高一生物必修 酶 .pptx

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1、新陈代谢在常温、常压下，为什么能新陈代谢在常温、常压下，为什么能够顺利而快速地进行呢？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食世纪之前，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。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,发现笼内的肉发现笼内的肉块消失了。块消失了。从这个实验中能得出什么结论？从这个实验中能得

2、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，避免发生物理消巧妙之处：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。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的发酵是由于酵母细胞的存在，没有活细胞的参

3、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，德国的毕希纳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？第3页/共42页3.20世纪30年代,科学家们相继提

4、取多种酶的蛋白质结晶(如:脲酶，美国科学家萨母纳尔从刀豆种子中提取出来的),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用生物催化作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4

5、2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。2.2.酶催化作用的机理：酶催化作用的机理：酶催化作用的机理：酶催化作用的机理：不同点不同点：酶降低活化能的作用更显著，因而催化酶降低活化能的作用更显著，因而催化 效率更高效率更高。降低化学反应的活化能。第6页/共42页2.2.酶的催化机理酶的催化机理底底 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Fisher提出锁钥学说第7页/共42页下图是人体内某个化学反应的示意图。图中的

6、哪个英文字母代表酶？A第8页/共42页酶有什么独特的特点呢？酶的专一性酶生物催化剂第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

7、。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的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检测方法检测方法：点燃但无明火的卫

8、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、配制的时间，过氧化氢溶液的体积、浓度、配制的时间，试管大小，温度，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

9、带火星的卫带火星的卫生香检测生香检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RNA降低化学反应的活化能。符合锁钥学说降低化学反应的活化能。符合锁钥学说具有高效性，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

10、可以催化H2O2分解成分解成H2O和和O2。方法步骤：过过氧氧化化氢氢溶溶液液鸡肝脏匀浆少许1212二氧化锰少许三、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

11、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%NaCl溶液中的淀粉溶液溶液中的淀粉溶液(其中其中淀粉含量为淀粉含量为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、

12、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：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。酶的专一性:每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。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

13、验步骤：实验步骤：第19页/共42页雕牌加酶洗衣粉包装袋上雕牌加酶洗衣粉包装袋上印有以下资料印有以下资料:成分成分:蛋白酶蛋白酶0.2%,清洁剂清洁剂15%.用法用法:洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内一段时间洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内一段时间,使用温水效果最佳使用温水效果最佳.切勿切勿用用60以上的热水以上的热水.注意注意,切勿用于丝质及羊毛衣料切勿用于丝质及羊毛衣料;用后须彻底清洗双手用后须彻底清洗双手.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页酶的特性作

14、用条件较温和。受温度和pH值影响低温：抑制低温：抑制高温：失活高温：失活过酸：失活过酸：失活过碱：失活过碱：失活第21页/共42页 高温、低温、过酸和过碱对酶活性高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗？的影响其本质相同吗？不同，过酸、过碱或温度过高，会不同，过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；低温使酶活性明显下降，但在适宜活；低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。温度下其活性可以恢复。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P

15、H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页有一种酶催化反应有一种酶催化反应有一种酶催化反应有一种酶催化反应P P P PQRQRQRQR。右图中实线表示在没有。右图中实线表示在没有。右图中实线表示在没有。右图中实线表示在没有酶时此反应的进程。在酶时此反应的进程。在酶时此反应的进程。在酶时此反应的进程。在t t t t1 1 1 1时，将催化此反应的酶加于反时，将催化此反应的酶加于反时，将催化此反应的酶加于反时，将催化此反应的酶加于反应混合物中。图中表示此反应进行过程的曲线是应混合物中。图中表示此反应进行过程

16、的曲线是应混合物中。图中表示此反应进行过程的曲线是应混合物中。图中表示此反应进行过程的曲线是()()()()。（P P P P、QQQQ、R R R R分别代表分别代表分别代表分别代表P P P P、QQQQ、R R R R的浓度）。的浓度）。的浓度）。的浓度）。A.A.A.A.曲线曲线曲线曲线A A A A B.B.B.B.曲线曲线曲线曲线B B B B C.C.C.C.曲线曲线曲线曲线C C C C D.D.D.D.曲线曲线曲线曲线D D D D C第24页/共42页影响酶促反应速率的因素：影响酶促反应速率的因素：1 1、温度、温度3 3、酶的浓度：、酶的浓度：反应速率随反应速率随 酶浓度

