生物必修一第三章第三节酶省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

一些化学反应条件一些化学反应条件MnO2浓浓H2SO4CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O2KClO3 2KCl +3O2乙醇乙醇乙醇乙醇醋酸醋酸醋酸醋酸乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙酯第第1页页普通化学反应条件普通化学反应条件 FeBr2BrHBr水浴水浴（1）高温）高温 （2）高压）高压（3）强酸）强酸 （4）强碱）强碱 （5）催化剂）催化剂在化学反应里能改变其它物质化学反应速率，在化学反应里能改变其它物质化学反应速率，而本身质量和化学性质在反应前后都没有改而本身质量和化学性质在反应前后都没有改变物质叫做变物质叫做 。催化剂只是改变反应速率催化剂只是改变反应速率,并不改改变学平衡并不改改变学平衡催化剂催化剂第第2页页细胞内外环境细胞内外环境是很温和是很温和1.常温常温2.常压常压3.水溶液环境水溶液环境4.pH靠近中性靠近中性 细胞内会发生一系列化学反应，这些细胞内会发生一系列化学反应，这些化学反应发生环境条件怎样？化学反应发生环境条件怎样？在这种环境状态下发生化学反应，在这种环境状态下发生化学反应，应该有应该有适合适合生物催化剂生物催化剂第第3页页思索思索叶绿体生理叶绿体生理 功效是什么功效是什么？光合作用光合作用叶绿体：叶绿体：CO2+H2O （CH2O)+O2光能光能 酶酶第第4页页思索思索线粒体生线粒体生理功效是理功效是什么？什么？线粒体线粒体:C6H12O6+6H2O+O2 6CO2+12H2O+能量能量氧气氧气酶酶需氧呼吸需氧呼吸第第5页页思索思索核糖体生理核糖体生理功效是什么功效是什么？合成蛋白质合成蛋白质核糖体：核糖体：氨基酸氨基酸 多肽多肽酶酶缩合脱水缩合脱水核糖体核糖体第第6页页叶绿体：叶绿体：CO2+H2O （CH2O)+O2光能光能 酶酶线粒体线粒体:C6H12O6+6H2O+O2 6CO2+12H2O+能量能量氧气氧气酶酶核糖体：核糖体：氨基酸氨基酸 多肽多肽酶酶缩合脱水缩合脱水 就是就是活细胞活细胞中中全部全部有序化学改变有序化学改变总称总称.细胞代谢细胞代谢第第7页页第第3 3章章 细胞代谢细胞代谢第第3节节 酶酶第第8页页酶为生酶为生活添姿活添姿彩彩第第9页页1、知道酶本质。、知道酶本质。学习目标学习目标:3、知道酶活性轻易受环境中温度、知道酶活性轻易受环境中温度、pH影响。影响。2、知道酶含有高效性、专一性、作用条件温和等特征。、知道酶含有高效性、专一性、作用条件温和等特征。4、进行相关试验和探究，学会控制自变量，观察和、进行相关试验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量改变，以及设置对照组和重复试验。检测因变量改变，以及设置对照组和重复试验。第第10页页1.这个试验要处理什么问题？这个试验要处理什么问题？讨论：讨论：问题探讨问题探讨:斯帕兰札尼在研究斯帕兰札尼在研究鹰消化作用鹰消化作用2.是什么物质使肉块消失了？是什么物质使肉块消失了？鸟类胃是否只有物理性消化鸟类胃是否只有物理性消化鸟类胃是否只有物理性消化鸟类胃是否只有物理性消化,没有化学消化。没有化学消化。没有化学消化。没有化学消化。胃内化学物质将肉块分解了。胃内化学物质将肉块分解了。胃内化学物质将肉块分解了。胃内化学物质将肉块分解了。一、酶发觉一、酶发觉第第11页页19世纪以前人们认为世纪以前人们认为 发酵是纯化学反应，与生命活动无关发酵是纯化学反应，与生命活动无关第第12页页争巴斯德巴斯德de观点李比希李比希de观点 认为引发发酵认为引发发酵是酵母细胞中一是酵母细胞中一些物质些物质,而且这而且这种物质只有在酵种物质只有在酵母细胞死亡并裂母细胞死亡并裂解后才能发挥作解后才能发挥作用用.认为酿酒中发认为酿酒中发酵与酵母细胞代谢酵与酵母细胞代谢活动相关，没有活活动相关，没有活细胞参加，糖类是细胞参加，糖类是不可能变成酒精。不可能变成酒精。第第13页页 没有酵母细胞存在也能够发酵，促没有酵母细胞存在也能够发酵，促使酒精使酒精发酵发酵是是酵母细胞酵母细胞中某种中某种物质物质-酶酶,而不是酵母细胞本身。