高一生物酶課件人教版必修一

1、新陳代謝在常溫、常壓下，為什么能新陳代謝在常溫、常壓下，為什么能夠順利而快速地進行呢？夠順利而快速地進行呢？酶酶 18世紀之前，人們一直認為鳥類的胃只能磨碎世紀之前，人們一直認為鳥類的胃只能磨碎食物，不能分解食物中的有機物。食物，不能分解食物中的有機物。 1773年年,意大利科學家斯帕蘭札尼做了一個巧妙意大利科學家斯帕蘭札尼做了一個巧妙的實驗：將肉塊放入金屬籠內(nèi)的實驗：將肉塊放入金屬籠內(nèi),然后讓鷹把小籠子吞然后讓鷹把小籠子吞下去下去.過一段時間后過一段時間后,他把小籠子取出來他把小籠子取出來,發(fā)現(xiàn)籠內(nèi)的發(fā)現(xiàn)籠內(nèi)的肉塊消失了。肉塊消失了。從這個實驗中能得出什么結(jié)論？從這個實驗中能得出什么結(jié)論？胃

2、具有化學性消化的作用胃具有化學性消化的作用一、酶的發(fā)現(xiàn)一、酶的發(fā)現(xiàn)一、酶的發(fā)現(xiàn)一、酶的發(fā)現(xiàn)1. 1773年意大利斯帕蘭札尼實驗，其巧妙之處在哪里？這個實年意大利斯帕蘭札尼實驗，其巧妙之處在哪里？這個實驗說明了什么？驗說明了什么？巧妙之處：把肉放在小籠內(nèi)，避免發(fā)生物理巧妙之處：把肉放在小籠內(nèi)，避免發(fā)生物理消化；本實驗說明胃中發(fā)生化學性消化。消化；本實驗說明胃中發(fā)生化學性消化。2、1857年年，法國微生物學家，法國微生物學家巴斯德巴斯德通過顯微鏡觀察，提通過顯微鏡觀察，提出釀酒中的發(fā)酵是由于酵母細胞的存在，沒有活細胞的參出釀酒中的發(fā)酵是由于酵母細胞的存在，沒有活細胞的參與，糖類是不可能變成酒精的。

3、德國化學家與，糖類是不可能變成酒精的。德國化學家李比希李比希卻堅持卻堅持認為引起發(fā)酵的是酵母細胞中的某些物質(zhì)，與酵母菌的活認為引起發(fā)酵的是酵母細胞中的某些物質(zhì)，與酵母菌的活動無關(guān)。兩種觀點爭論不下。動無關(guān)。兩種觀點爭論不下。說明酒精發(fā)酵是酵母中的某種物質(zhì)，說明酒精發(fā)酵是酵母中的某種物質(zhì)，而不是酵母細胞本身。而不是酵母細胞本身。1897年，德國的年，德國的畢希納畢希納把酵母細胞放在石英砂中用力研把酵母細胞放在石英砂中用力研磨，加水攪拌，再進行加壓過濾，得到不含酵母細胞的磨，加水攪拌，再進行加壓過濾，得到不含酵母細胞的提取液。在這些汁液中加入葡萄糖，一段時間后就冒出提取液。在這些汁液中加入葡萄糖，

4、一段時間后就冒出氣泡。糖液居然變成了酒。這個實驗說明了什么？氣泡。糖液居然變成了酒。這個實驗說明了什么？3. 20世紀世紀30年代年代,科學家們相繼提取多種酶的蛋白質(zhì)科學家們相繼提取多種酶的蛋白質(zhì)結(jié)晶結(jié)晶(如如:脲酶，美國科學家薩母納爾從刀豆種子中提脲酶，美國科學家薩母納爾從刀豆種子中提取出來的取出來的),這一事實說明了什么這一事實說明了什么?酶是蛋白質(zhì)。酶是蛋白質(zhì)。極少數(shù)酶是極少數(shù)酶是RNA，稱為核酶。，稱為核酶。4 4、2020世紀世紀8080年代以來年代以來, ,美國科學家美國科學家切赫和奧特曼切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)少數(shù)少數(shù)RNARNA也具有催化作用也具有催化作用. .酶的概念：酶是活細胞