17、的升高而加快。酶浓度的升高而加快。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 度的升高而加快，但达度的升高而加快，但达 到一定浓度，反应速率到一定浓度，反应速率 不再变化不再变化酶酶促促反反应应速速率率酶的浓度酶酶促促反反应应速速率率底物浓度酶量一定酶量一定2 2、pHpH5 5、其他化合物：、其他化合物：重金属、酒精、有机磷农药、重金属、酒精、有机磷农药、有机氯农药等对酶有毒害作用。有机氯农药等对酶有毒害作用。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

18、酶60左右最好。左右最好。能不能设计一个实验，来证明温度会能不能设计一个实验，来证明温度会影响酶的活性？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0冰水中反应约5min加热至100，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不变蓝不变蓝只有在一定温度下酶的催化效率最好只有在一定温度下酶的催化效率最好只有在一定温度下酶的催化效率最好只有在一定温度下酶的催

19、化效率最好变蓝色变蓝色探究温度对淀粉酶活性的影响探究温度对淀粉酶活性的影响第27页/共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只有在适合的只有在适合的只有在适合的只有在适合的pHpHpHpH下酶的催化效率最好下酶的催化效率最好下酶的催化效率最好下酶的催

20、化效率最好复燃复燃无明显变化无明显变化探究探究pHpH对过氧化氢酶活性的影响对过氧化氢酶活性的影响第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

21、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题应用知识解决生活问题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 某工厂生产了一种加酶洗衣粉，其包装袋上印有如下部分说明。成分：含碱性蛋白酶等用法：洗涤前先将衣物浸于洗衣粉的水内数小时。使用温水效果更佳。注意：切勿

22、用于丝质及羊毛衣料。用后彻底清洗双手。请回答以下问题：质检局针对该洗衣粉设计了如下装置进行实验：（1）该实验的目的是。探索该洗衣粉中酶的催化作用的最适温度第31页/共42页（2）一学生为探索该洗衣粉中酶催化作用的最适温度，参考上述（）的实验材料及方法进行了有关实验，并把结果以下列曲线图、表示。该碱性蛋白酶作用的底物是 。由图可知，使用该加酶洗衣粉的最适宜温度约为。在O和75时，酶的催化效率基本都降为零，但温度再度回到45，后者的催化作用已不能恢复，这是因为该学生在实验过程中可通过直接测定指标来表示酶的催化效率。（）该加酶洗衣粉不能用于洗涤丝质及羊毛衣料，其主要原因是 。（）大力推广使用加酶洗衣

23、粉替代含磷洗衣粉，有利于生态环境保护，这是因为 。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45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页例：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pH值至2.0，保存于37的水浴锅内。过一段时间后，容器内剩余的物质是：A淀粉、胃蛋白酶、多肽、水B唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水C唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水D唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水课堂反馈：课堂反馈：第33页/共

24、42页练习1.能够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.在不损伤植物细胞内部结构的情况下，下列哪种物质适用于除去细胞壁 A.蛋白酶 B.纤维素酶 C.盐酸 D.淀粉酶3.在唾液淀粉酶催化淀粉的水解实验中，将唾液稀释10倍，与用唾液原液的效果几乎相同，这说明了酶具有 A.专一性 B.稳定性 C.多样性 D.高效性BBD第35页/共42页第36页/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

25、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无颜色无颜色反应反应 无颜色无颜色 反应反应无颜色无颜色反应反应无颜色无颜色反应反应2ml2ml2ml2ml3ml3ml3ml1ml1ml1ml1ml3ml砖红色砖红色沉淀沉淀砖红色砖红色沉淀沉淀方法步骤：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5m

26、in，再，再沸水浴沸水浴2min实验结论：实验结论：实验结论：实验结论：专一性，专一性，蔗糖酶只能催化蔗糖水解，不能催化淀粉水解。蔗糖酶只能催化蔗糖水解，不能催化淀粉水解。蔗糖酶只能催化蔗糖水解，不能催化淀粉水解。蔗糖酶只能催化蔗糖水解，不能催化淀粉水解。实验结论：专一性，淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。实验结论：专一性，淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。实验结论：专一性，淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。实验结论：专一性，淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。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

27、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的水解作用探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用第40页/共42页淀粉溶液淀粉

28、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蔗糖酶只能催化蔗糖水解，不能催化淀粉水解。蔗糖酶只能催化蔗糖水解，不能催化淀粉水解。蔗糖酶只能催化蔗糖水解，不能催化淀粉水解。蔗糖酶只能催化蔗糖水解，不能催化淀粉水解。探究蔗糖酶对淀粉和蔗糖的水解作用探究蔗糖酶对淀粉和蔗糖的水解作用第41页/共42页感谢您的观看。第42页/共42页