浙教版 生物--酶.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第3章 细胞的代谢,第3节 酶,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。一段时间后把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了。,从这个实验中能得出什么结论？,胃液具有化学性消化作用。,一、酶的发现、概念,C,6,H,12,O,6,+O,2,酶,CO,2,+H,2,O,丙,基酸,+甘氨酸,酶,二肽,ATP ADP+Pi+能量,酶,ADP+Pi+能量,酶,ATP,1.酶的发现,巴斯德（1822-1895）,发酵离不开酵母菌的,生命活动,，发酵的动力蕴涵于,活细胞,中，具有生命活力。,李比希（1803-1873）,发酵是一种,化学反应,，,由,酵母细胞中的某些化学物质引起,这些物质在,酵母死亡,并裂解后才起作用,。,1897年德国的,毕希纳,发现：无细胞的酵母汁可以完成发酵。得出：,1.发酵确实可以在,无细胞,的条件下进行,2.发酵所需要的物质是,活细胞,产生的，称之为酿酶,葡萄糖,1926年美国人萨姆纳尔得到脲酶的结晶，证实了酶的化学本质是,蛋白质,。,上世纪80年代美国人,切赫,和加拿大人,奥特曼,发现,：少数,RNA,也具,催化作用,核酶,。,萨姆纳尔（18871955）,一路走来,18世纪末 斯帕兰扎尼 喂食鹰实验,19世纪，巴斯德和李比希的争论,1897年，毕希纳的重大发现,1926年，美国萨母纳尔得到脲酶结晶（蛋白质）,20世纪80年代初，发现核酶（RNA）,科学在不断地,观察、实验、争论,中前进,，,实验,在科学发展中起着举足轻重的作用。,来源：,功能：,化学本质：,多数是蛋白质类化合物，少数是RNA。,活细胞,催化,作用,酶是,活细胞,产生的具有,催化作用,的,有机物.,2,.酶的,概念,1、,下面有关产生酶的场所的叙述中，正确的是 （）A.细胞核 B.主要是核糖体 C.细胞质 D.全部在核糖体,B,2,、酶只能在细胞内发挥作用。,酶在,细胞内,和,细胞外,都能发挥作用。,酶作为,生物,催化剂，与无机催化剂相比，哪个效率更高？,二,、酶的特性,H,2,O,2,H,2,O+O,2,过氧化氢酶,MnO,2,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）,自变量,：,催化剂的种类,（2）因变量：,催化效率的高低,检测方法,：,气泡产生的速度、多少,点燃但无明火的卫生香复燃程度，火焰大小,（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,实验记录表格,试管,H,2,O,2,溶液,鸡肝匀浆,MnO,2,实验结果,1号,2号,3mL,3mL,少许,少许,实验一：酶的催化效率,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,少许鸡肝匀浆,少许,MnO2,为什么?,为什么要用,新鲜,的肝脏或,生,的马铃薯块茎?,如果本实验中鸡肝或马铃薯块茎没有被制成,匀浆,你认为实验结果是否与本实验相同,为什么?,酶活性,：,酶作用的强弱,。,反应P+Q R,曲线E表示没有酶,参与,反应的过程。在t,1,时，,加入,催化此反应的酶。则反应进程的曲线,变为,(),t,1,E,D,C,时间,产物,浓度,注意：催化剂只是改变,反应速率,，,并不改变化学平衡,，且,酶本身前后不发生变化,。,A,B,C,酶只起,，其本身在反应前后没没有发生变化。,降低了化学反应的,。,酶不改变化学反应的方向，因而要将产物及时运出细胞,。,催化作用,活化能,生物催化剂,为什么？,2.为什么要用新鲜的肝脏或生的马铃薯块茎?,3.如果本实验中鸡肝或马铃薯块茎没有被制成匀浆,你认为实验结果是否与本实验相同,为什么?,1.该实验说明酶的催化效率如何，能得出什么结论？,过氧化氢酶（生物催化剂）的催化效率远远高于MnO,2,（无机催化剂）,。结论：,酶有高效性,实验现象可能没有制成匀浆后明显。