2023學(xué)年完整公開課版酶（唐順風(fēng)）

酶為生活添姿彩第三節(jié)酶一碗米飯?jiān)谌梭w內(nèi)需要多少時(shí)間消化？放在室外需要多少時(shí)間分解？酶的發(fā)現(xiàn)1773年意大利科學(xué)家斯巴蘭札尼喂食鷹的實(shí)驗(yàn)提出問題：作出假設(shè)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)：實(shí)驗(yàn)結(jié)果：分析結(jié)果：酶的發(fā)現(xiàn)18世紀(jì)意大利斯帕蘭札尼探究實(shí)驗(yàn)鳥類的胃中只有物理消化嗎？可能鳥類的胃中還有化學(xué)消化將肉放入金屬籠中（目的：除去物理性消化，去除干擾因素）籠內(nèi)的肉消失了鳥胃液中含有消化肉塊的物質(zhì)。(將可能的結(jié)果敘述)實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)步驟物理性消化是指

，化學(xué)性消化是指

，金屬籠可以防止物理性消化

巴斯德的實(shí)驗(yàn)證實(shí)：發(fā)酵過程中酒精的產(chǎn)量與活酵母菌的繁殖量成正比。

李比希認(rèn)為：酒精發(fā)酵最多只需要酵母菌中某物質(zhì)的參與而已。

畢希納證明：促進(jìn)酒精發(fā)酵的是酵母中的某種物質(zhì)——酶，而不是酵母細(xì)胞本身。1926年J.B.Sumner首次從刀豆制備出脲酶結(jié)晶，證明其為蛋白質(zhì)，并提出酶的本質(zhì)就是蛋白質(zhì)的觀點(diǎn)。1982年T.Cech發(fā)現(xiàn)了第1個(gè)有催化活性的天然RNA——ribozyme，以后Altman和Pace等又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了真正的RNA催化劑。一、酶的概念和本質(zhì)酶是生物活細(xì)胞產(chǎn)生的、具有催化能力的生物催化劑，大多數(shù)本質(zhì)為蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA（稱為核酶）。判斷幾乎所有的生命過程都有酶參加？同一個(gè)體不同細(xì)胞內(nèi)酶的種類和數(shù)量相同？線粒體和葉綠體內(nèi)的酶一樣？酶只能在細(xì)胞內(nèi)起作用？下圖是人體內(nèi)某個(gè)化學(xué)反應(yīng)的示意圖。圖中的哪個(gè)英文字母代表酶？如果B是二糖，是蔗糖還是麥芽糖？二、酶的作用原理：“鎖鑰學(xué)說”（Fischer，1890）：酶的活性中心結(jié)構(gòu)與底物的結(jié)構(gòu)互相吻合，緊密結(jié)合成中間絡(luò)合物。反應(yīng)中被酶作用的物質(zhì)叫做底物或者反應(yīng)物，經(jīng)反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)叫做產(chǎn)物。酶與底物結(jié)合，形成酶-底物復(fù)合體。酶-底物復(fù)合體形態(tài)發(fā)生改變，促使反應(yīng)進(jìn)行。產(chǎn)物形成，反應(yīng)完成，酶脫落下來，恢復(fù)原狀?？茖W(xué)研究表明，所有的酶在一定的條件下，都能使生物體內(nèi)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)迅速地進(jìn)行，而酶本身并不發(fā)生變化。酶具有一般催化劑的特征：1.只能進(jìn)行熱力學(xué)上允許進(jìn)行的反應(yīng)；2.可以縮短化學(xué)反應(yīng)到達(dá)平衡的時(shí)間，而不改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)；3.通過降低活化能加快化學(xué)反應(yīng)速度?；罨埽悍肿佑沙B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨癄顟B(tài)所需的能量。是指在一定溫度下，1mol反應(yīng)物全部進(jìn)入活化狀態(tài)所需的自由能。四、酶的催化特點(diǎn)：四、酶的催化特點(diǎn)：1.高效性：通常要高出非生物催化劑催化活性的106~1013倍。2H2O22H2O+O21mol過氧化氫酶5×106molH2O21mol離子鐵6×10-4molH2O2酶作用的強(qiáng)弱可用酶活性表示，常用的指標(biāo)是反應(yīng)物的消耗量或產(chǎn)物的生成量。少許雞肝勻漿少許MnO2實(shí)驗(yàn)一：酶的催化效率實(shí)驗(yàn)1試管序號(hào)H2O2溶液肝臟研磨液MnO2溶液觀察單位時(shí)間內(nèi)氧氣的生成量12ml2滴－22ml－2滴1.該實(shí)驗(yàn)說明了什么，能得出什么結(jié)論？