而不是酵母细胞本身。毕希纳毕希纳第第14页页 直到直到1926年，萨姆纳历时年，萨姆纳历时9年才提年才提取到脲酶结晶取到脲酶结晶,并证实是蛋白质并证实是蛋白质,并所以并所以取得诺贝尔奖取得诺贝尔奖.在人们都要相信酶就是蛋白质时候，在人们都要相信酶就是蛋白质时候，2020世纪世纪8080年代美国科学家年代美国科学家切赫切赫和和奥特曼奥特曼发觉发觉:少数少数RNARNA也含有生物催化功效也含有生物催化功效-核酶核酶。第第15页页酶化学成份酶化学成份酶起源酶起源酶功效酶功效酶是一类生物催化剂酶是一类生物催化剂活细胞活细胞产生产生含有生物催化作用含有生物催化作用是是有机物有机物。一类一类酶本质酶本质第第16页页加入加入催化剂催化剂相当于给汽车找到了相当于给汽车找到了一条穿山隧道一条穿山隧道二、酶是生物催化剂二、酶是生物催化剂第第17页页 催化剂能够降低化学反应活化能，而且与催化剂能够降低化学反应活化能，而且与无机催化剂相比较，生物催化剂酶有突出优无机催化剂相比较，生物催化剂酶有突出优越性越性酶降低活化能作用更显著酶降低活化能作用更显著第第18页页概念概念:酶促反应酶促反应:由酶催化化学反应称为酶促反应。由酶催化化学反应称为酶促反应。底物底物:受酶催化而发生化学反应分子叫底物。受酶催化而发生化学反应分子叫底物。第第19页页锁和钥匙学说锁和钥匙学说第第20页页锁锁和和钥匙钥匙学学说说酶之所以能在室温下催化底物分子发生反应，是因为酶分子含有一定形状，恰好能和底物分子结合，这就好比钥匙恰好能插到锁眼中一样。第第21页页 诱导契合学说第第22页页酶酶-底物复合物底物复合物酶酶+底物底物酶酶+产物产物第第23页页酶作用强弱可用酶活性表示。酶作用强弱可用酶活性表示。酶作为生物催化剂，其催化生物酶作为生物催化剂，其催化生物化学反应有怎样化学反应有怎样特征特征呢？呢？第第24页页1221少许肝脏少许肝脏研磨液研磨液说明过氧化氢酶比二氧化锰催化效率高得多。说明过氧化氢酶比二氧化锰催化效率高得多。比较过氧化氢酶和二氧化锰催化效率比较过氧化氢酶和二氧化锰催化效率为何为何2 2号试管反应速率比号试管反应速率比1 1号试管快得多？号试管快得多？二氧化锰二氧化锰三、酶催化效率探究试验三、酶催化效率探究试验第第25页页酶催化效率极高酶催化效率极高-含有含有高效性高效性实际上，酶催化效率普通是无机催化剂实际上，酶催化效率普通是无机催化剂 倍。倍。1071013酶高效性确保了细胞内酶高效性确保了细胞内:1、化学反应顺利进行化学反应顺利进行2、能量供给稳定能量供给稳定酶含有高效性意义：酶含有高效性意义：上述试验说明了：上述试验说明了：第第26页页思索思索1：酶催化效率是如此高效，那：酶催化效率是如此高效，那么酶是不是就是万能了？就一个酶是么酶是不是就是万能了？就一个酶是不是就能够催化全部化学反应了呢？不是就能够催化全部化学反应了呢？思索思索2：口腔里有唾液淀粉酶，为何：口腔里有唾液淀粉酶，为何塞进牙缝里肉丝两天后还没被消化塞进牙缝里肉丝两天后还没被消化?第第27页页探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解作用探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解作用探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解作用探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解作用 淀粉和蔗糖都是非还原性糖，淀粉在淀粉和蔗糖都是非还原性糖，淀粉在淀粉和蔗糖都是非还原性糖，淀粉在淀粉和蔗糖都是非还原性糖，淀粉在淀粉淀粉淀粉淀粉酶酶酶酶催化催化催化催化作用下能水解为麦芽糖和葡萄糖。蔗糖在作用下能水解为麦芽糖和葡萄糖。蔗糖在作用下能水解为麦芽糖和葡萄糖。蔗糖在作用下能水解为麦芽糖和葡萄糖。蔗糖在蔗糖蔗糖蔗糖蔗糖酶酶酶酶催化催化催化催化作用下能水解为葡萄糖和果糖。麦芽糖、葡萄糖、果作用下能水解为葡萄糖和果糖。麦芽糖、葡萄糖、果作用下能水解为葡萄糖和果糖。麦芽糖、葡萄糖、果作用下能水解为葡萄糖和果糖。麦芽糖、葡萄糖、果糖均属还原性糖。糖均属还原性糖。糖均属还原性糖。糖均属还原性糖。