生物催化劑市公開課獲獎(jiǎng)?wù)n件

1、第2章 細(xì)胞化學(xué)構(gòu)成 第3節(jié) 生物大分子第1頁第1頁生物催化劑-酶Enzyme第2頁第2頁下面是日常生活中一些實(shí)例,你知道為何嗎?(3)含豐富蛋白質(zhì)食物最好煮熟后再食用。(2)加酶洗衣粉不宜用開水溶解。(1)沾有血漬、牛奶衣服不易用熱水洗凈。 血漬、牛奶主要成份是蛋白質(zhì)，普通溫度下，蛋白質(zhì)能以膠體形態(tài)溶解于水中，一旦受熱，它就會(huì)凝固起來，不易溶解于水。 絕大多數(shù)酶為蛋白質(zhì)成份，蛋白質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)變性，失去蛋白酶功效。 加熱以后，具備一定空間結(jié)構(gòu)螺旋形蛋白質(zhì)分子鏈會(huì)松開，這是蛋白質(zhì)變性，蛋白質(zhì)在變性后愈加容易消化和吸取。第3頁第3頁酶結(jié)識(shí)過程“科技摸索”19，德國科學(xué)家維爾斯塔特提出酶既不 是 也

2、不是 。1926年，美國生化學(xué)家薩母納發(fā)覺脲酶是一個(gè) 。1930年，美國生化學(xué)家諾索普及同事證實(shí)胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶等結(jié)晶都是 。20世紀(jì)80年代以來，美國科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā) 現(xiàn) 少數(shù) 也含有生物催化作用。蛋白質(zhì)糖類蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)RNA第4頁第4頁。什么是酶？ 是有機(jī)物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，如消化酶，少數(shù)為RNA.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生一類含有生物催化作用有機(jī)物，它能使生物體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)在一定條件下快速地進(jìn)行，而酶本身不發(fā)生改變。產(chǎn)生場(chǎng)合：作用：活細(xì)胞生物催化作用化學(xué)本質(zhì)：第5頁第5頁試驗(yàn)材料用具：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%新鮮肝臟研磨液、體積分?jǐn)?shù)為3%過氧化氫溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 3.5%FeCl3溶液、

3、量筒、試管、滴管、試管架、衛(wèi)生香、火柴。比較過氧化氫酶和Fe3+催化效率 新鮮肝臟中含有過氧化氫酶，它和無機(jī)催化劑Fe3+都能催化過氧化氫分解成水和氧氣。分別用一定量該過氧化氫酶和Fe3+催化過氧化氫分解，通過觀測(cè)溶液中氣泡數(shù)量多少能夠比較兩者催化速率。試驗(yàn)原理：第6頁第6頁比較過氧化氫酶和Fe3+催化效率 2mL2mL1滴1滴第7頁第7頁 （1）H2O2有一定腐蝕性，假如試驗(yàn)時(shí)不慎濺到皮膚上，應(yīng)及時(shí)用清水沖洗。 （2）衛(wèi)生香應(yīng)放在試管內(nèi)液面上方，不要插入溶液中，以免衛(wèi)生香因潮濕而熄滅。 （3）應(yīng)保持滴管潔凈。由于酶含有高效性，少許酶帶入FeCl3溶液中就會(huì)干擾試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性，增大試驗(yàn)誤差。

4、（4）在試驗(yàn)中，嚴(yán)格遵守對(duì)照原則和單一變量原則。注意事項(xiàng)：第8頁第8頁討論1.試驗(yàn)時(shí)為何要選擇新鮮肝臟？ 2. 為何要將肝臟制成研磨液？本試驗(yàn)成功關(guān)鍵是試驗(yàn)用肝臟要新鮮。肝臟假如不新鮮，肝細(xì)胞內(nèi)過氧化氫酶就會(huì)在腐生細(xì)菌作用下分解而失去催化作用，過氧化氫就不會(huì)被分解。 肝臟進(jìn)行研磨，以便使過氧化氫酶釋放出來，并增大了過氧化氫酶與試管中過氧化氫分子接觸面積，從而加速過氧化氫分解。不能共用，共用會(huì)使氯化鐵溶液中含有肝 臟研磨液而影響試驗(yàn)結(jié)果。3.滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時(shí)，可否共用一個(gè)吸管？為何？第9頁第9頁對(duì)照原則：在對(duì)照試驗(yàn)中，除了自變量外，其它變量都應(yīng)當(dāng)保持一致。試驗(yàn)中變量控制： 自變量：在

