酶分布決定反應場所

酶的分布決定反響場所代謝途徑酶的分布代謝途徑酶的分布糖酵解細胞質基質蛋白質合成核糖體（附著或游離）非糖物質生糖DNA合成細胞核(主要)糖原合成、分解mRNA合成脂肪酸合成tRNA合成核基質糖有氧呼吸細胞質基質和線粒體rRNA合成核仁脂肪酸氧化線粒體多種水解酶溶酶體三羧酸循環(huán)光反應葉綠體類囊體有氧呼吸第三階段暗反應葉綠體基質磷脂合成內質網ATP合成細胞質基質、線粒體、葉綠體類囊體膽固醇合成纖維素合成高爾基體1整理ppt加入材料（ml）試管號123453％H2O255555蒸餾水0.5新鮮豬肝勻漿0.53.5％FeCl3溶液0.5經高溫處理的豬肝勻漿0.5經高溫處理的3.5％FeCl3溶液0.5酶的特性〔1〕高效性(探究過氧化氫酶的高效性)2整理pptB.下表是驗證白菜梗中存在過氧化氫酶的有關操作。無色的焦性沒食子酸與新生原子氧反響生成橙紅色沉淀。表中“—〞不是不加的試劑。方法步驟：1.制備新鮮菜梗提取液；2.取四只潔凈試管，并編號1～4，按下表參加試劑并搖勻；3.觀察并記錄各管顏色變化和沉淀的出現(xiàn)。試管號

1%焦性

沒食子酸

（ml）

3%H2O2（滴）

蒸餾水（ml）

白菜梗

提取液

（ml）

煮沸的白菜

梗提取液

（ml）

1

2

2

2

—

—

2

2

—

—

2

—

3

2

2

－

2

—

4

2

2

—

—

2

討論對照組設計的思路：【3號實驗組出現(xiàn)橙紅色的原因可能有哪些？】1.是H2O2直接與焦性沒食子酸發(fā)生反應？[1號]2.白菜梗中的過氧化氫酶催化H2O2的分解，產生的原子氧與指示劑作用？[3號，實驗組]3.白菜梗中的其它物質（而不是過氧化氫酶）與指示劑作用？[2號]4.若要確定結果與酶的催化有關，則加入變性的酶增強說服力。[4號]？3整理ppt〔2〕專一性一種酶只能催化一種或一類化合物的化學反應。

圖示的含義是：酶的活性部位與底物在結構和形狀上完全契合時，

才能起催化作用。

酶專一性的結構基礎是酶分子特定的空間結構。

【C1P27：酶的空間結構決定了蛋白質的功能】4整理ppt探究淀粉酶的專一性1淀粉液1ml唾液1ml37℃恒溫15min班氏試劑沸水浴2min2淀粉液1ml蒸餾水1ml37℃恒溫15min班氏試劑沸水浴2min3淀粉液1ml煮沸唾液1ml37℃恒溫15min班氏試劑沸水浴2min淀粉酶對蔗糖的催化作用4蔗糖液1ml唾液1ml37℃恒溫15min班氏試劑沸水浴2min5蔗糖液1ml蒸餾水1ml37℃恒溫15min班氏試劑沸水浴2min6蔗糖液1ml煮沸唾液1ml37℃恒溫15min班氏試劑沸水浴2min蒸餾水代替唾液，以檢查水、試劑、不潔器具是否含待測物質等煮沸唾液代替新鮮唾液，反證實驗組的變化由酶引起。實驗組淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。淀粉酶具有專一性。淀粉酶對淀粉的催化作用5整理ppt例題：用所給實驗材料和用具設計實驗來驗證哺乳動物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性。實驗材料與用具：適宜濃度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4種溶液，班氏試劑、37℃恒溫水浴鍋、沸水浴鍋?！?〕假設“+〞代表參加適量的溶液，“-〞代表不加溶液，甲、乙等代表試管標號，請用這些符號完成下表實驗設計。溶液試管蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液淀粉酶溶液甲+—+—乙—+—+丙+——+丁—++—實驗步驟：【對照原那么、控制變量原那么】①按照上表中的設計，取試管、加溶液。②混勻，37℃恒溫水浴一段時間。取出試管，各參加適量班氏試劑，混勻，沸水浴一段時間。③觀察并記錄結果。(2)結果預測：含有蔗糖和蔗糖酶的試管，以及含淀粉和淀粉酶的試管中出現(xiàn)紅黃色沉淀，其他試管中不出現(xiàn)紅黃色沉淀。(3)結論：酶的催化作用有專一性。(4)在上述實驗中，如果僅將37℃水浴溫度調到20℃，而其他條件不變下重做上述實驗，出現(xiàn)紅黃色試管中的顏色會比37℃時淺，其原因是20℃低于酶的最適溫度，酶活性低，水解產生的復原糖少。6整理ppt〔3〕易變性：〔因為酶很脆弱，容易失活，凡能使蛋白質變性的因素，如高溫、強酸強堿、紫外線、重金屬離子等一般都能使酶失活〕【C1P60的實驗是同時研究溫度和pH的影響，畫出步驟表格】A.關于“溫度對酶活性的影響〞的實驗：a．人體溫的相對恒定有何意義？