还原性糖能够与本尼迪特试剂发生氧化还原反应，还原性糖能够与本尼迪特试剂发生氧化还原反应，还原性糖能够与本尼迪特试剂发生氧化还原反应，还原性糖能够与本尼迪特试剂发生氧化还原反应，生成红黄色沉淀。生成红黄色沉淀。生成红黄色沉淀。生成红黄色沉淀。现在给你现在给你淀粉酶淀粉酶溶液，要观察溶液，要观察淀粉酶淀粉酶能能催化哪种糖水解，应该怎样设计这个试验？催化哪种糖水解，应该怎样设计这个试验？你又怎么知道淀粉酶催化了糖水解呢？你又怎么知道淀粉酶催化了糖水解呢？四、酶专一性探究试验四、酶专一性探究试验第第28页页淀粉溶液淀粉溶液蔗糖溶液蔗糖溶液试试验验步步骤骤123试验试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左右热水中，反应左右热水中，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约约60水浴水浴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无改变无改变棕色棕色红黄色沉淀红黄色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解作用探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解作用第第29页页每一个酶只能催化每一个酶只能催化 化学反应。化学反应。细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶 是分不开。是分不开。结论结论:一个或一类一个或一类 4000专一性专一性当前发觉酶有当前发觉酶有 各种各种,它们分别催化不一样它们分别催化不一样化学反应。化学反应。第第30页页小结与继续研究：小结与继续研究：酶含有高效性和专一性；那么它这两个特征酶含有高效性和专一性；那么它这两个特征发挥是不是在任何条件下都能够呢？发挥是不是在任何条件下都能够呢？思索：感冒发烧你为何不想吃饭呢？思索：感冒发烧你为何不想吃饭呢？我们假设：温度能够影响酶活性我们假设：温度能够影响酶活性 而且从上面进行试验我们看出进行试验需要一定而且从上面进行试验我们看出进行试验需要一定条件，比如淀粉酶条件，比如淀粉酶60左右最好。左右最好。能不能设计一个试验，来证实温度会影响酶活性？能不能设计一个试验，来证实温度会影响酶活性？第第31页页1号试管号试管淀粉溶液淀粉溶液试验试验步骤步骤一一二二三三四四试验现象试验现象结论结论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淀粉溶液淀粉溶液蓝色蓝色保持保持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各加入两滴碘液各加入两滴碘液振荡振荡无显著现象无显著现象只有在一定温度下酶催化效率最好只有在一定温度下酶催化效率最好只有在一定温度下酶催化效率最好只有在一定温度下酶催化效率最好蓝色蓝色五、酶影响原因五、酶影响原因探究温度对淀粉酶活性影响探究温度对淀粉酶活性影响第第32页页怎样找到酶活性最高时温度？怎样找到酶活性最高时温度？疑问：疑问：60时，为何肉块长时间不能被分解？时，为何肉块长时间不能被分解？在适当条件下将肉块和蛋白酶放到一起在适当条件下将肉块和蛋白酶放到一起第第33页页在最适温度两侧，反应速率都比较在最适温度两侧，反应速率都比较较高温度轻易使酶较高温度轻易使酶遭到破坏而失遭到破坏而失去去。每种酶都有自己每种酶都有自己低低活性活性最适温度最适温度空间结构空间结构第第34页页我们知道口腔温度和体温差不多，而当我我们知道口腔温度和体温差不多，而当我们口腔中唾液淀粉酶进入胃中以后，却发们口腔中唾液淀粉酶进入胃中以后，却发觉，唾液不再含有催化淀粉分解功效，你觉，唾液不再含有催化淀粉分解功效，你能给出合理解释吗？能给出合理解释吗？