18 19版331酶的發(fā)現(xiàn)酶是生物催化劑及酶的催化效率步步高

1、18-19版：3.3.1 酶的發(fā)現(xiàn)、酶是生物催化劑及酶的催化效率（步步高）知識(shí)內(nèi)容知識(shí)內(nèi)容酶的發(fā)現(xiàn)過(guò)程酶的本質(zhì)、特性及其在細(xì)胞代謝中的作用學(xué)考要求學(xué)考要求ab選考要求選考要求ab學(xué)習(xí)導(dǎo)航學(xué)習(xí)導(dǎo)航(1)描述酶的發(fā)現(xiàn)過(guò)程并說(shuō)明酶的本質(zhì)。 (2)闡述酶在代謝中的作用。課堂導(dǎo)入課堂導(dǎo)入方式一方式一2011年3月23日，在上海舉行的中國(guó)國(guó)際食品添加劑和配料展上，帝斯曼展出了一系列酶制劑產(chǎn)品，以幫助食品生產(chǎn)廠商節(jié)能減排。該公司推出的 PanamoreSpring 產(chǎn)品與其他乳化劑相比，能降低生產(chǎn)過(guò)程中近80%的碳排放量；微生物磷脂酶 CakeZyme產(chǎn)品能使食品廠商在生產(chǎn)蛋糕等食品中節(jié)省 20%的雞蛋用量

2、，延長(zhǎng)保質(zhì)期；高性能酶制劑 RapidaseFPSuper 能有效避免新鮮水果在經(jīng)過(guò)機(jī)械或熱處理加工后產(chǎn)生的不良副作用，改善口感。酶在人們的生活中越來(lái)越重要，那么酶具有什么作用？酶的化學(xué)本質(zhì)又是什么呢？方式二方式二我們知道，很多化學(xué)反應(yīng)在有催化劑存在的時(shí)候會(huì)改變反應(yīng)的速率，這在工業(yè)生產(chǎn)中已得到廣泛的應(yīng)用。生物體內(nèi)也時(shí)刻發(fā)生著生化反應(yīng)，這些反應(yīng)也需要催化劑，生物體內(nèi)的催化劑是酶。內(nèi)容索引新知導(dǎo)學(xué)達(dá)標(biāo)檢測(cè)新知導(dǎo)學(xué)新知導(dǎo)學(xué)一、酶的發(fā)現(xiàn)、酶是生物催化劑1. 酶的發(fā)現(xiàn)酶的發(fā)現(xiàn)(1)18世紀(jì)末：斯帕蘭扎尼證明鷹胃液中有一種能消化肉的物質(zhì)。?巴斯德認(rèn)為酒精發(fā)酵是酵母菌代謝活動(dòng)的結(jié)果?(2)19 世紀(jì)?李比希

3、認(rèn)為酒精發(fā)酵最多只需要酵母菌中某種物質(zhì)的? 參與而已 (3)1897年：畢希納發(fā)現(xiàn)促使酒精發(fā)酵的是酶。(4)1926年：薩母納爾分離得到脲酶結(jié)晶，才弄明白酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)。2.酶的本質(zhì)酶的本質(zhì)(1)合成場(chǎng)所：活細(xì)胞內(nèi)。(2)化學(xué)本質(zhì)：具有催化作用的有機(jī)物，絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，極少數(shù)是RNA。3.酶是生物催化劑酶是生物催化劑(1)特點(diǎn)：促使反應(yīng)物發(fā)生化學(xué)變化，本身卻不發(fā)生化學(xué)變化。(2)底物：受酶催化而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的分子叫底物。(3)酶催化底物反應(yīng)的機(jī)理“鑰匙與鎖”的原理酶促反應(yīng)過(guò)程底物酶酶底物復(fù)合物復(fù)合物形狀發(fā)生一定變化 酶產(chǎn)物。4. 酶的活性：酶的活性：酶作用的強(qiáng)弱可用酶活性表示。歸納總結(jié)歸納

