高三生物一輪復(fù)習(xí)課件第7講酶

第7講酶和ATP第二單元細(xì)胞的生存需要能量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并通過(guò)分裂實(shí)現(xiàn)增殖1773年，意大利科學(xué)家斯帕蘭扎尼做了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)：將肉塊放入小巧的金屬籠內(nèi)，然后讓鷹把小籠子吞下去。過(guò)一段時(shí)間后，他把小籠子取出來(lái)，發(fā)現(xiàn)籠內(nèi)的肉塊消失了。問(wèn)題探討是什么物質(zhì)使肉塊消失了？怎樣才能證明你的推測(cè)？為什么要將肉放在金屬籠內(nèi)？便于取出實(shí)驗(yàn)材料(肉塊)，排除物理消化對(duì)肉塊的影響，確定其是否發(fā)生了化學(xué)消化。是胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)將肉塊分解了。收集胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)，看看這些物質(zhì)在體外是否也能將肉塊分解。知識(shí)點(diǎn)一細(xì)胞代謝主要場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)實(shí)質(zhì)：細(xì)胞內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的統(tǒng)稱。意義：是生命活動(dòng)的基礎(chǔ)細(xì)胞代謝據(jù)估計(jì)人體細(xì)胞中每分鐘大約發(fā)生幾百萬(wàn)次的化學(xué)反應(yīng)。細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。是生命活動(dòng)的基礎(chǔ)常見(jiàn)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的條件高溫高壓強(qiáng)酸強(qiáng)堿劇烈條件細(xì)胞內(nèi)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)反應(yīng)緩慢反應(yīng)過(guò)程復(fù)雜對(duì)反應(yīng)條件要求高細(xì)胞內(nèi)外的環(huán)境溫和常溫常壓水溶液環(huán)境pH接近中性在細(xì)胞這樣較為溫和的環(huán)境中，各種生化反應(yīng)如何高效有序地進(jìn)行？細(xì)胞代謝離不開(kāi)酶知識(shí)點(diǎn)二

酶在細(xì)胞代謝中的作用（2）實(shí)驗(yàn)原理通過(guò)比較過(guò)氧化氫在不同條件下分解的快慢,了解酶的作用和意義。（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?H2O22H2O+O2反應(yīng)條件不同條件加熱是化學(xué)反應(yīng)常見(jiàn)的條件Fe3+是無(wú)機(jī)催化劑新鮮肝臟中含有過(guò)氧化氫酶1.比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解

②新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20﹪肝臟研磨液（含有過(guò)氧化氫酶）；①新配制的體積分?jǐn)?shù)為3﹪的過(guò)氧化氫溶液；③質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5﹪的FeCl3溶液。各種用具如：量筒、試管、滴管、酒精燈、衛(wèi)生香等等。（3）材料用具a.材料：b.用具：1.本實(shí)驗(yàn)為什么要用新鮮的肝臟？有較多豐富的過(guò)氧化氫酶，如果不是新鮮的肝臟，肝臟中的過(guò)氧化氫酶會(huì)被腐生菌分解而減少。制成肝臟研磨液會(huì)增大酶與過(guò)氧化氫的接觸面積，加快分解速率。2.實(shí)驗(yàn)為什么把肝臟制備成研磨液？Fe3+做催化劑過(guò)氧化氫酶如何判斷過(guò)氧化氫被分解的快慢？觀察單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣泡的多少觀察帶火星的衛(wèi)生香的復(fù)燃情況①取4支試管分別編上序號(hào)1、2、3、4，每只試管分別加入2ml過(guò)氧化氫溶液。1234常溫90℃水浴加熱2滴3.5%FeCl3

2滴20%肝臟研磨液（4）實(shí)驗(yàn)步驟3號(hào)4號(hào)1號(hào)2號(hào)無(wú)氣泡少量較多大量觀察產(chǎn)生氣泡的多少②觀察氣泡冒出的情況，并做比較。3號(hào)4號(hào)變亮復(fù)燃觀察衛(wèi)生香的燃燒情況試管編號(hào)1234