唾液唾液PH为为6.27.4,胃液胃液PH为为0.91.5PH值也可影响酶活性值也可影响酶活性第第35页页1号试管号试管过氧化氢过氧化氢溶液溶液试验试验步骤步骤一一二二三三四四试验现象试验现象结论结论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显著改变无显著改变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后后将点燃卫生香分别放入试管中将点燃卫生香分别放入试管中只有在适合只有在适合只有在适合只有在适合pHpHpHpH下酶催化效率最好下酶催化效率最好下酶催化效率最好下酶催化效率最好复燃复燃无显著改变无显著改变五、酶影响原因五、酶影响原因探究探究pH对过氧化氢酶活性影响对过氧化氢酶活性影响第第36页页过氧化氢酶过氧化氢酶在最适合在最适合pH下，下，酶活性酶活性 最高最高空间结构空间结构在过酸过碱条件下，都会使酶在过酸过碱条件下，都会使酶遭到破遭到破坏而失去坏而失去。活性活性第第37页页高温、低温、过酸和过碱对酶活性高温、低温、过酸和过碱对酶活性影响其本质相同吗？影响其本质相同吗？不一样；不一样；过酸、过碱或温度过高，会使酶空过酸、过碱或温度过高，会使酶空间结构遭到破坏，使酶永久失活；间结构遭到破坏，使酶永久失活；低温使酶活性显著下降，但在适宜低温使酶活性显著下降，但在适宜温度下其活性能够恢复。温度下其活性能够恢复。第第38页页3.3.3.3.假如试验失败了，应该怎样做？假如试验失败了，应该怎样做？假如试验失败了，应该怎样做？假如试验失败了，应该怎样做？检验试验步骤是否犯错，重复试验。检验试验步骤是否犯错，重复试验。检验试验步骤是否犯错，重复试验。检验试验步骤是否犯错，重复试验。思索：思索：1.1.1.1.为何提议用淀粉酶探究温度对酶活性影响，用过氧为何提议用淀粉酶探究温度对酶活性影响，用过氧为何提议用淀粉酶探究温度对酶活性影响，用过氧为何提议用淀粉酶探究温度对酶活性影响，用过氧化氢酶探究化氢酶探究化氢酶探究化氢酶探究pHpHpHpH对酶活性影响，为何？对酶活性影响，为何？对酶活性影响，为何？对酶活性影响，为何？因为温度对淀粉酶活性影响较大，因为温度对淀粉酶活性影响较大，pHpH对过氧化氢酶对过氧化氢酶影响较大。这么做试验现象才显著。影响较大。这么做试验现象才显著。2.2.2.2.在测定淀粉酶专一性时，为何要用到蔗糖溶液？在测定淀粉酶专一性时，为何要用到蔗糖溶液？在测定淀粉酶专一性时，为何要用到蔗糖溶液？在测定淀粉酶专一性时，为何要用到蔗糖溶液？设置对照试验。设置对照试验。设置对照试验。设置对照试验。第第39页页影响酶促反应速率原因：影响酶促反应速率原因：1 1、温度、温度3 3、酶浓度：、酶浓度：反应速率随反应速率随 酶浓度升高而加紧。酶浓度升高而加紧。4 4、底物浓度：、底物浓度：在一定浓度在一定浓度 范围内，反应速率随浓范围内，反应速率随浓 度升高而加紧，但达度升高而加紧，但达 到一定浓度，反应速率到一定浓度，反应速率 不再改变不再改变酶促反应速率酶促反应速率酶浓度酶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2 2、pHpH第第40页页酶特征：酶特征：含有高效性含有高效性含有专一性含有专一性作用条件较温和作用条件较温和要有适当温度要有适当温度要有适当要有适当pH总结：总结：比较过氧化氢酶和二氧化锰催化效率比较过氧化氢酶和二氧化锰催化效率淀粉酶对淀粉和蔗糖水解作用淀粉酶对淀粉和蔗糖水解作用 温度对淀粉酶活性影响温度对淀粉酶活性影响pHpH对过氧化氢酶活性影响对过氧化氢酶活性影响 1、酶本质、酶本质酶是活细胞产生一类含有生物催化作用有机物酶是活细胞产生一类含有生物催化作用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RNA。第第41页页小试牛刀小试牛刀1、关于酶特征，以下表述中、关于酶特征，以下表述中错误错误是是A、酶是活细胞产生含有催化能力有机物、酶是活细胞产生含有催化能力有机物B、化学反应前后，酶化学性质和数量不变、化学反应前后，酶化学性质和数量不变C、酶催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响、酶催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响D、一旦离开活细胞，酶就失去催化能力、一旦离开活细胞，酶就失去催化能力第第42页页2、用纯唾液和用稀释、用纯唾液和用稀释10倍唾液做唾液淀粉酶倍唾液做唾液淀粉酶催化试验，其效果完全相同，这说明酶含有催化试验，其效果完全相同，这说明酶含有A、专一性、专一