4、總結(jié)1. 酶的本質(zhì)及生理功能酶的本質(zhì)及生理功能化學(xué)本質(zhì)合成原料絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)氨基酸少數(shù)是RNA核糖核苷酸合成場(chǎng)所來(lái)源核糖體細(xì)胞核(真核生物)一般來(lái)說(shuō)，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶作用場(chǎng)所生理功能作用原理細(xì)胞內(nèi)、外或生物體外均可具有生物催化作用降低化學(xué)反應(yīng)的活化能2. 酶的本質(zhì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證酶的本質(zhì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證組別實(shí)驗(yàn)組證明酶是蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)待測(cè)酶液雙縮脲試劑已知蛋白質(zhì)雙縮脲試劑結(jié)果是否出現(xiàn)紫色證明酶是RNA實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)待測(cè)酶液派洛寧試劑已知RNA液派洛寧試劑結(jié)果是否出現(xiàn)紅色對(duì)照組出現(xiàn)紫色出現(xiàn)紅色3.酶與無(wú)機(jī)催化劑的比較酶與無(wú)機(jī)催化劑的比較(1)共同點(diǎn)：可以促使反應(yīng)物發(fā)生化學(xué)變化，加快反應(yīng)速率，但酶本身并不發(fā)生化學(xué)

5、變化。(2)不同點(diǎn)：無(wú)機(jī)催化劑一般需要在高溫、高壓的條件下才起催化作用，而酶在生物體內(nèi)發(fā)生催化作用，是在溫和的條件下進(jìn)行的。例例1(2017嘉興3月模擬)下圖是某種酶催化底物發(fā)生反應(yīng)的過(guò)程示意圖，下列敘述錯(cuò)誤的是A.圖示反應(yīng)過(guò)程還有水的產(chǎn)生B.該圖能體現(xiàn)酶催化作用的專(zhuān)一性C.底物與酶能否結(jié)合與酶的結(jié)構(gòu)有關(guān)D.酶在催化過(guò)程中的形狀改變是不可逆的解析答案例例2下列有關(guān)酶的敘述正確的是酶是具有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的有的從食物中獲得，有的是體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來(lái)酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的有的酶是蛋白質(zhì)，有的是固醇陳代謝和生殖發(fā)育中起調(diào)控作用內(nèi)發(fā)揮作用A.B.C.D.絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)酶在代謝中有多種功能酶在新酶只

6、是起催化作用酶只在細(xì)胞解析答案歸納提升歸納提升酶的產(chǎn)生部位、本質(zhì)、功能和特性酶的產(chǎn)生部位、本質(zhì)、功能和特性項(xiàng)目錯(cuò)誤說(shuō)法殊細(xì)胞除外)有機(jī)物(大多數(shù)為蛋白質(zhì)，少數(shù)為 RNA)可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、體外發(fā)揮作用低溫只抑制酶的活性，不會(huì)使酶變性失活酶只有催化功能解釋活細(xì)胞(哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞等極少數(shù)特產(chǎn)生場(chǎng)所具有分泌功能的細(xì)胞化學(xué)本質(zhì)蛋白質(zhì)低溫和高溫均使酶變性失活酶具有催化、調(diào)節(jié)等多種功能作用場(chǎng)所 只在細(xì)胞內(nèi)起催化作用溫度影響作用來(lái)源有的可來(lái)自食物等酶只能在細(xì)胞內(nèi)合成二、酶的催化活性極高1. 酶的催化效率實(shí)驗(yàn)酶的催化效率實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)原理過(guò)氧化氫在自然條件下分解緩慢，用新鮮的肝臟研磨液和二氧化錳的方法使

