生物催化剂省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第第2 2章章 细胞化学组成细胞化学组成 第第3 3节节 生物大分子生物大分子第1页生物催化剂生物催化剂生物催化剂生物催化剂-酶酶酶酶EnzymeEnzymeEnzymeEnzyme第2页下面是日常生活中一些实例下面是日常生活中一些实例,你知道为何吗你知道为何吗?(3)含丰富蛋白质食物最好煮熟后再食用。含丰富蛋白质食物最好煮熟后再食用。(2)加酶洗衣粉不宜用开水溶解。加酶洗衣粉不宜用开水溶解。(1)沾有血渍、牛奶衣服不易用热水洗净。沾有血渍、牛奶衣服不易用热水洗净。血渍、牛奶主要成份是蛋白质，普通温度下，蛋白质血渍、牛奶主要成份是蛋白质，普通温度下，蛋白质能以胶体形态溶解于水中，一旦受热，它就会凝固起来，不能以胶体形态溶解于水中，一旦受热，它就会凝固起来，不易溶解于水。易溶解于水。绝大多数酶为蛋白质成份，蛋白质在高温时会变性，失绝大多数酶为蛋白质成份，蛋白质在高温时会变性，失去蛋白酶功效。去蛋白酶功效。加热以后，具备一定空间结构螺旋形蛋白质分子链会松加热以后，具备一定空间结构螺旋形蛋白质分子链会松开，这是蛋白质变性，蛋白质在变性后愈加轻易消化和吸收。开，这是蛋白质变性，蛋白质在变性后愈加轻易消化和吸收。第3页酶认识过程酶认识过程“科技探索科技探索”19，德国科学家维尔斯塔特提出酶既不 是 也不是 。1926年，美国生化学家萨母纳发觉脲酶是一个 。1930年，美国生化学家诺索普及同事证实胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶等结晶都是 。20世纪80年代以来，美国科学家切赫和奥特曼发 现 少数 也含有生物催化作用。蛋白质蛋白质糖类糖类蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质RNA第4页。是有机物，其中绝大多数是是有机物，其中绝大多数是蛋白质蛋白质，如消化酶，少数为，如消化酶，少数为RNA.酶是酶是活细胞活细胞产生一类含有产生一类含有生物催化生物催化作用作用有机物有机物，它能使生物体内化学它能使生物体内化学反应在一定条件下快速地进行，而反应在一定条件下快速地进行，而酶本身不发生改变。酶本身不发生改变。产生场所：产生场所：作用：作用：活细胞活细胞生物催化作用生物催化作用化学本质：化学本质：第5页试验试验材料用具材料用具：质量分数为20%新鲜肝脏研磨液、体积分新鲜肝脏研磨液、体积分数为数为3%3%过氧化氢溶液、质量分数为过氧化氢溶液、质量分数为 3.5%3.5%FeClFeCl3 3溶液、溶液、量筒、试管、滴管、试管架、卫生香、火柴。量筒、试管、滴管、试管架、卫生香、火柴。比较过氧化氢酶和Fe3+催化效率 新鲜肝脏中含有过氧化氢酶，它和无机新鲜肝脏中含有过氧化氢酶，它和无机催化剂催化剂Fe3+都能催化过氧化氢分解成水和氧气。分都能催化过氧化氢分解成水和氧气。分别用一定量该过氧化氢酶和别用一定量该过氧化氢酶和Fe3+催化过氧化氢分解，催化过氧化氢分解，经过观察溶液中气泡数量多少能够比较二者催化速率。经过观察溶液中气泡数量多少能够比较二者催化速率。试验原理：试验原理：第6页比较过氧化氢酶和Fe3+催化效率 2mL2mL1滴滴1滴滴第7页 （1 1）H H2 2O O2 2有一定腐蚀性，假如试验时不慎溅到有一定腐蚀性，假如试验时不慎溅到皮肤上，应及时用清水冲洗。皮肤上，应及时用清水冲洗。（2 2）卫生香应放在试管内液面上方，不要插）卫生香应放在试管内液面上方，不要插入溶液中，以免卫生香因潮湿而熄灭。入溶液中，以免卫生香因潮湿而熄灭。（3）应保持滴管洁净。因为酶含有高效性，）应保持滴管洁净。因为酶含有高效性，少许酶带入少许酶带入FeCl3溶液中就会干扰试验结果准确性，溶液中就会干扰试验结果准确性，增大试验误差。增大试验误差。（4）在试验中，严格恪守对照标准和单一变）在试验中，严格恪守对照标准和单一变量标准。