3）图）图B B中，中，a a点到点到b b点曲线急剧下降，

16、其原因是点曲线急剧下降，其原因是（4 4）将装有酶与反应物的甲、乙两试管分别放入）将装有酶与反应物的甲、乙两试管分别放入1212和和75 75 水浴水浴锅中，锅中，20min20min中后取出转入中后取出转入37 37 的水浴锅中保温，两试管内反应分的水浴锅中保温，两试管内反应分别应为：别应为：甲甲，乙乙 。 受反应液中酶浓度的限制（或酶的数量不足）酶反应的最适温度温度升高使酶活性下降速度加快无催化反应（5 5）图）图C C 表示了表示了催化反应的速率变化曲线。催化反应的速率变化曲线。 A A、唾液淀粉酶、唾液淀粉酶 B B、胃蛋白酶、胃蛋白酶 C C、胰蛋白酶、胰蛋白酶 D D、植物淀粉酶、

17、植物淀粉酶2 2、在测定胃蛋白酶的活性时，将溶液的、在测定胃蛋白酶的活性时，将溶液的PHPH值由值由1010降到降到2 2的过程，的过程，胃蛋白酶活性将胃蛋白酶活性将 （ ） A A、不断上升、不断上升 B B、没有变化、没有变化 C C、先升后降、先升后降 D D、先降后升、先降后升3 3、将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水混合装入、将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水混合装入一容器内，调整一容器内，调整PHPH值至值至2.02.0，保存与，保存与37 37 的水浴锅中，过一段时间的水浴锅中，过一段时间后，容器内剩余的物质是后，容器内剩余的物质是 （ ） A A、淀粉、

18、胃蛋白酶、多肽、水、淀粉、胃蛋白酶、多肽、水 B B、唾液淀粉酶、唾液淀粉酶、 麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水 C C、唾液淀粉酶、唾液淀粉酶、 胃蛋白酶、多肽、水胃蛋白酶、多肽、水 D D、唾液淀粉酶、唾液淀粉酶、 淀粉淀粉 、胃蛋白酶、胃蛋白酶、 水水CBA实验设计： 探索探索PH对淀粉酶活性的影响对淀粉酶活性的影响实验原理：淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖。淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖。麦芽糖能够与斐林试剂发生氧化还原反应，生成砖麦芽糖能够与斐林试剂发生氧化还原反应，生成砖红色氧化亚铜沉淀。红色氧化亚铜沉淀。材料用具材料用具：质量分数为质量分数为2%的唾液、试管、量筒、的唾液、试管、量筒、小烧杯、大烧杯、滴管、试管夹、酒精灯、石棉网、小烧杯、大烧杯、滴管、试管夹、酒精灯、石棉网、温度计、火柴、质量分数为温度计、火柴、质量分数为3%的淀粉溶液、质量分的淀粉溶液、质量分数为数为3%的可溶性淀粉溶液、质量分数为的可溶性淀粉溶液、质量分数为5%的盐酸、的盐酸、质量分数为质量分数为5%的氢氧化钠溶液、蒸馏水、斐林试剂的氢氧化钠溶液、蒸馏水、斐林试剂。