5、產(chǎn)生的一類具有生物催化作用酶是活細胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機物。的有機物。產(chǎn)生部位:生理作用:化學本質(zhì):活細胞活細胞生物催化作用生物催化作用有機物有機物大部分酶是蛋白質(zhì)，也有少數(shù)是大部分酶是蛋白質(zhì)，也有少數(shù)是RNARNA。酶VS無機催化劑共同點：反應前后，自身的性質(zhì)、數(shù)量不改變。 可以加快反應速度，但并不改變反應本 身的平衡。不同點不同點：酶降低活化能的作用更顯著，因而催化酶降低活化能的作用更顯著，因而催化 效率更高效率更高。2.2.酶的催化機理酶的催化機理底底 物：物： 受酶催化而發(fā)生化學反應的分子。受酶催化而發(fā)生化學反應的分子。酶促反應：酶促反應：受酶催化的化學反應。受酶催化的化學

6、反應。1948年，德國有機化學家年，德國有機化學家Fisher提出提出鎖鑰學說鎖鑰學說下圖是人體內(nèi)某個化學反應的示意圖。下圖是人體內(nèi)某個化學反應的示意圖。 圖中的哪個英文字母代表酶？圖中的哪個英文字母代表酶？A酶有什么獨特的特點呢？酶有什么獨特的特點呢？酶的專一性酶的專一性酶酶生物催化劑生物催化劑酶酶生物催化劑生物催化劑提出問題：酶作為生提出問題：酶作為生物催化劑，與無機催物催化劑，與無機催化劑相比，哪個效率化劑相比，哪個效率更高？如何證明更高？如何證明 H2O2 H2O+O2過氧化氫酶過氧化氫酶MnO2實驗目的：比較過氧化氫酶與實驗目的：比較過氧化氫酶與MnOMnO2 2催化效率催化效率取材

7、：雞肝勻漿或馬鈴薯勻漿取材：雞肝勻漿或馬鈴薯勻漿實驗設(shè)計的一般方法：控制變量法實驗設(shè)計的一般方法：控制變量法實驗中可以變化的因素稱為變量實驗中可以變化的因素稱為變量。自變量：自變量：其中人為改變的，其中人為改變的，實驗控制的實驗控制的變量變量。因變量：因變量：隨著自變量改變而變化的變量隨著自變量改變而變化的變量。無關(guān)變量：無關(guān)變量：除自變量以外的還可能會存在除自變量以外的還可能會存在的一些可變因素，對實驗結(jié)果造成影響的的一些可變因素，對實驗結(jié)果造成影響的。對照實驗：對照實驗：除一個因素（自變量）以外，除一個因素（自變量）以外，其余（無關(guān)變量）都保持一致且適宜的實驗。其余（無關(guān)變量）都保持一致且

8、適宜的實驗。（1）自變量自變量： 催化劑的種類催化劑的種類（2 2）因變量：）因變量： 催化效率的高低催化效率的高低點燃但無明火的衛(wèi)生香復燃程點燃但無明火的衛(wèi)生香復燃程度，火焰大小度，火焰大小氣泡產(chǎn)生的速度、多少氣泡產(chǎn)生的速度、多少（3 3）無關(guān)變量：）無關(guān)變量：過氧化氫溶液的體積、濃度、配制的時間，過氧化氫溶液的體積、濃度、配制的時間，試管大小，溫度，試管大小，溫度，PH等。等。實驗一：比較過氧化氫酶與實驗一：比較過氧化氫酶與MnO2MnO2催化效率催化效率要求相同且適宜要求相同且適宜設(shè)計好實驗步驟和記錄表格設(shè)計好實驗步驟和記錄表格, ,再進行實驗操作是再進行實驗操作是一個良好的習慣一個良好