一H2O2濃度

劑量二

劑量結(jié)果氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3新鮮肝臟研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴不明顯少量較多大量不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃反應(yīng)條件步驟2.在細(xì)胞內(nèi)，能通過(guò)加熱來(lái)提高反應(yīng)速率嗎？1.與1號(hào)試管相比，2號(hào)試管產(chǎn)生的氣泡多，這一現(xiàn)象說(shuō)明了什么？加熱能促進(jìn)H2O2的分解,提高反應(yīng)速率。不能。溫度過(guò)高會(huì)造成生物的細(xì)胞死亡。3.3、4號(hào)試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說(shuō)明了什么？FeCl3中的Fe3+和新鮮肝臟中的過(guò)氧化氫酶都能加快過(guò)氧化氫分解的速率。4.3號(hào)試管Fe3+數(shù)比4號(hào)試管H2O2酶高25萬(wàn)倍，但4號(hào)反應(yīng)速率更快,這說(shuō)明什么？過(guò)氧化氫酶比Fe3+

的催化效率高得多。討論討論5.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，滴加肝臟研磨液和氯化鐵溶液時(shí)，能否共用一個(gè)滴管？不能,少量酶混入FeCl3溶液中也會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,導(dǎo)致得出錯(cuò)誤的結(jié)論。6.2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)試管相比，哪支試管最終產(chǎn)生的氧氣最多,為什么？一樣多，幾支試管的H2O2溶液的體積和濃度都相同。1與2對(duì)照：________________________________________________加熱能促進(jìn)過(guò)氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率。(為反應(yīng)提供能量)1與3對(duì)照：________________________________________________FeCl3在常溫下能促進(jìn)過(guò)氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率。(催化作用)1與4對(duì)照：______________________________________________

____________過(guò)氧化氫酶在常溫下能促進(jìn)過(guò)氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率。(催化作用)（5）實(shí)驗(yàn)分析3與4對(duì)照：____________________________過(guò)氧化氫酶比FeCl3的催化效率高。實(shí)驗(yàn)結(jié)論

酶和無(wú)機(jī)催化劑一樣，都能催化化學(xué)反應(yīng)，并且酶的催化效率遠(yuǎn)高于無(wú)機(jī)催化的催化效率。（5）實(shí)驗(yàn)分析變量包括哪幾種類型？如何區(qū)別？變量：自變量：因變量：除自變量外，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能還會(huì)存在一些可變因素，對(duì)實(shí)驗(yàn)造成影響，這些變量稱為無(wú)關(guān)變量。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以變化的因素其中人為改變的變量隨著自變量的變化而變化的量無(wú)關(guān)變量：（5）實(shí)驗(yàn)分析試管編號(hào)1234