5、試驗(yàn)過程中人為改變變量。在本試驗(yàn)中為Fe3和過氧化氫酶。 因變量：隨自變量改變而改變變量。在本試驗(yàn)中為O2釋放量。 無關(guān)變量：除自變量外，試驗(yàn)過程中還存在一些對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成影響無關(guān)變量，如肝臟新鮮程度等。第10頁第10頁質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%新鮮肝臟研磨液1滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%氯化鐵溶液1滴生物催化劑：過氧化氫酶所含酶相對(duì)數(shù)量：1無機(jī)催化劑： Fe3+ Fe3+相對(duì)數(shù)量：25萬高效性酶催化作用含有_過氧化氫酶催化效率比FeCl3催化效率高得多。酶催化效率是大約是無機(jī)催化劑1071013倍。第11頁第11頁摸索淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖水解作用-專一性蔗糖溶液淀粉酶溶液 60OC 5min淀粉溶液淀粉酶溶液沸

6、騰 1min斐林試劑斐林試劑磚紅色沉淀淀粉只能催化淀粉酶，不能催化蔗糖水解。第12頁第12頁酶催化作用含有專一性酶專一性概念：每一個(gè)酶只能催化一個(gè)化合物或一類化合物化學(xué)反應(yīng)。_摸索淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖水解作用-專一性第13頁第13頁1.酶是如何發(fā)揮其催化作用呢?2.酶專一性對(duì)其生物體是否有必要？對(duì)生物體有什么意義？EnzymeEnzymeEnzyme思考與討論第14頁第14頁酶鎖鑰學(xué)說示意圖活性區(qū)第15頁第15頁 誘導(dǎo)契合學(xué)說第16頁第16頁 對(duì)于一個(gè)生物體來說，體內(nèi)同時(shí)進(jìn)行著成千上萬種化學(xué)反應(yīng)，也存在成千上萬種催化這些反應(yīng)酶。生物體通過控制酶合成量和酶催化作用效率來控制這些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行?；瘜W(xué)反

7、應(yīng)到哪一步，就由哪一個(gè)酶來催化，確保代謝有序、高效地進(jìn)行。假如酶催化沒有專一性，那么，生物體化學(xué)反應(yīng)就無法有序地進(jìn)行。酶專一性意義（P26）第17頁第17頁 酶催化作用容易受到外界原因影響溫度、pH、有機(jī)溶劑、重金屬離子、酶濃度、酶激活劑和克制劑等第18頁第18頁探究試驗(yàn)普通環(huán)節(jié)提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)試驗(yàn)實(shí)行試驗(yàn)得出結(jié)論表示交流 探究探究不同溫度和pH對(duì)酶活性影響人體正常溫度是37，當(dāng)我們稍微發(fā)熱時(shí)，我們就會(huì)感覺沒有精神。當(dāng)連續(xù)高燒時(shí)，人體就會(huì)出現(xiàn)一系列嚴(yán)重反應(yīng)，如昏睡、昏迷、驚厥乃至危及生命。據(jù)此可知高溫影響酶活性。低溫是否影響酶催化活性？假如低溫對(duì)酶活性有影響，那么低溫下過氧化氫酶活性比37

8、時(shí)過氧化氫酶活性低。設(shè)計(jì)對(duì)照試驗(yàn)，并設(shè)計(jì)和繪制統(tǒng)計(jì)表。試驗(yàn)準(zhǔn)備：制作新鮮肝臟研磨液、依據(jù)技能卡制作若干過氧化氫酶濾紙片。注意統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果分析試驗(yàn)結(jié)果是否支持假設(shè)，并交流討論第19頁第19頁試驗(yàn)材料:2%過氧化氫溶液,新鮮肝臟研磨液,冰塊,開水，小濾紙片（1cm2），其它必要試驗(yàn)器材(如燒杯、滴管等)溫度影響酶活性提醒:參考書本28頁技能卡來制作過氧化氫酶濾紙片試驗(yàn)原理：反應(yīng)式：2 H2O2 2 H2O + O2產(chǎn)生氧氣氣泡大小和數(shù)量，能夠判斷出不同條件下酶活性。一定條件第20頁第20頁溫度對(duì)酶活性影響 1 2 3肝臟提取液 2ml 2ml 2ml 溫度 制作濾紙片 分別用鑷子夾起若干同樣大小濾