9、的習慣, ,有利于統(tǒng)籌安排實驗有利于統(tǒng)籌安排實驗. .實驗記錄表格實驗記錄表格試管試管H2O2溶液溶液雞肝勻漿雞肝勻漿MnO2帶火星的衛(wèi)帶火星的衛(wèi)生香檢測生香檢測實驗結(jié)果實驗結(jié)果1號號2號號3mL3mL少許少許少許少許上節(jié)課小結(jié)：上節(jié)課小結(jié)：1.酶的發(fā)現(xiàn)酶的發(fā)現(xiàn)2.酶的催化機理酶的催化機理3.酶的特性酶的特性4.實驗設(shè)計的一般思路和一般方法實驗設(shè)計的一般思路和一般方法酶的化學本質(zhì)：大多數(shù)為蛋白質(zhì)，少數(shù)為酶的化學本質(zhì)：大多數(shù)為蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA具有高效性，具有高效性，具有專一性具有專一性實驗設(shè)計的一般方法：控制變量法實驗設(shè)計的一般方法：控制變量法實驗原理：實驗原理：新鮮新鮮的肝臟中含有過氧化氫

10、酶，二氧化錳是一種無機的肝臟中含有過氧化氫酶，二氧化錳是一種無機催化劑，都可以催化催化劑，都可以催化H2O2分解成分解成H2O和和O2。方法步驟：方法步驟：過氧化氫溶液過氧化氫溶液雞肝臟勻漿少許雞肝臟勻漿少許1212二氧化錳少許二氧化錳少許三、酶的特性三、酶的特性1.該實驗能得出什么結(jié)論？該實驗能得出什么結(jié)論？酶具有高效性酶具有高效性2.該實驗中為什么選用兩支試管？如果只該實驗中為什么選用兩支試管？如果只 用試管用試管1能否證明酶具有高效性？能否證明酶具有高效性？實驗設(shè)計原則：實驗設(shè)計原則： 對照原則對照原則3.兩支試管的唯一區(qū)別是催化劑不同，如果兩兩支試管的唯一區(qū)別是催化劑不同，如果兩試管的

11、溫度也不同，對實驗結(jié)果有影響嗎試管的溫度也不同，對實驗結(jié)果有影響嗎？單一變量原則單一變量原則等量原則等量原則少許二氧化錳少許二氧化錳實驗二：探究酶的專一性實驗二：探究酶的專一性實驗目的實驗目的: :比較唾液淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用比較唾液淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用比較蔗糖酶對淀粉和蔗糖的作用比較蔗糖酶對淀粉和蔗糖的作用材料用具材料用具: :稀釋稀釋200200倍的新鮮唾液倍的新鮮唾液, ,質(zhì)量分數(shù)為質(zhì)量分數(shù)為2%2%的蔗糖溶液的蔗糖溶液, ,溶于質(zhì)量分數(shù)為溶于質(zhì)量分數(shù)為0.3%NaCl0.3%NaCl溶液中的淀粉溶液溶液中的淀粉溶液( (其其中淀粉含量為中淀粉含量為1%),1%),本尼迪特試劑，

12、蔗糖酶溶液，本尼迪特試劑，蔗糖酶溶液，試管，試管架試管，試管架思考：分別找出自變量、因變量、無關(guān)變量，并思考：分別找出自變量、因變量、無關(guān)變量，并根據(jù)材料用具思考如何設(shè)計實驗？根據(jù)材料用具思考如何設(shè)計實驗？實驗二實驗二 比較唾液淀粉酶和蔗糖酶對淀粉和蔗糖的作用比較唾液淀粉酶和蔗糖酶對淀粉和蔗糖的作用結(jié)論：結(jié)論：上述實驗說明，淀粉酶只能催化淀粉水解，上述實驗說明，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。酶的專一性酶的專一性:每一種酶只能催化一種化合物或一類化每一種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化學反應。合物的化學反應。實驗原理：實驗原理：淀粉和蔗糖都是非還原糖

