高中生物 第三章第三节酶课件 浙科版必修1.ppt

第三节　酶第三节　酶•学习导航学习导航•1.描述酶的发现过程描述酶的发现过程•2．说明酶在细胞代谢中的作用、本质与特性．说明酶在细胞代谢中的作用、本质与特性•(重点重点)•3．举例说明酶的专一性和高效性．举例说明酶的专一性和高效性难点难点)新新知知初初探探思思维维启启动动•一、酶的发现一、酶的发现年代年代科学家科学家重大发现重大发现18世世纪末纪末斯帕兰斯帕兰扎尼扎尼通过喂食鹰的实验，发现通过喂食鹰的实验，发现胃液中有一种消化胃液中有一种消化肉的肉的______19世世纪纪巴斯德巴斯德酒精发酵酒精发酵是是________代代谢谢活动的结果活动的结果物质物质酵母菌酵母菌年代年代科学家科学家重大发现重大发现19世纪世纪李比希李比希酒精发酵仅仅是一酒精发酵仅仅是一种种_________，，与酵母菌活与酵母菌活动无动无关关,最最多只需要酵母菌多只需要酵母菌中中__________的的参与而参与而已已1897年年毕希纳毕希纳促使酒精发酵的是酵母菌促使酒精发酵的是酵母菌中中的的______1926年年萨母纳尔萨母纳尔得到脲酶，证明酶的本质得到脲酶，证明酶的本质是是________20世纪世纪80年代年代初初科学家科学家发现极少数特殊的酶是发现极少数特殊的酶是RNA，这类酶被称，这类酶被称为为______化学反应化学反应某种物质某种物质酶酶蛋白质蛋白质核酶核酶二、酶是生物催化剂二、酶是生物催化剂1．．酶酶与与无无机机催催化化剂剂的的共共性性：：促促使使________发发生化学变化，生化学变化，______却不发生化学变化。

却不发生化学变化2．酶的催化作用．酶的催化作用(1)受酶催化而发生化学反应的分子叫受酶催化而发生化学反应的分子叫______2)酶的作用机理酶的作用机理——““锁钥锁钥””学说反反 应应 过过 程程 ：： 酶酶 与与 ______结结 合合 ，， 形形 成成__________________，，然然后后这这个个复复合合物物会会发发生生一一定定的的______变变化化，，使使底底物物变变成成______，，并并从从复复合合物上脱落物上脱落,同时同时______分子又恢复原状分子又恢复原状3)酶作用的强弱用酶作用的强弱用_________表示反应物反应物本身本身底物底物底物底物酶酶—底物复底物复合物合物形状形状产物产物酶酶酶活性酶活性判一判判一判(1)酶酶是是活活细细胞胞产产生生的的具具有有催催化化作作用用的的蛋蛋白白质 (××)(2)酶酶是是生生物物催催化化剂剂，，对对反反应应底底物物起起催催化化作作用 (√√)(3)酶酶在在反反应应前前后后本本身身不不会会发发生生化化学学变变化化 (√√)三、酶的特性三、酶的特性1．酶的催化活性极高．酶的催化活性极高(即即________)由由于于酶酶通通过过与与底底物物分分子子结结合合，，使使化化学学反反应应__________，反应效率极高。

反应效率极高2．酶有专一性．酶有专一性由于酶分子的形状只适合与由于酶分子的形状只适合与______或是或是_________分分子子结结合合，，所所以以一一种种酶酶只只能能催催化化______底物或底物或_______________底物的反应底物的反应高效性高效性极易进行极易进行一种一种小部分小部分一种一种少数几种相似少数几种相似3．．酶酶的的作作用用受受许许多多因因素素影影响响(酶酶的的作作用用条条件件是是温和的温和的)影影响响酶酶作作用用的的因因素素很很多多，，______、、______和和各各种种化化合合物物等等都都能能影影响响酶酶的的作作用用在在______的的温温度和度和pH条件下，酶的活性最高条件下，酶的活性最高 pH温度温度最适最适想一想想一想为为什什么么人人体体能能以以淀淀粉粉作作为为能能源源物物质质而而不不能能以以纤纤维素作为能源物质？维素作为能源物质？提提示示：：人人体体消消化化道道内内有有分分解解淀淀粉粉的的淀淀粉粉酶酶(如如唾唾液液淀淀粉粉酶酶、、胰胰淀淀粉粉酶酶等等)，，而而没没有有分分解解纤纤维维素素的的纤纤维维素素酶酶，，因因为为酶酶具具有有专专一一性性，，淀淀粉粉酶酶只只能能分分解淀粉。