因为没有制成匀浆的肝脏，其过氧化氢酶主要存在于细胞中。,要用新鲜的肝脏。新鲜的肝脏中的过氧化氢酶活性高，如果将肝脏煮熟，过氧化氢酶将由于高温失活。,能量,降低,活化能,没有酶催化,有酶的催化,酶的催化机理是,降低,反应的,活化能,三,、,酶的催化机理,活化能 分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能,.,酶和一般催化剂的作用就是降低化学反应所需的活化能，从而使活化分子数增多，反应速度加快。,酶催化作用的机理,1,、,锁钥学说,1948年，德国有机化学家Fisher提出,锁钥学说,催化底物,担当,钥匙,，,酶,担当,锁,。,酶+催化底物,酶-底物复合物,酶+生成物,2,、,诱导契合学说,酶-底物复合体,酶,化学本质,合成原料,合成场所,来源,作用场所,生理功能,作用原理,绝大多数是蛋白质,少数是,RNA,氨基酸,核糖核苷酸,核糖体,细胞核（真核细胞）,活细胞,条件适宜即可,(细胞内和细胞外）,生物催化作用,降低化学反应的活化能,酶与底物结合，形成,酶-底物复合体。,酶-底物复合体,形态,发生改变,，促使反应进行。,产物形成，反应完成，,酶恢复原状。,酶作用的强弱可用,酶活性,表示。,酶的具有,高效 性,实验设计原则：,对照原则,单一变量原则,等量原则,酶的催化机理是,降低,反应的,活化能,酶是,活细胞,产生的具有,催化作用,的,有机物.,酶的作用及原理,实验二：探究酶的专一性,实验目的:,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,葡糖糖、果糖,淀粉,思考：,分别找出自变量、因变量，,并根据材料用具思考如何设计实验？,蔗糖,麦芽糖,还原性糖+本尼迪特试剂红黄色沉淀,原理：,试管,1,2,3,4,5,6,本尼迪特试剂,1%淀粉溶液,2%蔗糖溶液,新鲜唾液,蔗糖酶溶液,实验结果,2ml,2ml,3ml,3ml,无,现象,无,现象,无,现象,无,现象,2ml,2ml,2ml,2ml,3ml,3ml,3ml,1ml,1ml,1ml,1ml,3ml,红黄,色,红黄,色,方法步骤：,蔗糖酶只能催化蔗糖水解,，不能催化淀粉水解,淀粉酶只能催化淀粉水解,，不能催化蔗糖水解,(2)滴加FeCl,3,和肝脏研磨液的滴管不能混用,。否则，由于酶的高效性，少量的酶带入FeCl,3,溶液中，从而使对照组也有较多O,2,放出，会影响实验结果的准确性，甚至使人产生错觉，作出错误判断。,(3)实验现象不明显的原因,肝脏不够新鲜,H,2,O,2,溶液放置时间过长,(4)H,2,O,2,具有一定腐蚀性，使用时不要让其接触皮肤。,口腔里有唾液淀粉酶，为什么塞进牙缝里的肉丝，青菜两天后还没被消化?,2、酶具有专一性,思考！,每一种酶只能催化,一种或一类,化学反应,.,保证了生物体代谢的有序性,。,a、,能够催化淀粉水解的酶是（）,b、,能够催化淀粉酶水解的酶是（）,A.淀粉酶 B.蛋白酶 C.脂肪酶 D.麦芽糖酶,B,A,蛋白质,多肽,氨基酸,蛋白酶,肽酶,结论,：,淀粉酶只能催化淀粉水解，对蔗糖则不起催化作用。,1,2,3,A,B,C,D,D,E,F,A,A,A,反应前后本身 不变,专一性,BCD同时存在时，只催化D物质的反应,。,葡萄糖,葡萄糖,麦芽糖酶,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？,思考：,1）温度对酶活性的影响,序,号,项 目,试 管,1,2,3,1,可溶性淀粉溶液,2ml,2ml,2ml,2,温度条件,(保持5min),37,C,温,水,沸水,冰块,3,新鲜淀粉酶溶液,（保持5min）,1ml,1ml,1ml,4,碘液（滴）,1,1,1,5,实验现象,变蓝,变蓝,不变蓝,在,最适宜温度,下，酶的活性,最高,，温度偏高或偏低酶的活性都会明显降低。,动物：35-40摄氏度,植物 40-50摄氏度,每种酶都有自己的,最适温度,在下图中哪一曲线能正确表示温度对人体 转氨酶催化效率的影响,。