13、。它們在酶的催化淀粉和蔗糖都是非還原糖。它們在酶的催化作用下都能水解成還原糖（麥芽糖、葡萄糖、果糖）。作用下都能水解成還原糖（麥芽糖、葡萄糖、果糖）。還原糖能夠與本尼迪特試劑發(fā)生反應，生成磚紅色沉淀。還原糖能夠與本尼迪特試劑發(fā)生反應，生成磚紅色沉淀。實驗步驟：實驗步驟：雕牌加酶洗衣粉包裝袋上雕牌加酶洗衣粉包裝袋上印有以下資料印有以下資料:成分成分:蛋白酶蛋白酶0.2%,清潔劑清潔劑15%.用法用法:洗滌前先將衣物浸于加有適量洗衣粉的洗滌前先將衣物浸于加有適量洗衣粉的水內(nèi)一段時間水內(nèi)一段時間,使用溫水效果最佳使用溫水效果最佳.切勿用切勿用60以上的熱水以上的熱水.注意注意,切勿用于絲質(zhì)及羊毛衣料

14、切勿用于絲質(zhì)及羊毛衣料;用后須徹底清洗雙手用后須徹底清洗雙手.根據(jù)以上內(nèi)容根據(jù)以上內(nèi)容,你能推測酶的催化作用可你能推測酶的催化作用可能有哪些特性及影響因素能有哪些特性及影響因素?展開想象的翅膀展開想象的翅膀酶的特性作用條件較溫和。作用條件較溫和。受溫度和受溫度和pH值影響值影響低溫：抑制低溫：抑制高溫：失活高溫：失活過酸：失活過酸：失活過堿：失活過堿：失活 高溫、低溫、過酸和過堿對酶活性高溫、低溫、過酸和過堿對酶活性的影響其本質(zhì)相同嗎？的影響其本質(zhì)相同嗎？思考：思考：每種酶的每種酶的最適溫度、最適最適溫度、最適PH值值 是不是是不是 一樣？一樣？ 酶的名稱 最適PH值 過氧化氫酶 6.8 唾液

15、淀粉酶 6.8 脂肪酶 8.3 胰蛋白酶 8.0-9.0 胃蛋白酶 1.5-2.2C酶促反應速率酶促反應速率酶的濃度酶的濃度酶促反應速率酶促反應速率底物濃度底物濃度酶量一定酶量一定 從上面我們知道利用從上面我們知道利用酶酶進行實驗需要一進行實驗需要一定的條件，比如木瓜淀粉酶定的條件，比如木瓜淀粉酶60左右最好。左右最好。 能不能設(shè)計一個實驗，來證明溫度會能不能設(shè)計一個實驗，來證明溫度會影響酶的活性？影響酶的活性？1號試管號試管淀粉溶液淀粉溶液實驗實驗步驟步驟一一二二三三四四實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論2號試管號試管3號試管號試管加入淀粉酶加入淀粉酶2滴，振蕩滴，振蕩試管各加入試管各加入2mL淀粉溶

16、液淀粉溶液變藍色變藍色保持保持0冰水中冰水中反應約反應約5min加熱至加熱至100，反應約反應約5min加熱至加熱至60，反應約反應約5min各加入兩滴碘液各加入兩滴碘液振蕩振蕩不變藍不變藍變藍色變藍色1號試管號試管過氧化氫過氧化氫溶液溶液實驗實驗步驟步驟一一二二三三四四實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論2號試管號試管3號試管號試管加入過氧化氫酶加入過氧化氫酶2滴，振蕩滴，振蕩試管各加入試管各加入2mL過氧化氫溶液過氧化氫溶液無明顯變化無明顯變化pH7pH=12pH2各加入幾滴過氧化氫酶溶液，各加入幾滴過氧化氫酶溶液，23min后后將點燃的衛(wèi)生香分別放入試管中將點燃的衛(wèi)生香分別放入試管中復燃復燃無明顯變