解淀粉要要点点突突破破讲讲练练互互动动要点一要点一酶的概念、本质和功能酶的概念、本质和功能要点突破要点突破要点突破要点突破•1．概念．概念•酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数的酶其中绝大多数酶是蛋白质，少数的酶(核酶核酶)是是RNA•2．酶的本质和功能．酶的本质和功能来源来源活细胞产生活细胞产生化学本质化学本质 绝大多数是蛋白质绝大多数是蛋白质 少数是少数是RNA 合成原料合成原料 氨基酸氨基酸 核糖核苷酸核糖核苷酸 合成场所合成场所 核糖体核糖体 细胞核细胞核(真核真核生物生物) 生理功能生理功能 生物催化作用，反应前后本身没生物催化作用，反应前后本身没有变化有变化作用机理作用机理 降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能 3．酶是蛋白质的验证实验．酶是蛋白质的验证实验(1)实验设计思路实验设计思路实实验验组组：：待待测测酶酶液液＋＋双双缩缩脲脲试试剂剂→→是是否否出出现现紫紫色反应色反应对照组：已知蛋白液＋双缩脲试剂对照组：已知蛋白液＋双缩脲试剂→→紫色反应紫色反应 (2)实实验验结结果果分分析析：：通通过过对对照照，，实实验验组组若若出出现现紫紫色色，，证证明明待待测测酶酶的的化化学学本本质质是是蛋蛋白白质质；；不不出出现现紫色紫色,则该酶液的化学本质不是蛋白质。

则该酶液的化学本质不是蛋白质3)实实验验变变量量：：自自变变量量是是待待测测酶酶液液和和已已知知蛋蛋白白液液, 因变量是是否有紫色反应因变量是是否有紫色反应特别提醒特别提醒(1)对绝大多数生物来说，细胞中的酶都属于对绝大多数生物来说，细胞中的酶都属于蛋白质，仅个别生物，如四膜虫体内个别酶蛋白质，仅个别生物，如四膜虫体内个别酶是核酶，本质是是核酶，本质是RNA2)酶的合成场所一定在细胞内，但作用场所酶的合成场所一定在细胞内，但作用场所可以是细胞内，也可以是细胞外，甚至可以可以是细胞内，也可以是细胞外，甚至可以是体外• (2011·高考海南卷高考海南卷)关于酶的叙述，关于酶的叙述，正确的是正确的是(　　　　)•A．酶提供了反应过程所必需的活化能．酶提供了反应过程所必需的活化能•B．酶活性的变化与酶所处环境的改变无关．酶活性的变化与酶所处环境的改变无关•C．酶结构的改变可导致其活性部分或全部．酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失丧失•D．酶分子在催化反应完成后立即被降解成．酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸氨基酸例例1【【思思路路点点拨拨】】　　本本题题考考查查酶酶的的本本质质、、作作用用特特点点等等知识。