【C4P48】體溫過高或過低，都會影響酶的活性，從而影響新陳代謝的正常進行。體溫的相對恒定，是維持機體內環(huán)境自穩(wěn)態(tài)，保證新陳代謝等生命活動正常進行的必要條件〔并使之能擺脫環(huán)境的限制〕。b．繪酶活性與溫度變化的關系曲線。解釋曲線變化的原因T/℃酶活性溫度影響分子運動速度。溫度升高，反響物的自由能提高，降低了反響活化能，反響速度加快。溫度過高，酶逐漸變性失活。7整理pptB.關于“pH對淀粉酶活性的影響〞的實驗：a．根據控制變量原那么和對照原那么，列方法步驟表格。1號對照組能排除淀粉液自身對結果的影響。1號2號3號4號淀粉酶1ml1ml1mlNaOH液1ml鹽酸1ml清水2ml1ml淀粉溶液2ml2ml2ml2ml班氏試劑1ml1ml1ml1mlb．依據“3斧頭〞寫出方法步驟。c．整體思路：先調節(jié)酶的pH，然后才能加反響物，適宜條件下反響相同時間后再用班氏試劑檢驗。d．不能使用碘液作為指示劑。思考碘液能夠檢測出2號管中是否存在淀粉嗎？8整理ppt影響酶促反響速度的主要因素要求：畫曲線；描述曲線特征；說出限制因素、理由和改變曲線形狀的因素。反響速率：單位時間內生成物的增加量，或反響物〔底物〕的消耗量＝酶活力＝酶的催化效率底物濃度酶酶濃度酶活性溫度抑制劑或激活劑等pH

競爭性抑制可逆（降低酶活性，但不使酶變性）抑制劑作用機制（形成氫鍵）非競爭性抑制

不可逆使酶永久性失活

（抑制劑與酶共價連接）9整理ppt繪制曲線圖〔折線圖〕的根本常規(guī)：

■標題〔以明確圖的內容〕；

【格式：自變量與因變量之間的關系】

■坐標軸：【直尺畫】

●恰當的變量名稱和單位：

通常，X軸表示自變量〔如處理〕，Y軸表示因變量。

【測定的數值很大或很小時，用10的乘方表示】

【★讀圖時，首先是了解軸的含義】

●每條軸要有刻度和數值參照標記。

【軸有時不一定從0刻度開始】

【取值范圍必須包含所有數據】

■繪點連線〔至少需要5個點；不可以隨意延伸〕

一幅圖中有幾條曲線時，要在右上角表示出圖例。酶作用曲線10整理ppt酶的催化活性易受多種因素的制約，常用坐標圖來表示。在解讀坐標圖題型時，要注意以下要點：●看坐標軸含義——了解兩個變量的關系●看曲線走勢——掌握變量的增減快慢特征與意義●看特殊點——理解特殊點的意義〔起止點、拐點、交叉點〕●看不同曲線的異同——理解曲線之間的內在聯(lián)系與區(qū)別11整理ppt反響速度的測定：▲測定反響速度時，可以測定產物增加量或底物減少量?！绻孜镞^量，那么測定底物減少量不容易精確，而產物從無到有，便于測定，只要方法靈敏。據圖分析回答：▲如何計算反應速度（v）?