性B、多样性、多样性C、高效性、高效性D、多变性、多变性3、能水解脂肪酶酶是、能水解脂肪酶酶是A、淀粉酶、淀粉酶B、蛋白酶、蛋白酶C、脂肪酶、脂肪酶D、麦芽糖酶、麦芽糖酶4、在过氧化氢酶溶液中加入双缩脲试剂，其结果应该是、在过氧化氢酶溶液中加入双缩脲试剂，其结果应该是A、产生气泡、产生气泡B、溶液呈蓝色、溶液呈蓝色C、溶液呈紫色、溶液呈紫色D、产生砖红色沉淀、产生砖红色沉淀第第43页页5、将唾液淀粉酶先放入沸水中、将唾液淀粉酶先放入沸水中2分钟，再放分钟，再放在在370C恒温水浴中，酶催化效率前后改变是恒温水浴中，酶催化效率前后改变是A、不停降低、不停降低B、先升后降、先升后降C、先降后升、先降后升D、没有改变、没有改变6、常温常压下，要使过氧化氢溶液快速、常温常压下，要使过氧化氢溶液快速放出大量氧气，应投入放出大量氧气，应投入A、煮熟猪肝、煮熟猪肝B、冰冻猪肝、冰冻猪肝C、生锈铁钉、生锈铁钉D、新鲜猪肝、新鲜猪肝第第44页页7.同一个体内各类活细胞所含有酶（同一个体内各类活细胞所含有酶（）A、种类有差异，数量相同、种类有差异，数量相同B、种类有差异，数量不一样、种类有差异，数量不一样C、种类无差异，数量相同、种类无差异，数量相同D、种类无差异，数量不一样、种类无差异，数量不一样B8.细胞内合成酶主要场所是（细胞内合成酶主要场所是（）A.细胞质细胞质 B.线粒体线粒体 C.核糖体核糖体 D.内质网内质网C第第45页页9.人在发高烧时，经常食欲大减，最根本原因是人在发高烧时，经常食欲大减，最根本原因是A.A.所吃食物不能消化所吃食物不能消化 （）B.B.胃没有排空胃没有排空C.C.体温超出适当温度，消化酶活性下降体温超出适当温度，消化酶活性下降D.D.吃药使人没有了胃口吃药使人没有了胃口 10.胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用，胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用，主要原因是（主要原因是（）A.pHA.pH不适合不适合B.B.胃中已经起了消化作用，不能再起作用了胃中已经起了消化作用，不能再起作用了C.C.被小肠中物质包裹起来，所以起不到催化作用被小肠中物质包裹起来，所以起不到催化作用D.D.小肠中没有蛋白质可被消化小肠中没有蛋白质可被消化CA第第46页页11.将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水混合在一个容器内，调整混合在一个容器内，调整pH值为值为2.0，保留在，保留在37水浴水浴锅中，一段时间后容器内剩下物质为锅中，一段时间后容器内剩下物质为（）A.A.淀粉、胃蛋白酶、多肽、水淀粉、胃蛋白酶、多肽、水B.B.唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水C.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.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 12.以下对酶专一性叙述，不正确是（以下对酶专一性叙述，不正确是（）A.A.一个酶只能催化一个底物化学反应一个酶只能催化一个底物化学反应B.B.酶能催化一些分子结构相近物质发生反应酶能催化一些分子结构相近物质发生反应C.C.淀粉酶只能催化淀粉水解，对蔗糖不起作用淀粉酶只能催化淀粉水解，对蔗糖不起作用D.D.酶只能催化一个底物或少数几个相同底物反应酶只能催化一个底物或少数几个相同底物反应AA第第47页页13.图中是一个酶促图中是一个酶促反应反应P+Q R,曲曲线线E表示在没有酶时此反表示在没有酶时此反应过程。在应过程。在t1时，将催时，将催化此反应酶加于反应混化此反应酶加于反应混合物中。则表示此反应进合物中。则表示此反应进程曲线是程曲线是()t1AEBCDC时间时间 RPQ第第48页页14、某同学为验证、某同学为验证PH对酶活性影响，设计以下对酶活性影响，设计以下表中方法步骤。以下评价中不合理是：表中方法步骤。以下评价中不合理是：1、缺乏正常、缺乏正常PH对照对照2、试验步骤安、试验步骤安排不合理排不合理3、检验结果、检验结果试剂选择不妥试剂选择不妥第第49页页