可以从以下几点来考虑：知识可以从以下几点来考虑：关键点关键点①①酶的作用机理是降低化学反应的活化能；酶的作用机理是降低化学反应的活化能；②②温度、温度、pH等环境因素影响酶的活性；等环境因素影响酶的活性；③③酶在反应前后本身并没有发生变化酶在反应前后本身并没有发生变化【【解解析析】】　　酶酶是是通通过过降降低低化化学学反反应应的的活活化化能能来来起起到到催催化化作作用用的的，，A项项错错误误；；绝绝大大多多数数的的酶酶是是蛋蛋白白质质，，空空间间结结构构不不稳稳定定，，易易受受外外界界环环境境因因素素如如温温度度、、pH等等的的影影响响，，使使酶酶结结构构发发生生改改变变从从而而引引起起酶酶活活性性的的改改变变，，B项项错错误误，，C项项正正确确；；酶酶是是生生物物催催化化剂剂，，同同一一般般无无机机催催化化剂剂一一样样，，具具有有促促使使反反应应物物发发生生化化学学变变化化，，而而酶酶本本身身却却不不发发生生化化学学变变化化的的特特点点，，即即反反应应前前后后不不会会发发生生结结构构上的变化，上的变化，D项错误答案答案】】　　C要点二要点二物质出入细胞的方式物质出入细胞的方式•2．演示内容：．演示内容：试管试管号码号码2%H2O2溶液溶液鸡肝匀鸡肝匀浆或马浆或马铃薯匀铃薯匀浆浆MnO2观察指标：观察指标：H2O2分解分解速率速率(气泡气泡多少多少)无明火无明火的卫生的卫生香检测香检测结果分析结果分析1号号3 mL少许少许气泡产生气泡产生快而多快而多复燃快复燃快而剧烈而剧烈过氧化氢酶过氧化氢酶有催化有催化H2O2分解的作用分解的作用,且效率高且效率高2号号3 mL少少许许气泡产生气泡产生慢而少慢而少复燃复燃MnO2能能催化催化H2O2分解分解•3．演示结论：通过演示可以看出，过氧化．演示结论：通过演示可以看出，过氧化氢酶比二氧化锰的催化效率高得多，从而说氢酶比二氧化锰的催化效率高得多，从而说明酶的催化作用具有高效性。

明酶的催化作用具有高效性特别提醒特别提醒(1)过氧化氢酶来自活细胞，故选材必须是新鲜过氧化氢酶来自活细胞，故选材必须是新鲜的材料，如新鲜的肝脏或生的马铃薯块茎，这的材料，如新鲜的肝脏或生的马铃薯块茎，这类材料细胞中过氧化氢酶含量更高一些类材料细胞中过氧化氢酶含量更高一些2)实验时要将上述材料制成匀浆是为了将细胞实验时要将上述材料制成匀浆是为了将细胞粉碎，让其中的过氧化氢酶释放出来；并且能粉碎，让其中的过氧化氢酶释放出来；并且能增大与底物的反应面积，有利于化学反应的进增大与底物的反应面积，有利于化学反应的进行• (2012·桐乡高二检测桐乡高二检测)如图中的如图中的新鲜土豆片与新鲜土豆片与H2O2接触后，产生的现象及接触后，产生的现象及推测错误的是推测错误的是(　　　　)例例2•A．若有大量气体产生，可推测新鲜土豆片．若有大量气体产生，可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶中含有过氧化氢酶•B．若增加新鲜土豆片的数量，量筒中产生．若增加新鲜土豆片的数量，量筒中产生气体的速率加快气体的速率加快•C．一段时间后气体量不再增加是因为土豆．一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限片的数量有限•D．为保证实验的严谨性，需要控制温度等．为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量无关变量【【解解析析】】　　在在过过氧氧化化氢氢酶酶的的催催化化下下，，底底物物H2O2会会快快速速分分解解产产生生大大量量O2，，新新鲜鲜土土豆豆片片能能使使H2O2快快速速、、大大量量地地分分解解，，说说明明其其中中含含有有过过氧氧化化氢氢酶酶，，也也可可联联系系教教材材明明确确这这一一点点，，A项项正正确确；；实实验验初初始始，，增增加加新新鲜鲜土土豆豆片片的的数数量量，，H2O2分分解解速速率率会会加加快快，，但但一一段段时时间间后后，，当当底底物物全全部部参参加加反反应应(该该演演示示中中H2O2的的量量是是固固定定的的)，，即即H2O2全全部被分解，则气体不再产生，此时，增大酶的部被分解，则气体不再产生，此时，增大酶的量量也也无无济济于于事事，，B项项正正确确，，C项项错错误误；；在在演演示示实实验验的的整整个个过过程程中中，，温温度度、、pH等等无无关关变变量量必必须严格控制，保持前后一致，须严格控制，保持前后一致，D项正确。