,催化效率,温度,10 20 30,催化效率,温度,10 20 30,催化效率,温度,10 20 30,催化效率,温度,10 20 30,A,B,C,D,C,4.,右图为某酶在不同温度下反应曲线和时间的关系，,从图中不能获得的信息是（）,A、酶反应的最适温度,B、酶因热而失活,C、酶反应生成物量与时间的关系,D、酶反应速度和酶量的关系,D,时间,生成物量,70,60,20,50,30,40,2）PH对酶活性的影响,序号,项 目,试 管,1,2,3,1,新鲜淀粉酶溶液,1ml,1ml,1ml,2,PH条件,蒸馏水,1ml,NaOH,1ml,HCI,1ml,3,可溶性淀粉溶液,2 ml,2 ml,2 ml,4,温度和时间,60,C,5mi,n,60,C,5m,in,60,C,5mi,n,5,本尼迪特试剂,2ml,2ml,2ml,6,温度和时间,沸,水浴,1mi,n,沸,水浴,1mi,n,沸,水浴,1mi,n,7,实验现象,有,红黄,色沉淀,无,现象,无现象,在,最适宜pH,下，酶的活性,最高,，PH偏高或偏低酶的活性都会明显降低。,酶的名称,最适PH值,过氧化氢酶,6.8,唾液淀粉酶,6.8,胃蛋白酶,1.52.2,胰蛋白酶,8.0,9.0,肠脂肪酶,8.3,每种酶都有自己的,最适PH,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10,应的速率,pH,酶的活性受pH影响示意图,胃蛋白酶,唾液淀粉酶,胰蛋白酶,过酸、过碱、高温,酶的空间结构遭到破坏，使酶永久,失活,低温,酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复,（抑制）,3、影响酶活性因素,“一个月前买的活鲫鱼，一直没吃搁在冰箱里。从冰箱拿出来放在水里，结果鱼儿慢慢活过来了。”,高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗？,当人误食了含有重金属的食物或农药后，,怎么办？,有一种应急措施，就是赶紧给病人喝,大量牛奶或豆浆，你知道这是为什么？,影响酶促反应速率的因素：,1、温度,3、酶的浓度,4、底物浓度,酶促反应速率,底物浓度,酶量一定,2、pH,酶促反应速率,PH,酶促反应速率,温度,酶促反应速率,酶的浓度,底物充足,2.,下图纵轴为酶反应速度，横轴为底物浓度，其中,正确表示酶量增加 1 倍时，底物浓度和反应速度关系,的是（）,B,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：,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。,思考,*吃馒头时，细嚼慢咽，感觉越嚼越甜，为什么？,*人发烧时，不想吃东西，而且腹胀，不觉得饿，为什么？,淀粉在唾液淀粉酶的作用下分解成麦芽糖，,温度过高导致消化酶活性降低，食物消化慢。,在使用加酶洗衣粉时，用哪种水（如凉水、,沸水、温水）浸泡好呢？,温水,1.人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是,A.所吃食物不能消化,（）,B.胃没有排空,C.体温超过合适温度，消化酶的活性下降,D.吃药使人没有了胃口,2.同一个体内的各类活细胞所含有的酶（）,A、种类有差异，数量相同,B、种类有差异，数量不同,C、种类无差异，数量相同,D、种类无差异，数量不同,3.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（）,A.pH不适合,B.胃中已经起了消化作用，不能再起作用了,C.被小肠中的物质包裹起来，所以起不到催化作用,D.小肠中没有蛋白质可被消化,C,A,B,5.关于酶的特性，下列表述中错误的一项是（）,A.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,B.化学反应前后，酶的化学性质和数量不变,C.酶的催化效率很高，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,D,D,4.