△濃度

V＝＝斜率

t▲描述反應速度變化的特征：

v只是在最初一段時間保持恒定，隨著時間延長，v逐漸下降直到0?！磻俣认陆档脑蚴鞘裁?？

底物濃度的降低，產物濃度的增加，

pH或溫度的變化等?！芯縱為什么應以初速度為準？產物濃度時間反應速度時間?最初階段12整理ppt●過氧化氫酶催化生成的氧氣量可以用：排水集氣法；或在注射器內反響，根據注射器直接讀數等獲得?！駱嫿▽嶒炑b置：方形玻璃瓶，橡皮塞，移液管，量筒，水漕，濾紙小圓片等。繪制得出圖示曲線的數據表格：過氧化氫酶催化生成的氧氣量〔每隔30s讀一次〕讀次12345678910O2（ml）時間產物濃度反響速度的測定——以過氧化氫酶為例13整理ppt●在上述實驗的根底上，如何研究酶濃度對反響速度的影響？【假設用濾紙小圓片浸酶液，那么改變?yōu)V紙小圓片的數量，再分別測定。別忘記：需排除濾紙對結果的干擾】●在上述實驗的根底上，如何研究溫度對反響速度的影響？不改變?yōu)V紙小圓片的數量，嚴格控制恒定、不同的溫度，方形玻璃瓶何時旋轉也要控制好?！裆鲜鋈齻€實驗的數據可以記錄在同一個數據表格中。

不同條件下過氧化氫酶催化生成的氧氣量產物量時間20℃，4片濾紙20℃，2片濾紙10℃，4片濾紙讀數每隔30s反應器中O2讀數12345678910實驗組1（……）實驗組2（……）實驗組3（……）●結果的曲線也可以畫在同一個坐標系中。14整理ppt關于酶的常見曲線圖【關注坐標軸的含義】1.催化劑加快反響速度的本質原因：降低反響活化能。2.開始時的反響物總量、酶濃度均不變。時間——產物濃度；時間——反響物濃度。每圖再增加：①酶濃度增加一倍；②反響物濃度增加一倍。3.底物濃度——反響速度。再增加：①酶濃度增加一倍;②參加競爭性抑制劑；③非競爭性抑制劑4.酶濃度——反響速度。再增加：①底物濃度增加一倍；②溫度降低10℃；③反響開始時參加一定量的不可逆抑制劑。5.溫度——酶活性。再增加：①嗜冷微生物、嗜熱微生物的酶【加酶洗衣粉、TaqDNA聚合酶】②人體內呼吸作用酶活性與環(huán)境溫度；6.pH——唾液淀粉酶活性。再增加：①胃蛋白酶；②腸肽酶。15整理ppt1.催化劑加快反響速度的本質原因：降低反響活化能★反響活化能：反響物進入活化狀態(tài)所需的能量?！差愃朴诳鐧跁r欄的高度〕〔只調節(jié)能夠反響的反響速度〕催化劑能降低反響活化能，提高活化分子百分數，因此加快了反響速度。即：在催化反響中，只需較少的能量就可使反響物進入活化態(tài)?！锬撤错懺诓煌闆r下的反響速度不同，本質原因是反響活化能的不同?！锩概c無機催化劑相比，活化能水平被降得更低，顯示出高效性。自由能反應過程[活化分子]過渡態(tài)（活化態(tài)）初態(tài)反應物S平均能量水平較低終態(tài)產物P反應前后自由能之差酶催化過程的活化能（酶使活化能更低）非催化過程的活化能催化后活化能的減少值無機催化劑16整理ppt比較：酶與無機催化劑相同點：①改變反響速度，但本身的質、量不變；【但是，所有酶都必須參與反響過程！】②只能催化熱力學允許進行的反響；③加快v，縮短到達平衡的時間，但不改變平衡點；④降低活化能，使v加快。不同點：①高效性；②專一性〔酶對底物〕；③多樣性；④易變性；⑤反響條件的溫和性；⑥酶活性受到調節(jié)、控制；⑦有些酶的活性需要輔助因子。17整理ppt●描述曲線①的特征〔分段、準確〕；解釋曲線變化的原因〔底物濃度降低，產物濃度增加，可能pH或溫度發(fā)生變化等〕●在①的根底上，酶濃度增加一倍的曲線【②】●在①的根底上，反響物濃度增加一倍的曲線【③】☆4條豎線提示：斜率、拐點的變化。①②③反應物濃度時間改變縱坐標含義●比較①與②●比較①與③產物濃度時間①②③2.開始時的反響物濃度、酶濃度均不變。