量标准。注意事项：注意事项：第8页讨论1.试验时为何要选择新鲜肝脏？试验时为何要选择新鲜肝脏？2.为何要将肝脏制成研磨液？为何要将肝脏制成研磨液？本试验成功关键是试验用肝脏要新鲜。肝脏假如不新鲜，本试验成功关键是试验用肝脏要新鲜。肝脏假如不新鲜，肝细胞内过氧化氢酶就会在腐生细菌作用下分解而失去催肝细胞内过氧化氢酶就会在腐生细菌作用下分解而失去催化作用，过氧化氢就不会被分解。化作用，过氧化氢就不会被分解。肝脏进行研磨，方便使过氧化氢酶释放出来，肝脏进行研磨，方便使过氧化氢酶释放出来，并增大了过氧化氢酶与试管中过氧化氢分子接并增大了过氧化氢酶与试管中过氧化氢分子接触面积，从而加速过氧化氢分解。触面积，从而加速过氧化氢分解。不能共用，共用会使氯化铁溶液中含有肝不能共用，共用会使氯化铁溶液中含有肝 脏研磨液而影响试验结果。脏研磨液而影响试验结果。3.滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，可否共用一个吸滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，可否共用一个吸管？为何？管？为何？第9页对照标准：对照标准：在对照试验中，除了自变量外，其它变量都在对照试验中，除了自变量外，其它变量都应该保持一致。应该保持一致。试验中变量控制试验中变量控制：自变量：在试验过程中人为改变变量。在本试验中自变量：在试验过程中人为改变变量。在本试验中为为FeFe3 3和过氧化氢酶。和过氧化氢酶。因变量：随自变量改变而改变变量。在本试验中为因变量：随自变量改变而改变变量。在本试验中为O O2 2释放量。释放量。无关变量：除自变量外，试验过程中还存在一些对无关变量：除自变量外，试验过程中还存在一些对试验结果造成影响无关变量，如肝脏新鲜程度等。试验结果造成影响无关变量，如肝脏新鲜程度等。第10页质量分数为20%新鲜肝脏研磨液1滴质量分数为3.5%氯化铁溶液1滴生物催化剂：过氧化氢酶所含酶相对数量：1无机催化剂：Fe3+Fe3+相对数量：25万高效性高效性酶催化作用含有酶催化作用含有_过氧化氢酶催化效率比过氧化氢酶催化效率比FeCl3催化效率高催化效率高得多。得多。酶酶催化效率是大约是催化效率是大约是无机催化剂无机催化剂1071013倍。倍。第11页探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解作用-专一性蔗糖溶液蔗糖溶液淀粉酶溶液淀粉酶溶液 60OC 5min淀粉溶液淀粉溶液淀粉酶溶液淀粉酶溶液沸腾沸腾 1min1min斐林试剂斐林试剂斐林试剂斐林试剂砖红色砖红色沉淀沉淀淀粉淀粉只能只能催化催化淀粉淀粉酶，酶，不能不能催化催化蔗糖蔗糖水解。水解。第12页酶催化作用含有酶催化作用含有专一性专一性酶专一性概念：酶专一性概念：每一个酶只能催每一个酶只能催化一个化合物或一类化合物化学化一个化合物或一类化合物化学反应。反应。_探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解作用-专一性第13页1.1.酶是怎样发挥其催化作用呢酶是怎样发挥其催化作用呢?2.2.酶专一性对其生物体是酶专一性对其生物体是否有必要？对生物体有否有必要？对生物体有什么意义？什么意义？EnzymeEnzymeEnzyme思索与思索与讨论第14页酶锁钥学说示意图酶锁钥学说示意图活性区活性区第15页 诱导契合学说第16页 对于一个生物体来说，体内同时进行对于一个生物体来说，体内同时进行着成千上万种化学反应，也存在成千上万着成千上万种化学反应，也存在成千上万种催化这些反应酶。生物体经过控制酶合种催化这些反应酶。生物体经过控制酶合成量和酶催化作用效率来控制这些化学反成量和酶催化作用效率来控制这些化学反应进行。化学反应到哪一步，就由哪一个应进行。化学反应到哪一步，就由哪一个酶来催化，酶来催化，确保代谢有序、高效地进行确保代谢有序、高效地进行。