项正确答案答案】】　　C【【探探规规寻寻律律】】　　(1)在在底底物物足足量量的的情情况况下下，，加加入入的的酶酶越越多多(而而且且酶酶可可以以被被反反复复利利用用)，，酶酶促促反反应速率越高应速率越高2)在在底底物物的的量量一一定定(或或有有限限)的的情情况况下下，，加加入入的的酶酶的的量量影影响响反反应应速速率率，，但但不不影影响响最最后后生生成成物物的的量3)在在分分析析某某一一条条件件对对酶酶促促反反应应的的影影响响时时，，其其余余各各个个条条件件应应该该是是一一致致的的或或是是最最合合适适的的，，即即符符合单一变量原则合单一变量原则影响酶活性的因素分析影响酶活性的因素分析【【例例题题】】　　解解读读与与酶酶有有关关的的图图示示、、曲曲线线，，回回答答有关问题：有关问题：易错警示易错警示易错警示易错警示•(1) 图图1是与酶活性影响因素相关的曲线，是与酶活性影响因素相关的曲线，当当pH从从5上升到上升到7，酶活性的变化是，酶活性的变化是________•(2)图图2和图和图3是底物浓度和酶浓度对酶促反是底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线，图应的影响曲线，图2中中A点后酶促反应的速点后酶促反应的速率不再增加，其限制性因素主要是酶的率不再增加，其限制性因素主要是酶的________和和________。

从图从图3可以得出的可以得出的结论是：在底物足量条件下，结论是：在底物足量条件下，__________________•(3)生物体内各项生理活动的进行都需要酶生物体内各项生理活动的进行都需要酶的催化，酶作用的机理是的催化，酶作用的机理是_________________，，•这些酶的单体是这些酶的单体是___________________【【解解析析】】　　图图1中中，，在在同同一一温温度度下下(虚虚线线所所指指温温度度是是酶酶的的最最适适温温度度)，，pH＝＝6时时，，反反应应物物剩剩余余量量最最少少，，可可以以认认为为最最适适pH＝＝6，，所所以以，，当当pH从从5→→6→→7时时,酶酶活活性性的的变变化化是是先先上上升升后后下下降降；；图图2中中，，起起初初酶酶促促反反应应速速率率随随底底物物浓浓度度的的增增加加而而增增大大，，当当数数量量有有限限的的酶酶全全部部动动用用或或酶酶达达到到最最大大活活性性时时，，酶酶促促反反应应速速率率则则不不再再增增大大；；图图3表表示示在在底底物物浓浓度度充充足足的的情情况况下下，，酶酶促促反反应应速速率率随随酶浓度的增加而增大酶浓度的增加而增大。

【【答案答案】】　　(1)先上升后下降先上升后下降(2)浓浓度度(数数量量) 　　活活性性 　　酶酶促促反反应应速速率率与与酶酶浓度成正相关浓度成正相关(3)降降低低化化学学反反应应的的活活化化能能 　　氨氨基基酸酸或或核核糖糖核核苷酸苷酸【【纠错笔记纠错笔记】】　酶的影响因素分析　酶的影响因素分析(1)温度、温度、pH影响曲线影响曲线①①在在一一定定温温度度范范围围内内，，随随温温度度的的升升高高，，酶酶的的催催化化作作用用增增强强，，超超过过这这一一范范围围，，酶酶的的催催化化作作用用逐逐渐减弱②②酶酶的的催催化化能能力力的的发发挥挥有有一一个个最最适适pH，，在在低低于于最最适适pH时时，，随随着着pH的的降降低低，，酶酶的的催催化化能能力力逐逐渐渐降降低低；；高高于于最最适适pH时时，，随随着着pH的的升升高高，，酶的活性逐渐下降酶的活性逐渐下降③③过过酸酸、、过过碱碱、、高高温温都都会会使使酶酶失失活活，，而而低低温温只只是是抑抑制制酶酶的的活活性性，，酶酶分分子子结结构构未未被被破破坏坏，，温温度度升高可恢复活性升高可恢复活性2)底物浓度影响曲线底物浓度影响曲线酶酶量量一一定定的的条条件件下下，，在在一一定定范范围围内内随随着着底底物物浓浓度度的的增增加加，，反反应应速速率率也也增增加加，，但但达达到到一一定定浓浓度度后后不不再再增增加加，，原原因因是是受受到到酶酶数数量量和和酶酶活活性性的的限限制。

制(3)酶浓度影响曲线酶浓度影响曲线在在底底物物充充足足(注注意意：：不不是是““一一定定””、、““有有限限””)、、其其他他条条件件适适宜宜且且固固定定的的条条件件下下，，酶酶促促反反应应速速率率与与酶浓度成正比酶浓度成正比。