時間——產物濃度；時間——反響物濃度。

每圖再增加：①酶濃度增加一倍；②反響物濃度增加一倍。18整理ppt描述曲線特征：〔當酶濃度、溫度和pH恒定時〕在底物濃度很低的范圍內，反響速度與底物濃度成正比；繼續(xù)增加底物濃度，反響速度增加轉慢；到達最大后保持不變〔所有酶全部與底物結合〕【解釋：酶數量一定時，底物濃度越大，形成的酶—底物復合物越多；到達一定程度后，有限的酶全部與底物結合而到達飽和。BC段有限的酶被飽和，反響速度到達最大，再增加底物濃度，底物濃度并不影響酶的活性】思考：①限制OA段的因素是什么？【底物的濃度】限制BC段的因素是什么？【酶濃度】②酶濃度增加1倍，曲線發(fā)生怎樣的變化？【如圖中的紅色曲線】【思考：走勢；斜率；拐點。相同底物濃度下，酶濃度越高，形成的酶—底物復合物越多，v越大；酶濃度越高，使酶飽和需要的底物濃度越大。說出曲線幾段的限制因素?！竣壅埮e出兩種能夠影響這一曲線形狀的因素?！久笣舛取囟群蚿H等】3.底物濃度——反響速度19整理ppt底物濃度反應速度有限的酶被飽和酶濃度限制vV受底物濃度限制底物濃度反應速度酶濃度增加一倍;【紅線，注意斜率和拐點變化】20整理ppt3.底物濃度——反響速度〔酶濃度不變〕

再增加：參加競爭性/非競爭性抑制劑

O

底物濃度反應速率②③①●競爭性抑制劑與底物競爭性地與酶的活性部位結合。它既與酶結合，又與酶別離，即酶與競爭性抑制劑的結合是可逆的。競爭性抑制劑可以通過增加底物濃度來降低抑制劑與酶結合的概率，以緩解抑制。因此②表示競爭性抑制劑參加后的情形，隨底物濃度的增加抑制作用逐漸減弱并接近正常的最大反響速度。曲線③屬于非競爭性抑制劑作用情形，類似于不可逆抑制劑霸占酶。因此，存在非競爭性抑制劑相當于降低了酶的濃度，曲線斜率變小，很快到達最大。21整理ppt▲某些抑制劑能可逆地與酶結合和分離。可逆抑制劑可分為競爭性抑制劑