假如酶催化没有专一性，那么，生物体化假如酶催化没有专一性，那么，生物体化学反应就无法有序地进行。学反应就无法有序地进行。酶专一性意义酶专一性意义（P26）第17页 酶催化作用轻易受到酶催化作用轻易受到外界外界原因原因影响影响温度、温度、pHpH、有机溶剂、重金属离有机溶剂、重金属离子、酶浓度、酶激活剂和抑制剂子、酶浓度、酶激活剂和抑制剂等等第18页探究试验普通步骤探究试验普通步骤提出问题提出问题作出假设作出假设设计试验设计试验实施试验实施试验得出结论得出结论表示交流表示交流探究探究探究不一样温度和探究不一样温度和pHpH对酶活性影响对酶活性影响人体正常温度是人体正常温度是3737，当我们稍微发烧时，当我们稍微发烧时，我们就会感觉没有精神。当连续高烧时，人我们就会感觉没有精神。当连续高烧时，人体就会出现一系列严重反应，如昏睡、昏迷、体就会出现一系列严重反应，如昏睡、昏迷、惊厥乃至危及生命。据此可知高温影响酶活惊厥乃至危及生命。据此可知高温影响酶活性。性。低温是否影响酶催化活性？低温是否影响酶催化活性？假如低温对酶活性有影响，那么低温下假如低温对酶活性有影响，那么低温下过氧化氢酶活性比过氧化氢酶活性比37时过氧化氢酶活性时过氧化氢酶活性低。低。设计对照试验，并设计和绘制统计表。试设计对照试验，并设计和绘制统计表。试验准备：制作新鲜肝脏研磨液、依据技能卡验准备：制作新鲜肝脏研磨液、依据技能卡制作若干过氧化氢酶滤纸片。制作若干过氧化氢酶滤纸片。注意统计试验结果注意统计试验结果分析试验结果是否支持假设，并交流讨论分析试验结果是否支持假设，并交流讨论第19页 试验材料试验材料:2%2%过氧化氢溶液过氧化氢溶液,新鲜肝脏研磨液新鲜肝脏研磨液,冰块冰块,开开水，小滤纸片（水，小滤纸片（1cm1cm2 2），其它必要试验），其它必要试验器材器材(如烧杯、滴管等如烧杯、滴管等)温度温度影响酶活性影响酶活性提醒提醒:参考书本参考书本28页页技能卡技能卡来制作过氧化氢来制作过氧化氢酶酶滤纸片滤纸片 试验原理：试验原理：反应式：反应式：2 H2O2 2 H2O+O2产生氧气气泡大小和数量，能够判断出不一样条产生氧气气泡大小和数量，能够判断出不一样条件下酶活性。件下酶活性。一定条件一定条件第20页温度温度对酶活性影响对酶活性影响 1 1 2 2 3 3肝脏提取液肝脏提取液 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml 温度温度 制作滤纸片制作滤纸片 分别用镊子夹起若干一样大小滤纸片浸在处理过新鲜肝脏提取液中数秒，取出被用。试验分别向滤纸片上滴加分别向滤纸片上滴加H2O2溶液溶液试验现象 结论结论冰水中冰水中37水浴水浴100浴浴放置放置2min2min几乎没有气泡几乎没有气泡大量气泡大量气泡没有气泡没有气泡第21页在在一定范围一定范围内，伴随温度升高，酶活性逐步内，伴随温度升高，酶活性逐步增强；增强；到达最适温度时，酶活性最高；超出到达最适温度时，酶活性最高；超出最适温度时，伴随温度继续升高，酶活性逐最适温度时，伴随温度继续升高，酶活性逐步下降。步下降。酶活性受温度酶活性受温度影响示意图影响示意图温度过高温度过高会使酶空间结会使酶空间结构遭到破坏，使构遭到破坏，使酶永久酶永久失活失活。0左右低温左右低温即使使酶活性即使使酶活性显著降低，但能使酶空显著降低，但能使酶空间结构保持稳定，在适间结构保持稳定，在适宜温度下酶宜温度下酶活性活性能够能够恢恢复复。V(mmol/s)0最适温度最适温度 T()第22页在一定范围内，伴随在一定范围内，伴随pH升高，酶活性逐步升高，酶活性逐步增强；增强；到达最适到达最适pH时，酶时，酶活性最高；活性最高；超出最适超出最适pH时，伴时，伴随随pH继续升高，酶继续升高，酶活性逐步下降。活性逐步下降。