一H2O2濃度

劑量二

劑量結(jié)果氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3新鮮肝臟研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴不明顯少量較多大量不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃反應(yīng)條件步驟變量自變量因變量無(wú)關(guān)變量無(wú)關(guān)變量相同適宜控制變量和設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)分析本實(shí)驗(yàn)的變量除作為自變量的因素外，其余因素（無(wú)關(guān)變量）都保持一致，并將結(jié)果進(jìn)行比較的實(shí)驗(yàn)為對(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組空白對(duì)照目的：排除無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生干擾（5）實(shí)驗(yàn)分析實(shí)驗(yàn)原則（1）科學(xué)性原則：選材科學(xué)性，如鑒定還原糖的實(shí)驗(yàn)中不能以西瓜汁為實(shí)驗(yàn)材料，因?yàn)槲鞴现募t色會(huì)干擾顏色反應(yīng)；實(shí)驗(yàn)方法科學(xué)性，如使用雙縮脲試劑時(shí)應(yīng)先加入A液，再加入B液。（2）單一變量原則（等量原則）:即除自變量（實(shí)驗(yàn)變量）以外,應(yīng)使實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的無(wú)關(guān)變量保持相同且適宜，以平衡和消除無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。如生物材料相同（大小、生理狀況、年齡、性別等）、實(shí)驗(yàn)器具相同（型號(hào)、潔凈程度等）、實(shí)驗(yàn)試劑相同（用量、濃度、使用方法等）和條件相同（保溫或冷卻、光照或黑暗、攪拌、振蕩等）。知識(shí)拓展控制無(wú)關(guān)變量的方法(等量原則)：1、排除因?qū)嶒?yàn)對(duì)象的個(gè)體差異帶來(lái)的影響；“選取生長(zhǎng)狀況相同的幼苗”“數(shù)量大小相同的種子”2、設(shè)法創(chuàng)造穩(wěn)定的相同的條件進(jìn)行對(duì)照，以抵消或排除這些因素對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的干擾；“加入等量的清水”3、設(shè)法提供適宜條件，以排除不利環(huán)境條件對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的影響；“置于相同并適宜條件下培養(yǎng)”4、重復(fù)實(shí)驗(yàn)，排除偶然因素的干擾，減小實(shí)驗(yàn)誤差。（4）對(duì)照原則:應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn),使實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的自變量不同（其他因素都相同且適宜）,以便減小實(shí)驗(yàn)誤差。對(duì)照組的實(shí)驗(yàn)過(guò)程、結(jié)果、現(xiàn)象對(duì)實(shí)驗(yàn)者來(lái)說(shuō)是已知的，或公認(rèn)的。實(shí)驗(yàn)組往往是未知的、需要驗(yàn)證的。實(shí)驗(yàn)的處理是基于加減法原理之上，即與常態(tài)相比，人為增加某種影響因素即為加法原理；人為去除某種因素即為減法原理。（3）平行重復(fù)原則:在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中為了避免實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偶然性,必須對(duì)所做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行足夠次數(shù)的重復(fù)（一般為3次以上）,以獲得多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平均值,保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)原則實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中常用的對(duì)照方法（1）空白對(duì)照：即對(duì)照組不做任何變量處理。如探究胰島素的生理作用實(shí)驗(yàn)中，對(duì)小鼠進(jìn)行饑餓處理后，注射胰島素的為實(shí)驗(yàn)組，注射等量生理鹽水的為對(duì)照組。（2）自身對(duì)照：即對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組的處理在同一實(shí)驗(yàn)對(duì)象上進(jìn)行，不再設(shè)置新的對(duì)照組，如觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)壁分離狀態(tài)與自然狀態(tài)形成對(duì)照。知識(shí)拓展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中常用的對(duì)照方法（3）條件對(duì)照：即給對(duì)照組施加變量處理，但這種處理不是實(shí)驗(yàn)假設(shè)所定的。如探究甲狀腺激素的生理作用實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)組為飼喂甲狀腺激素，空白對(duì)照為飼喂等量生理鹽水，可以再增加一組對(duì)照組，飼喂甲狀腺激素抑制劑，即條件對(duì)照，這樣可以增加實(shí)驗(yàn)的說(shuō)服力。知識(shí)拓展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中常用的對(duì)照方法知識(shí)拓展

對(duì)照實(shí)驗(yàn)探究步驟1.材料-分組-編號(hào)2.控制自變量（需探究的影響因素）---單一變量和對(duì)照原則3.檢測(cè)因變量（確定觀察指標(biāo)-觀察記錄）4.得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果（對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述）和實(shí)驗(yàn)結(jié)論（對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)探究的目的，即對(duì)自變量和因變量的關(guān)系描述）無(wú)關(guān)變量（保持一致）---等量原則各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)加熱：

使過(guò)氧化氫得到能量

分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需的能量稱為活化能。H2O2(常態(tài))能量活化能H2O2(活躍狀態(tài))2.酶的作用機(jī)理（1）活化能的概念各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)Fe3+和過(guò)氧化氫酶

