高一生物必修1酶课件.ppt

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1、第 一节 酶,新陈代谢在常温、常压下，为什么能够顺利而快速地进行呢？,酶,18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。 1773年,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,然后让鹰把小笼子吞下去.过一段时间后,他把小笼子取出来,发现笼内的肉块消失了。,从这个实验中能得出什么结论？,胃具有化学性消化的作用,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？这个实验说明了什么？,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。,2、1857年，法国微生物学家巴斯德通过显微镜观察，提出酿酒中

2、的发酵是由于酵母细胞的存在，没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒精的。德国化学家李比希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，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？,3. 20世纪30年代,科学家们相继提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。,极少数酶是RNA，称为核酶。,4

3、、20世纪80年代以来,美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有催化作用.,酶的概念：,酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用 的有机物。,产生部位: 生理作用: 化学本质:,活细胞,生物催化作用,有机物,大部分酶是蛋白质，也有少数是RNA。,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.酶催化作用的机理：,不同点：酶降低活化能的作用更显著，因而催化 效率更高。,降低化学反应的活化能。,2.酶的催化机理,底 物： 受酶催化而发生化学反应的分子。,酶促反应：受酶催化的化学反应。,1948年，德国有机化学家Fisher提出锁钥

4、学说,下图是人体内某个化学反应的示意图。 图中的哪个英文字母代表酶？,A,酶有什么独特的特点呢？ 酶的专一性,酶生物催化剂,酶生物催化剂,提出问题：酶作为生物催化剂，与无机催化剂相比，哪个效率更高？如何证明,MnO2,实验目的：比较过氧化氢酶与MnO2催化效率,取材：鸡肝匀浆或马铃薯匀浆,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。,自变量：其中人为改变的，实验控制的变量。,因变量：随着自变量改变而变化的变量。,无关变量：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。,对照实验：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。,（1）自变

5、量：,催化剂的种类,（2）因变量：,催化效率的高低,检测方法：,点燃但无明火的卫生香复燃程度，火焰大小 气泡产生的速度、多少,（3）无关变量：,过氧化氢溶液的体积、浓度、配制的时间，试管大小，温度，PH等。,实验一：比较过氧化氢酶与MnO2催化效率,要求相同且适宜,设计好实验步骤和记录表格,再进行实验操作是一个良好的习惯,有利于统筹安排实验.,实验记录表格,试管,H2O2溶液,鸡肝匀浆,MnO2,带火星的卫生香检测,实验结果,1号,2号,3mL,3mL,少许,少许,小结： 1.酶的发现 2.酶的催化机理 3.酶的特性 4.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

6、,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,实验原理：新鲜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H2O2分解成H2O和O2。,方法步骤：,过氧化氢溶液,鸡肝脏匀浆少许,1,2,1,2,二氧化锰少许,三、酶的特性,1.该实验能得出什么结论？,酶具有高效性,2.该实验中为什么选用两支试管？如果只 用试管1能否证明酶具有高效性？,实验设计原则： 对照原则,3.两支试管的唯一区别是催化剂不同，如果两试管的温度也不同，对实验结果有影响吗？,单一变量原则,等量原则,少许二氧化锰,实验二：探究酶的专一性,实验目的: 比较唾液淀粉酶对淀粉

7、和蔗糖的作用 比较蔗糖酶对淀粉和蔗糖的作用,材料用具: 稀释200倍的新鲜唾液,质量分数为2%的蔗糖溶液,溶于质量分数为0.3%NaCl溶液中的淀粉溶液(其中淀粉含量为1%),菲林试剂，蔗糖酶溶液，试管，试管架,思考：分别找出自变量、因变量、无关变量，并根据材料用具思考如何设计实验？,实验二 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：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）。,还原糖能够与菲林试剂发生反应，生

8、成砖红色沉淀。,实验步骤：,雕牌加酶洗衣粉包装袋上 印有以下资料: 成分:蛋白酶0.2%,清洁剂15%. 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,使用温水效果最佳.切勿用60以上的热水.注意,切勿用于丝质及羊毛衣料;用后须彻底清洗双手.,根据以上内容,你能推测酶的催化作用可能有哪些特性及影响因素?,展开想象的翅膀,酶的特性,作用条件较温和。受温度和pH值影响,低温：抑制 高温：失活,过酸：失活 过碱：失活,高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗？,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。,思