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,6.,在测定胃蛋白酶的活性时，将溶液的PH值,由10降到2的过程，胃蛋白酶活性将（）,A、不断上升 B、没有变化,C、先升后降 D、先降后升,7.将4片等重的牛肉分别置于下列等量的不,同消化液中，消化速度最慢的是（）,A.20ml胃液 B.10ml胃液+10ml胰液,C.20ml胰液 D.10ml胰液+10ml胆汁,B,B,酶在催化生物体内的化学反应时，反应速率与很多因素有关。下列曲线中正确的是,（）,（假设其他条件都适宜且稳定）,反应速率,温度,反应速率,酶浓度,反应速率,反应物浓度,反应速率,PH值,A,B,C,D,C,（,1,）图,A,中，反应物达到某一浓度时，反应速度不再上升，其原因是,。,（,2,）图,B,中，,a,点所对应的温度称,。,（,3,）图,B,中，,a,点到,b,点曲线急剧下降，其原因是,。,5,.下列,A,、,B,、,C,三图依次表示酶浓度一定时，反应速度和反应物浓度、温度、,pH,值的关系，请据图回答下列问题：,酶反应的最适温度,温度升高使酶活性下降,受反应液中酶浓度的限制（或酶的数量不足）,（,4,）将装有酶与反应物的甲、乙两试管分别放入,12,o,C,和,75,o,C,水浴锅中，,20,分钟后取出转入,37,o,C,的水浴锅中保温，两试管内反应分别应为：甲,，乙,。,（,5,）图,C,表示了,催化反应的速率变化曲线。,A.,唾液淀粉酶,B.,胃蛋白酶,C.,胰蛋白酶,D.,植物淀粉酶,速度加快,无催化反应,C,3.,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（）,分解速度,10 20 30,反应温度（）,分解速度,10 20 30,反应温度（）,分解速度,10 20 30,反应温度（）,分解速度,10 20 30,反应温度（）,A,B,C,D,C,在最适宜的温度、pH条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。,实际上，过酸、过碱和高温，都能使酶的分子结构遭到破坏而失去活性，一般不可逆。而,低温引起的酶的抑制是可以恢复的,。,酶的名称,最适PH,胃蛋白酶,1.52.2,唾液淀粉酶,6.8,胰蛋白酶,8,过酸、过碱或高温 酶永久失活,低温 酶,暂时,失活,练习：下表所示为对酶有关特性的研究。实验现象中，“+”表示有气泡产生，“”表示无气泡产生，“+”的数量还表示反应的快慢。,试管号,加人材料(m1),1,2,3,4,5,3H202,5,5,5,5,5,蒸馏水,0.5,新鲜猪肝匀浆,0.5,3.5FeCl，,0.5,高温处理的猪肝匀浆,0.5,高温处理3.5FeCl3,0.5,实验现象,+,+,+,练习：,本实验的主要目的是_。说出一种无关变量_,试管号,加人材料(m1),1,2,3,4,5,3H202,5,5,5,5,5,蒸馏水,0.5,新鲜猪肝匀浆,0.5,3.5FeCl，,0.5,高温处理的猪肝匀浆,0.5,高温处理3.5FeCl3,0.5,实验现象,+,+,+,证明酶的高效性,试管的洁净程度(合理即可),练习将新鲜猪肝制成匀浆的主要目的是,_。,设计4号试管的目的是_,试管号,加人材料(m1),1,2,3,4,5,3H202,5,5,5,5,5,蒸馏水,0.5,新鲜猪肝匀浆,0.5,3.5FeCl，,0.5,高温处理的猪肝匀浆,0.5,高温处理3.5FeCl3,0.5,实验现象,+,+,+,使酶从细胞中释放，从而增大酶与反应物的接触面积，加快反应速度,与2、3号试管对照，进一步说明过氧化氢酶作为生物催化剂，不同于无机催化剂，其高效性是有条件的,练习：,在本实验的基础上，要证明马铃薯中也有过氧化氧酶，基本思路是_,试管号,加人材料(m1),1,2,3,4,5,3H202,5,5,5,5,5,蒸馏水,0.5,新鲜猪肝匀浆,0.5,3.5FeCl，,0.5,高温处理的猪肝匀浆,0.5,高温处理3.5FeCl3,0.5,实验现象,+,+,+,增设两组，处理同第2、4号试管，改猪肝匀浆为土豆泥,