沒(méi)有給過(guò)氧化氫分子提供能量，而是降低了過(guò)氧化氫反應(yīng)的活化能。作用機(jī)理作用：

作用本質(zhì)：酶在細(xì)胞代謝中的作用催化作用降低化學(xué)反應(yīng)的活化能注意：加熱是提供能量；Fe3+和酶，降低化學(xué)反應(yīng)活化能圖中①表示：圖中②表示：圖中④表示：無(wú)催化劑時(shí)化學(xué)反應(yīng)所需的活化能。無(wú)機(jī)催化劑催化時(shí)化學(xué)反應(yīng)所需的活化能。酶催化時(shí)化學(xué)反應(yīng)所需的活化能。同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，催化效率更高。③表示：⑤表示：無(wú)機(jī)催化劑降低的活化能酶降低的活化能降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶與一般無(wú)機(jī)催化劑的共同點(diǎn)（1）改變化學(xué)反應(yīng)速率，反應(yīng)前后本身不被消耗（2）降低活化能，使反應(yīng)速率加快（3）縮短達(dá)到平衡的時(shí)間，但不改變化學(xué)反應(yīng)方向和平衡點(diǎn)------------------------------------BA有催化劑無(wú)催化劑思考：依據(jù)酶作用原理，針對(duì)下圖在t時(shí)加酶后反應(yīng)曲線應(yīng)由Ⅰ變?yōu)棰?、Ⅲ、Ⅳ中的哪一條？提示Ⅲ過(guò)氧化氫除菌的原理？過(guò)氧化氫是強(qiáng)氧化劑，接觸傷口后，被人體的過(guò)氧化氫酶催化產(chǎn)生水和氧氣，這個(gè)過(guò)程會(huì)將細(xì)菌的蛋白質(zhì)瞬間氧化，使得細(xì)菌身亡從而達(dá)到除菌的效果。知識(shí)點(diǎn)三

酶的本質(zhì)酶的發(fā)現(xiàn)葡萄酒變酸？？巴斯德之前：發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無(wú)關(guān)。1.酶本質(zhì)的探索過(guò)程酶的發(fā)現(xiàn)發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中某種物質(zhì)起作用。巴斯德1.酶本質(zhì)的探索過(guò)程酶的發(fā)現(xiàn)引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用。李比希1.酶本質(zhì)的探索過(guò)程酶的發(fā)現(xiàn)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)起到催化作用，就像在活酵母細(xì)胞中一樣。畢希納1.酶本質(zhì)的探索過(guò)程酶的發(fā)現(xiàn)從刀豆中提純脲酶，并證明其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。薩姆納1.酶本質(zhì)的探索過(guò)程酶的本質(zhì)發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA具有催化功能，稱為核酶。切赫和奧爾特曼1.酶本質(zhì)的探索過(guò)程引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用巴斯德之前發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無(wú)關(guān)巴斯德（微生物學(xué)家）發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中某些物質(zhì)起作用畢希納酵母細(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，就像在活酵母細(xì)胞中一樣薩姆納脲酶是蛋白質(zhì)李比希（化學(xué)家）切赫、奧爾特曼少數(shù)RNA也具有生物催化功能酶的發(fā)現(xiàn)討論：1、巴斯德和李比希的觀點(diǎn)各有什么積極意義？各有什么局限性？

都認(rèn)為發(fā)酵與酵母菌有關(guān)；巴斯德局限于與整個(gè)活細(xì)胞有關(guān)，李比希局限于細(xì)胞裂解后才發(fā)揮作用。2、巴斯德和李比希爭(zhēng)論的原因是什么？對(duì)研究酶的本質(zhì)起到什么作用？

爭(zhēng)論的原因是只提出觀點(diǎn)，未進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；促使后來(lái)的科學(xué)家用實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證，結(jié)束爭(zhēng)論。3、從畢希納的實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？

是酵母細(xì)胞的產(chǎn)物引起發(fā)酵。4、薩姆納取得成功靠的是什么樣的精神品質(zhì)？

嘗試不同的方法，持之以恒的努力。定義本質(zhì)注絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。酶的化學(xué)本質(zhì)