7、過(guò)氧化氫分解，通過(guò)觀察氣泡數(shù)目和比較對(duì)衛(wèi)生香的助燃程度可以了解過(guò)氧化氫酶的催化效率。(2)實(shí)驗(yàn)流程及結(jié)論試管編號(hào)H2O2溶液MnO2雞肝勻漿氣泡釋放量衛(wèi)生香燃燒結(jié)論13 mL少許較多較強(qiáng)高效性酶具有_23 mL少許多_劇烈_2. 酶具有高效性酶具有高效性酶的催化效率遠(yuǎn)高于無(wú)機(jī)催化劑，酶具有高效性。歸納總結(jié)歸納總結(jié)觀察下列酶的實(shí)驗(yàn)，總結(jié)相關(guān)問(wèn)題：(1)上述反應(yīng)中的自變量是催化劑的種類(lèi)。(2)上述實(shí)驗(yàn)證明了酶具有高效性。(3)從蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)方面分析，在過(guò)酸、過(guò)堿或溫度過(guò)高的條件下，使蛋白質(zhì)變性失活，故應(yīng)在低溫和適宜pH下保存酶。(4)低溫適宜溫度，酶活性恢復(fù)；過(guò)高溫度適宜溫度，酶活性不會(huì)恢復(fù)

8、。例例3如圖所示分別向 4支各盛有5 mL過(guò)氧化氫溶液的試管內(nèi)加入肝或砂子。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，試管 A放氧相對(duì)緩慢，試管 C和D不放氧。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)肝臟中有什么物質(zhì)能引起過(guò)氧化氫釋放氧氣？ _過(guò)氧化氫酶。理由是_過(guò)氧化氫酶能催化過(guò)氧化氫分解成 H2O和O2。答案答案(2)為什么用煮沸冷卻的肝作對(duì)照要比用砂子作對(duì)照更好一些？煮沸冷卻的肝中同樣含有過(guò)氧化氫酶，但已失去活性，這樣遵循了單_一變量原則。_(3)為什么試管B放氧速度比試管A快？將肝碾碎，過(guò)氧化氫酶容易釋放出來(lái)，以增大與反應(yīng)物的接觸面積。_答案例例4(2017浙江北侖中學(xué)高一模擬 )下圖表示過(guò)氧化氫被分解的曲線，說(shuō)明酶具有酶需要與底

9、物結(jié)合才能起催化作用高效性酶本身不發(fā)生化學(xué)變化A.B.C.D.催化特性解析答案思維啟迪思維啟迪(1)催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)的速率。與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。(2)酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需的時(shí)間，但不會(huì)改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。學(xué)習(xí)小結(jié)學(xué)習(xí)小結(jié)蛋白質(zhì)RNA反應(yīng)物本身產(chǎn)物達(dá)標(biāo)檢測(cè)達(dá)標(biāo)檢測(cè)1.下列有關(guān)酶的發(fā)現(xiàn)過(guò)程敘述，錯(cuò)誤的是A.斯帕蘭扎尼做了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了化學(xué)消化B.巴斯德和李比希的觀點(diǎn)既有積極意義，又有其局限性C.畢希納認(rèn)為酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用D.薩母納爾認(rèn)為酶多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是 RNA解析解析薩母納爾認(rèn)為酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，并且證明了脲酶是能

10、夠分解尿素的蛋白質(zhì)。12345解析答案2.(2017浙江新高考聯(lián)盟二模 )下列有關(guān)酶的敘述，正確的是A.酶只能在細(xì)胞內(nèi)起催化作用B.高溫和低溫都使酶失去活性C.酶在催化過(guò)程中會(huì)發(fā)生形狀改變D.催化ATP合成與水解的酶相同12345解析答案3.下圖表示人體內(nèi)某個(gè)化學(xué)反應(yīng)，下列關(guān)于酶的敘述正確的是A.圖中a表示酶，a一定是RNAB.圖中b表示酶，b一定是蛋白質(zhì)C.圖中a表示酶，a一定是有機(jī)物D.圖中a表示酶，a只能在人體內(nèi)起作用12345解析答案4.(2017寧波十校9月聯(lián)考)下列關(guān)于生物體內(nèi)酶的敘述，正確的是A.低溫能破壞酶的分子結(jié)構(gòu)從而抑制酶的活性B.酶的合成不一定在核糖體上進(jìn)行C.同一個(gè)體各種體細(xì)胞中酶的種類(lèi)相同、數(shù)量不同，代謝不同D.對(duì)于一個(gè)細(xì)胞來(lái)說(shuō)，