17、化無明顯變化3 3、酶的特性：、酶的特性：具有高效性具有高效性具有專一性具有專一性作用條件較溫和作用條件較溫和 要有合適的溫度要有合適的溫度 要有合適的要有合適的pHpH總結(jié)：總結(jié)：比較過氧化氫酶和比較過氧化氫酶和FeFe3 3的催化效率的催化效率淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用 溫度對淀粉酶活性的影響溫度對淀粉酶活性的影響pHpH對過氧化氫酶活性的影響對過氧化氫酶活性的影響 1 1、酶的定義、酶的定義酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物。用的有機物。2 2、酶的本質(zhì)、酶的本質(zhì)絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)， 少數(shù)酶是少數(shù)酶是RNARN

18、A。應用知識解決生活問題應用知識解決生活問題1、人感冒發(fā)燒時，常食欲不佳，體力不支，原因是什么？、人感冒發(fā)燒時，常食欲不佳，體力不支，原因是什么？2、 采取什么措施可使加酶洗衣粉達到最佳洗滌效果？采取什么措施可使加酶洗衣粉達到最佳洗滌效果？3、殺菌消毒、保存食品分別用哪種溫度？、殺菌消毒、保存食品分別用哪種溫度？ 某工廠生產(chǎn)了一種加酶洗衣粉，其包裝袋上印有如下部分某工廠生產(chǎn)了一種加酶洗衣粉，其包裝袋上印有如下部分說明。說明。成分：含堿性蛋白酶等成分：含堿性蛋白酶等用法：洗滌前先將衣物浸于洗衣粉的水內(nèi)數(shù)小時。使用溫用法：洗滌前先將衣物浸于洗衣粉的水內(nèi)數(shù)小時。使用溫水效果更佳。水效果更佳。注意：切

19、勿用于絲質(zhì)及羊毛衣料。用后徹底清洗雙手。注意：切勿用于絲質(zhì)及羊毛衣料。用后徹底清洗雙手。請回答以下問題：請回答以下問題：質(zhì)檢局針對該洗衣粉設(shè)計了如下裝置進行實驗：質(zhì)檢局針對該洗衣粉設(shè)計了如下裝置進行實驗：（1）該實驗的目的是）該實驗的目的是。探索該洗衣粉中酶的催化作用的最適溫度探索該洗衣粉中酶的催化作用的最適溫度（2）一學生為探索該洗衣粉中酶催化作用的最適溫度，參考上）一學生為探索該洗衣粉中酶催化作用的最適溫度，參考上述（）的實驗材述（）的實驗材料及方法進行了有關(guān)實驗，并把結(jié)果以下列曲線圖、表示。料及方法進行了有關(guān)實驗，并把結(jié)果以下列曲線圖、表示。該堿性蛋白酶作用的底物是該堿性蛋白酶作用的底物

20、是 。 由圖可知，使用該加酶洗衣粉的最適宜溫度約為由圖可知，使用該加酶洗衣粉的最適宜溫度約為。在在O和和75時，酶的催化效率基本都降為零，但溫度再時，酶的催化效率基本都降為零，但溫度再度回到度回到45，后者的催化作用已不能恢復，這是因為，后者的催化作用已不能恢復，這是因為該學生在實驗過程中可通過直接測定該學生在實驗過程中可通過直接測定指標來表示指標來表示酶的催化效率。酶的催化效率。（）該加酶洗衣粉不能用于洗滌絲質(zhì)及羊毛衣料，其主要原（）該加酶洗衣粉不能用于洗滌絲質(zhì)及羊毛衣料，其主要原因是因是 。 （）大力推廣使用加酶洗衣粉替代含磷洗衣粉，有利于生態(tài)（）大力推廣使用加酶洗衣粉替代含磷洗衣粉，有利