酶的來(lái)源

酶的功能活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物。一類一般說(shuō)來(lái)，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶酶可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、體外發(fā)揮作用酶只起催化作用，無(wú)調(diào)節(jié)功能2.酶的化學(xué)本質(zhì)知識(shí)總結(jié)酶的本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA試劑檢測(cè)雙縮脲試劑（紫色）吡羅紅（紅色）合成原料氨基酸核糖核苷酸合成場(chǎng)所核糖體主要在細(xì)胞核（真核生物）作用催化作用作用特性高效性、專一性、作用條件較溫和作用機(jī)理降低化學(xué)反應(yīng)的活化能作用場(chǎng)所細(xì)胞內(nèi)外及生物體內(nèi)外均可發(fā)揮作用產(chǎn)生場(chǎng)所活細(xì)胞（除哺乳動(dòng)物的成熟紅細(xì)胞）【知識(shí)拓展】（一）

酶與激素的比較酶激素產(chǎn)生部位活細(xì)胞內(nèi)分泌器官或細(xì)胞作用部位細(xì)胞內(nèi)外主要在細(xì)胞外（性激素除外）

化學(xué)本質(zhì)蛋白質(zhì)（或少數(shù)RNA）多肽、蛋白質(zhì)、氨基酸類、脂質(zhì)生物功能催化作用調(diào)節(jié)作用（傳遞信息）作用后性質(zhì)和數(shù)量均不改變被相關(guān)酶水解滅活共性①在生物體內(nèi)均屬高效能物質(zhì)，即含量少、作用大、生物代謝不可缺少；②都具有特異性，作用于特定的物質(zhì)、結(jié)構(gòu)或細(xì)胞，且與相應(yīng)物質(zhì)結(jié)合后才能發(fā)揮效效應(yīng)。提醒：能產(chǎn)生激素的細(xì)胞一

定能產(chǎn)生酶；

但能產(chǎn)生酶的細(xì)胞不一定能產(chǎn)生激素。激素由內(nèi)分泌器官或細(xì)胞產(chǎn)生，主要在細(xì)胞外起調(diào)節(jié)作用，作用后被滅活A(yù).消化酶：是一類水解酶。有的由消化腺分泌到下消化道中,屬于胞外酶，有的則參與細(xì)胞內(nèi)消化，如溶酶體中的一些酶。

淀粉酶、麥芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶、脂肪酶、蛋白酶、肽

酶、等。

可對(duì)應(yīng)催化相關(guān)大分子的水解，如淀粉酶催化淀粉水解，蛋白酶催化蛋白質(zhì)水解等。P一84【知識(shí)拓展】（二）關(guān)注常考的酶及其作用C.溶菌酶：破壞細(xì)菌細(xì)胞壁中的肽聚糖。參與非特異性免疫，噬菌體在侵染大腸桿菌時(shí)會(huì)釋放溶菌酶。D.脲酶：分解尿素的酶，專一性強(qiáng)。是第一個(gè)被分離提純的酶。廣泛分布于植物的種子中，但以大豆、刀豆中含量豐富。也存在于動(dòng)物血液和尿中。某些微生物也能分泌脲酶。CO(NH2)2+H2O脲酶CO2+2NH3B.溶酶體酶一類酸性水解酶，參與細(xì)胞內(nèi)消化。溶酶體膜破壞，釋放大量水解酶時(shí)，對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)有破壞。如硅肺。G.中法則中的酶：DNA復(fù)制：以DNA為模板的DNA聚合酶（催化單個(gè)脫氧核苷酸聚合到

DNA片段上形成脫氧核苷酸鏈，作用部位是磷酸二酯鍵。）逆轉(zhuǎn)錄：以RNA為模板的DNA聚合酶(即逆轉(zhuǎn)錄酶)轉(zhuǎn)錄：以DNA為模板的RNA聚合酶（催化單個(gè)核糖核苷酸聚合到RNA

片段上形成核糖核苷酸鏈，作用部位是磷酸二酯鍵。）RNA復(fù)制：以RNA為模板的RNA聚合酶(即RNA復(fù)制酶)端粒酶：一種由催化蛋白和RNA模板組成的酶，可合成由于DNA而缺

失的染色體末端的DNA，具有逆轉(zhuǎn)錄酶活性。端粒酶在干細(xì)胞

和生殖細(xì)胞中有活性，在體細(xì)胞中沒(méi)有活性。在腫瘤