9、紙片浸在處理過新鮮肝臟提取液中數(shù)秒，取出被用。試驗(yàn)分別向?yàn)V紙片上滴加H2O2溶液試驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論冰水中37水浴100浴放置2min幾乎沒有氣泡大量氣泡沒有氣泡第21頁第21頁在一定范圍內(nèi)，伴隨溫度升高，酶活性逐步增強(qiáng)；達(dá)到最適溫度時(shí)，酶活性最高；超出最適溫度時(shí)，伴隨溫度繼續(xù)升高，酶活性逐步下降。酶活性受溫度影響示意圖溫度過高會(huì)使酶空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活。 0左右低溫即使使酶活性明顯減少，但能使酶空間結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，在適宜溫度下酶活性能夠恢復(fù)。V(mmol/s)0最適溫度 T () 第22頁第22頁在一定范圍內(nèi)，伴隨pH升高，酶活性逐步增強(qiáng)；達(dá)到最適pH時(shí)，酶活性最高；超出最適pH時(shí)，伴隨p

10、H繼續(xù)升高，酶活性逐步下降。過酸、過堿會(huì)使酶空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活酶活性受pH影響示意圖第23頁第23頁酶特點(diǎn)酶催化作用含有高效性 1酶催化作用含有專一性2酶催化作用容易受到外界影響3總結(jié)第24頁第24頁 加酶洗衣粉比普通洗衣粉有更強(qiáng)去污能力，把衣物清洗得愈加潔凈鮮亮。加酶洗衣粉中酶可不是直接來自生物體，而是通過酶工程改造產(chǎn)品，比普通酶穩(wěn)定性強(qiáng)。酶為生活添姿彩第25頁第25頁酶為生活添姿彩殘留在牙縫里實(shí)物殘?jiān)羌?xì)菌美食，也是造成齲齒禍端。含酶牙膏能夠分解細(xì)菌，是我們牙齒亮潔，口氣清新！酶為生活添姿彩第26頁第26頁酶為生活添姿彩果膠酶能分解果肉細(xì)胞壁中果膠，提升果汁產(chǎn)量，使果汁變得清亮

11、！第27頁第27頁酶為生活添姿彩溶霉菌能夠溶解細(xì)菌細(xì)胞壁，含有抗菌消炎作用，并對(duì)組織無刺激、無毒性 。在臨床上與抗生素復(fù)合使用，能增強(qiáng)抗生素療效！第28頁第28頁各種消化酶多酶片中含有各種消化酶，當(dāng)消化不良時(shí)能夠服用！第29頁第29頁本節(jié)小結(jié)1.酶化學(xué)本質(zhì):2.酶特點(diǎn) 活細(xì)胞產(chǎn)生含有生物催化作用有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是 ，少數(shù)酶是 。（1）高效性（2）專一性（3）容易受到外界環(huán)境影響蛋白質(zhì)RNA第30頁第30頁知識(shí)回顧1、試驗(yàn)設(shè)計(jì)原則：對(duì)照原則、單一變量原則反應(yīng)式：2 H2O2 2 H2O + O2一定條件(1)產(chǎn)氣憤泡數(shù)量多少；(2)無火焰帶火星衛(wèi)生香燃燒猛烈程度。氧氣產(chǎn)生多少觀測(cè)路徑：第3

12、1頁第31頁資料：1、過氧化氫是細(xì)胞中一些化學(xué)反應(yīng)副產(chǎn)品，含有強(qiáng)氧化性，假如不及時(shí)除去或分解，就會(huì)殺死細(xì)胞，而細(xì)胞中過氧化氫酶能夠催化過氧化氫分解。2、過氧化氫酶存在于所有已知?jiǎng)游锔鱾€(gè)組織中，尤其在肝臟中以高濃度存在。過氧化氫酶也普遍存在于植物中，絕大多數(shù)需氧微生物都含有過氧化氫酶。第32頁第32頁1、酶化學(xué)本質(zhì)是（） A蛋白質(zhì) B脂質(zhì)C維生素 D蛋白質(zhì)或RNA2能夠水解唾液淀粉酶酶是（） A淀粉酶B蛋白酶C脂肪酶 D麥芽糖酶DB課堂練習(xí):第33頁第33頁3. 同一個(gè)體內(nèi)各類活細(xì)胞所含有酶（ ） A、種類有差異，數(shù)量相同 B、種類有差異，數(shù)量不同 C、種類無差異，數(shù)量相同 D、種類無差異，數(shù)量不同B4.細(xì)胞內(nèi)合成