过酸、过碱过酸、过碱会使酶空会使酶空间结构遭到破坏，使间结构遭到破坏，使酶永久失活酶永久失活酶活性受酶活性受pH影响示意图影响示意图第23页酶特点酶催化作用含有高效性催化作用含有高效性 1酶催化作用含有催化作用含有专一性一性2酶催化作用轻易受到外界影响酶催化作用轻易受到外界影响3第24页 加酶洗衣粉比普通洗衣粉有更强去加酶洗衣粉比普通洗衣粉有更强去污能力，把衣物清洗得愈加洁净鲜污能力，把衣物清洗得愈加洁净鲜亮。加酶洗衣粉中酶可不是直接来亮。加酶洗衣粉中酶可不是直接来自生物体，而是经过酶工程改造产自生物体，而是经过酶工程改造产品，比普通酶稳定性强。品，比普通酶稳定性强。酶为生酶为生活添姿活添姿彩彩第25页酶为生酶为生活添姿活添姿彩彩残留在牙缝里实物残留在牙缝里实物残渣是细菌美食，残渣是细菌美食，也是造成龋齿祸根。也是造成龋齿祸根。含酶牙膏能够分解含酶牙膏能够分解细菌，是我们牙齿细菌，是我们牙齿亮洁，口气清新！亮洁，口气清新！酶为生酶为生活添姿活添姿彩彩第26页酶为生酶为生活添姿活添姿彩彩果胶酶能分解果肉细胞壁果胶酶能分解果肉细胞壁中果胶，提升果汁产量，中果胶，提升果汁产量，使果汁变得清亮！使果汁变得清亮！第27页酶为生酶为生活添姿活添姿彩彩溶霉菌能够溶解细溶霉菌能够溶解细菌细胞壁，含有抗菌细胞壁，含有抗菌消炎作用菌消炎作用，并对并对组织无刺激、无毒组织无刺激、无毒性性。在临床上与。在临床上与抗生素复合使用，抗生素复合使用，能增强抗生素疗效！能增强抗生素疗效！第28页各种消各种消化酶化酶多酶片中多酶片中含有各种含有各种消化酶，消化酶，当消化不当消化不良时能够良时能够服用！服用！第29页1.酶化学本质酶化学本质:2.酶特点酶特点 活细胞产生含有生物催化作用有活细胞产生含有生物催化作用有机物，其中绝大多数酶是机物，其中绝大多数酶是 ，少，少数酶是数酶是 。（1）高效性）高效性（2）专一性）专一性（3）轻易受到外界环境影响）轻易受到外界环境影响蛋白质蛋白质RNA第30页知识回顾1 1、试验设计标准：、试验设计标准：对照标准对照标准、单一变量标准、单一变量标准反应式：反应式：2 H2O2 2 H2O+O2一定条件一定条件(1)产生气泡数量多少；产生气泡数量多少；(2)无火焰带火星卫生香燃无火焰带火星卫生香燃烧猛烈程度。烧猛烈程度。氧气产生多少观察路径：氧气产生多少观察路径：第31页资料：资料：1、过氧化氢是细胞中一些化学反应副产品，含有强、过氧化氢是细胞中一些化学反应副产品，含有强氧化性，假如不及时除去或分解，就会杀死细胞，而氧化性，假如不及时除去或分解，就会杀死细胞，而细胞中过氧化氢酶能够催化过氧化氢分解。细胞中过氧化氢酶能够催化过氧化氢分解。2 2、过氧化氢酶存在于全部已知动物各个组织中，、过氧化氢酶存在于全部已知动物各个组织中，尤其在肝脏中以高浓度存在。尤其在肝脏中以高浓度存在。过氧化氢酶也普遍过氧化氢酶也普遍存在于植物中，绝大多数需氧微生物都含有过氧存在于植物中，绝大多数需氧微生物都含有过氧化氢酶。化氢酶。第32页1 1、酶化学本质是、酶化学本质是（）A A蛋白质蛋白质 B B脂质脂质C C维生素维生素 D D蛋白质或蛋白质或RNARNA2 2能够水解唾液淀粉酶酶是（能够水解唾液淀粉酶酶是（）A A淀粉酶淀粉酶B B蛋白酶蛋白酶C C脂肪酶脂肪酶 D D麦芽糖酶麦芽糖酶D DB B课堂练习课堂练习:第33页3.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B4.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课堂练习课堂练习:第34页5.催化脂肪酶水解酶是（催化脂肪酶水解酶是（）A.肽酶肽酶 B.蛋白酶蛋白酶 C.脂肪酶脂肪酶 D.淀粉酶淀粉酶B6.治疗糖尿病胰岛素制剂为何只治疗糖尿病胰岛素制剂为何只能注射，不能口服？能注射，不能口服？课堂练习课堂练习:因为胰岛素是激素因为胰岛素是激素,假如口服话会在胃假如口服话会在胃肠消化酶作用下分解变成氨基酸肠消化酶作用下分解变成氨基酸,发挥发挥不了作用不了作用,所以必须注射所以必须注射.第35页谢谢大家！谢谢大家！第36页