9、考：每种酶的最适温度、最适PH值 是不是 一样？,有一种酶催化反应PQR。右图中实线表示在没有酶时此反应的进程。在t1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( )。（P、Q、R分别代表P、Q、R的浓度）。 A. 曲线A B. 曲线B C. 曲线C D. 曲线D,C,影响酶促反应速率的因素：,1、温度,3、酶的浓度：反应速率随 酶浓度的升高而加快。,4、底物浓度：在一定浓度 范围内，反应速率随浓 度的升高而加快，但达 到一定浓度，反应速率 不再变化,酶量一定,2、pH,5、其他化合物：重金属、酒精、有机磷农药、有机氯农药等对酶有毒害作用。,从上面我们知道利用酶进行实

10、验需要一定的条件，比如木瓜淀粉酶60左右最好。 能不能设计一个实验，来证明温度会影响酶的活性？,请你来探究,1号试管,2号试管,3号试管,加入淀粉酶2滴，振荡,试管各加入2mL淀粉溶液,变蓝色,保持0冰水中反应约5min,加热至100，反应约5min,加热至60， 反应约5min,各加入两滴碘液,振荡,不变蓝,只有在一定温度下酶的催化效率最好,变蓝色,探究温度对淀粉酶活性的影响,1号试管,2号试管,3号试管,加入过氧化氢酶2滴，振荡,试管各加入2mL过氧化氢溶液,无明显变化,pH7,pH=12,pH2,各加入几滴过氧化氢酶溶液，23min后将点燃的卫生香分别放入试管中,只有在适合的pH下酶的催

11、化效率最好,复燃,无明显变化,探究pH对过氧化氢酶活性的影响,3、酶的特性： 具有高效性 具有专一性 作用条件较温和 要有合适的温度 要有合适的pH,总结：,比较过氧化氢酶和Fe3的催化效率 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 pH对过氧化氢酶活性的影响,1、酶的定义酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。,2、酶的本质绝大多数酶是蛋白质， 少数酶是RNA。,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？ 2、 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？,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

12、。 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,（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

13、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,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

14、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：,胰蛋白酶作用于一定量的某种物质（底物），温度保持 最适温度37，pH保持在最适值，生成物量与反应时间 关系如右图，请回答下列问题： （1）该酶作用的底物是 。 （2）在140分钟后，曲线变成水平，这是因为 。 （3）增加胰蛋白酶浓度，其他条件不变，请在原图上画出生 成物量变化的示意曲线。,（4）若胰蛋白酶浓度和其他条件不变，反应液pH由2逐渐升 高到10，则酶催化反应的速度将 原因是 。 （5）下图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速度和温度 关系的是,练习,1.能够使唾液淀粉酶水解的酶是 A.淀粉

15、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,B,B,D,谢谢,毕希纳为什么当时只能推测酶是蛋白质,而不能证明酶是蛋白质?,酶的本质,1836年,德国科学家施旺提取胃液中消化蛋白质的物质-胃蛋白酶.,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。,2ml,2ml,3ml,3ml,无颜色反应,无颜色 反应,无颜色反应,无颜色反应,

16、2ml,2ml,2ml,2ml,3ml,3ml,3ml,1ml,1ml,1ml,1ml,3ml,砖红色沉淀,砖红色沉淀,方法步骤：,先把试管下半部浸入37左右的热水中，反应5min，再沸水浴2min,实验结论：专一性，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。,加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部浸入60左右的热水中，反应5min,2号试管中加入2mL 蔗糖溶液,加入本尼迪特试剂,振荡,沸水浴2min,1号试管中加入2mL 淀粉溶液,白色,不变色,棕色,砖红色沉淀,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,加入蔗糖酶2滴，振荡，试管下半部浸入60左右的热水中，反应5min,4号试管中加入2mL 蔗糖溶液,加入本尼迪特试剂,振荡,沸水浴2min,3号试管中加入2mL 淀粉溶液,无色,不变色,棕色,砖红色沉淀,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,