————酶具有高效性2.實(shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)材料-----肝臟的選擇有什么要求？為什么要將肝臟制備為研磨液？多少3.用兩條曲線表示兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果。討論1.該實(shí)驗(yàn)中為什么選用兩支試管？2.兩支試管的唯一區(qū)別是催化劑不同，如果兩試管的溫度也不同，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響嗎？對(duì)照原則單一變量原則3.除了溫度要相同以外，還有什么也要相同？過氧化氫溶液的濃度、體積加入的催化劑的體積觀察的時(shí)間pH等無關(guān)變量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般方法：控制變量法實(shí)驗(yàn)中可以變化的因素稱為變量。自變量：實(shí)驗(yàn)中人為改變的變量。因變量：隨著自變量改變而變化的變量。無關(guān)變量：除自變量以外的還可能會(huì)存在的一些可變因素，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的。對(duì)照實(shí)驗(yàn)：除一個(gè)因素（自變量）以外，其余（無關(guān)變量）都保持一致的實(shí)驗(yàn)。H2O2酶和MnO2（催化劑的種類）H2O2分解速度（氧氣產(chǎn)生速度）H2O2量、溫度等觀察指標(biāo)：對(duì)應(yīng)因變量的，可以直接觀察的現(xiàn)象或可以統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)氣泡產(chǎn)生速度或數(shù)量證明酶具有高效性的實(shí)驗(yàn)中，如果一個(gè)試管中加酶，另一個(gè)試管不加催化劑，可以證明嗎？證明酶有催化作用每一種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。酶的專一性能夠催化唾液淀粉酶水解的酶是（）A.淀粉酶B.蛋白酶C.脂肪酶D.麥芽糖酶B蛋白質(zhì)多肽氨基酸蛋白酶肽酶實(shí)驗(yàn)2：探究酶的專一性１、淀粉和蔗糖都是非還原糖，它們?cè)诿傅拇呋饔孟履芩獬蛇€原糖。淀粉葡萄糖+麥芽糖蔗糖葡萄糖+果糖淀粉酶蔗糖酶２、還原糖（葡萄糖、麥芽糖、果糖）與本尼迪特試劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成紅黃色沉淀。3、用淀粉酶分別催化淀粉和蔗糖溶液，再用本尼迪特試劑鑒定溶液中有無還原糖，就可以看出淀粉酶能否催化這兩種化學(xué)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)原理現(xiàn)有材料：淀粉溶液、蔗糖溶液、植物淀粉酶、蔗糖酶、本尼迪特試劑結(jié)論：淀粉酶只能催化淀粉水解，對(duì)蔗糖則不起催化作用。序號(hào)項(xiàng)目試管121注入可溶性淀粉溶液2mL2注入蔗糖溶液2mL3注入新鮮的α-淀粉酶溶液2mL2mL5水浴加熱

4加入本尼迪特試劑2mL2mL6實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象\\出現(xiàn)紅黃色沉淀不出現(xiàn)紅黃色沉淀1、殺菌消毒、保存食品分別用哪種溫度？2、唾液淀粉酶在胃液中還會(huì)分解淀粉嗎？它的命運(yùn)會(huì)是什么？

思考：酶的名稱pH值過氧化氫酶6.8唾液淀粉酶6.8胃蛋白酶1.5~2.2胰蛋白酶8.0~9.0腸脂肪酶8.3植物淀粉酶所需最適溫度約60度。人體內(nèi)的酶所需溫度大約為多少度？酶需要適宜的條件——溫度酶需要適宜的條件——

pH溫度過高和過低對(duì)酶活性的影響其本質(zhì)相同嗎？催化速率最適溫度催化速率pH對(duì)酶作用的影響機(jī)制：1.環(huán)境過酸、過堿使酶變性失活；2.影響酶活性基團(tuán)的解離；3.影響底物的解離。酶需要適宜的條件高溫、低溫以及過酸和過堿都能影響酶的活性。過酸、過堿和高溫：使酶的分子結(jié)構(gòu)遭到破壞而失去活性，且不可逆。低溫：使酶的活性受到抑制，是可逆的。重金屬離子也可使酶的活性喪失凡是能使蛋白質(zhì)變性的因素，都會(huì)破壞酶的活性激活劑對(duì)酶作用的影響——凡能提高酶活力的物質(zhì)都是酶的激活劑。如Cl-是唾液淀粉酶的激活劑。抑制劑對(duì)酶作用的影響——使酶的必需基團(tuán)或活性部位中的基團(tuán)的化學(xué)性質(zhì)改變而降低酶活力甚至使酶失活的物質(zhì)，稱為抑制劑（I）。圖中A、B、C三圖依次表示酶濃度一定時(shí)，反應(yīng)速度和反應(yīng)物濃度、溫度、PH值的關(guān)系。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：（1）圖A中，反應(yīng)物達(dá)到某一濃度時(shí)，反應(yīng)速度不再上升，其原因是————（2）圖B中，a點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度是————（3）圖B中，a點(diǎn)到b點(diǎn)曲線急劇下降，其原因是—

受反應(yīng)液中酶濃度的限制（或酶的數(shù)量不足）酶反應(yīng)的最適溫度溫度升高使酶活性下降圖中A、B、C三圖依次表示酶濃度一定時(shí)，反應(yīng)速度和反應(yīng)物濃度、溫度、PH值的關(guān)系。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：（4）將裝有酶與反應(yīng)物的甲、乙兩試管分別放入12℃和75℃水浴鍋中，20min中后取出轉(zhuǎn)入37℃的水浴鍋中保溫，兩試管內(nèi)反應(yīng)分別應(yīng)為：甲——————，乙——————。

速度加快無催化反應(yīng)酶促反應(yīng)的速度和影響酶促反應(yīng)速度的因素（一）酶促反應(yīng)速度的測(cè)量用一定時(shí)間內(nèi)底物減少或產(chǎn)物生成的量來表示酶促反應(yīng)速度。102030405060min產(chǎn)物生成量（二）酶濃度對(duì)酶作用的影響在有足夠底物和其他條件不變的情況下：反應(yīng)速率和酶濃度