21、于生態(tài)環(huán)境保護，這是因為環(huán)境保護，這是因為 。洗衣粉中的酶本身無毒，含量少，又能被微生物完全降洗衣粉中的酶本身無毒，含量少，又能被微生物完全降解，對環(huán)境無污染，而含磷洗衣粉會使水體富營養(yǎng)化解，對環(huán)境無污染，而含磷洗衣粉會使水體富營養(yǎng)化蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)45膠片上的蛋白膜存在時間的長短膠片上的蛋白膜存在時間的長短高溫條件下酶的結(jié)構(gòu)已遭破壞高溫條件下酶的結(jié)構(gòu)已遭破壞絲質(zhì)及羊毛衣料所含的蛋白質(zhì)會被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，從而破壞衣料絲質(zhì)及羊毛衣料所含的蛋白質(zhì)會被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，從而破壞衣料例：將乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀例：將乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和適量水混合裝入一容器內(nèi)，

22、調(diào)整粉酶和適量水混合裝入一容器內(nèi)，調(diào)整pH值至值至2.0，保存于，保存于37的水浴鍋內(nèi)。過一段的水浴鍋內(nèi)。過一段時間后，容器內(nèi)剩余的物質(zhì)是：時間后，容器內(nèi)剩余的物質(zhì)是：A淀粉、胃蛋白酶、多肽、水淀粉、胃蛋白酶、多肽、水B唾液淀粉酶、麥芽糖、胃蛋白酶、多肽、水唾液淀粉酶、麥芽糖、胃蛋白酶、多肽、水C唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水D唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水課堂反饋：課堂反饋：胰蛋白酶作用于一定量的某種物質(zhì)（底物），溫度保持胰蛋白酶作用于一定量的某種物質(zhì)（底物），溫度保持最適溫度最適溫度3737，pHpH保持在最適值，生成物量與反應時

23、間保持在最適值，生成物量與反應時間關(guān)系如右圖，請回答下列問題：關(guān)系如右圖，請回答下列問題：（1 1）該酶作用的底物是）該酶作用的底物是 。（2 2）在）在140140分鐘后，曲線變成水平，這是因為分鐘后，曲線變成水平，這是因為 。（3 3）增加胰蛋白酶濃度，其他條件不變，請在原圖上畫出生）增加胰蛋白酶濃度，其他條件不變，請在原圖上畫出生成物量變化的示意曲線。成物量變化的示意曲線。（4 4）若胰蛋白酶濃度和其他條件不變，反應液）若胰蛋白酶濃度和其他條件不變，反應液pHpH由由2 2逐漸升逐漸升高到高到1010，則酶催化反應的速度將，則酶催化反應的速度將 原原因是因是 。（5 5）下圖中能正確表示胰蛋白酶對底物的分解速度和溫度）下圖中能正確表示胰蛋白酶對底物的分解速度和溫度關(guān)系的是關(guān)系的是 練習1.能夠使唾液淀粉酶水解的酶是 A.淀粉酶 B.蛋白酶 C.脂肪酶 D.蔗糖酶2.在不損傷植物細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下，下列哪種物質(zhì)適用于除去細胞壁 A.蛋白酶 B.纖維素酶 C.鹽酸 D.淀粉酶3.在唾液淀粉酶催化淀粉的水解實驗中，將唾液稀釋10倍，與用唾液原液的效果幾乎相同，這說明了酶具有 A.專一性 B.穩(wěn)定性 C.多樣性 D.高效性BBD畢希納為什么當時只能推測酶是蛋白畢希納為什么當時只能推測酶是蛋白質(zhì)質(zhì),而不能證明酶是蛋白