和非競爭性抑制劑。①競爭性抑制劑與底物結構相似，都結合在酶活性部位上，從而阻止酶與底物的結合?！锟赏ㄟ^增加底物濃度而解除抑制。VVmax無抑制劑底物濃度加競爭性抑制劑●使v下降的原因：酶（E）與抑制劑（I）結合，使部分酶被抑制劑占據而不能再同時與底物結合，但EI不能生成產物。●增加底物濃度，使反應液中的底物分子％增大，進而使v接近vmax?！綞總】＝【E游離】＋【ES】＋【EI】●例如：喝酒能治療甲醇中毒。因為甲醇與乙醇競爭性結合酶的活性部位。競爭性抑制劑競爭性抑制劑的效應取決于抑制劑與底物的相對濃度。改變S/I的比值可證明之。抑制劑——能與酶結合并降低酶活性的分子22整理ppt②非競爭性抑制劑與底物結構毫無關系，其結合的部位不是酶活性部位，酶與非競爭性抑制劑結合后改變了活性部位的空間結構，使酶不能與底物結合。只要有非競爭性抑制劑存在，總有相應數量的酶不能與底物結合，損失“無法彌補〞，結果與不可逆抑制劑的效果相似。加非競爭性抑制劑無抑制劑Vmax底物濃度Vmax變小●●非競爭性抑制劑“損失”掉的酶★非競爭性抑制劑的效應取決于抑制劑的濃度。增加底物濃度并不能克服抑制。23整理ppt※思考題：Cl-是唾液淀粉酶的激活劑〔增加酶活性〕，Cu2+為抑制劑〔降低酶活性〕。請利用以下器材和試劑，完成實驗驗證之。器材、試劑：唾液、試管假設干支、吸管假設干支、白瓷板，0.1％淀粉溶液、1％NaCl、1%CuSO4、稀碘液。各管試劑及量：單位：ml〔對照組〕〔實驗組1〕〔實驗組2〕2.01.01.02.01.0注意：①用NaCl，不能用HCl，防止混雜變量〔H＋〕的干擾；②用蒸餾水，不能用自來水〔含Cl－〕，嚴格操作實驗變量；24整理ppt●有些酶必需在有激活劑的條件下才具有活性。以下是有關某種酶的實驗，處理方式及結果如下表及圖所示。根據結果判斷，表達不正確的選項是A.甲物質是該酶的激活劑B．35分鐘后試管Ⅱ中底物已被消耗殆盡C．該酶在80℃的環(huán)境下已經失活D．該酶在中性環(huán)境中的活性比在弱堿性環(huán)境中高●如圖表示某種酶在不同處理條件〔a、b、c〕下催化某反響時，反響物的體積和反響時間的關系，解讀此圖可獲得的信息是A．a、b、c表示溫度，那么一定是a>b>cB．a、b、c表示酶的濃度，那么a>b>cC．a、b、c表示底物的濃度，那么a>b>cD．a、b、c表示pH，那么一定是a>b>c25整理ppt可逆抑制和不可逆抑制作用的鑒別根據透析、過濾等物理方法，視其能否去除抑制劑可區(qū)別不可逆抑制和可逆抑制作用。還可用以下兩種方法鑒別。方法2先混合的抑制劑和底物先混合的抑制劑和酶方法126整理ppt※思考：①細胞中酶的種類和含量始終保持不變嗎？試以周期中的細胞、萌發(fā)的種子為例說明之。答：細胞中酶的種類和含量是可變的。在細胞周期中，G1期RNA和蛋白質合成旺盛〔與RNA和蛋白質合成有關的酶多，活性大〕，S期完成DNA復制〔與DNA復制有關的酶多，活性大〕，G2：與合成RNA、微管蛋白、ATP等……；M期與ATP供能等有關的酶活性高，含量多。不同的物質合成，需要的酶有差異。種子萌發(fā)時，大分子貯藏物質發(fā)生水解作用，活性高、含量多的酶應是脂肪酶、淀粉酶、蛋白酶等水解酶，但不同類型種子，酶的種類和含量不同，如萌發(fā)的大麥種子，淀粉酶的含量高〔但種子形成時，那么相反〕。4.酶濃度——反響速度曲線特征：在底物足夠大〔足以使酶飽和〕，而又不受其他因素影響下，v與酶濃度成正比。27整理ppt③反響開始時參加一定量不可逆抑制劑，使局部酶失活，當參加的酶量使重金屬離子完全與酶結合后，繼續(xù)參加的酶開始表現(xiàn)酶活力，此時v與酶濃度變化的直線關系不變。②同一個體不同種類細胞中的酶種類及活性都相同嗎？~酶的種類、數量有差異，這是基因選擇性表達的結果；活性也有變化。如哺乳動物成熟的紅細胞與具有線粒體的細胞相比，呼吸酶的種類和活性有差異；同一細胞不同時期酶的種類和活性也不相同，如不分裂的細胞中幾乎沒有DNA聚合酶；細胞衰老時有的酶活性升高、酪氨酸酶等酶的活性那么低；同種酶的活性也因溫度等的不同而發(fā)生變化。④溫度降低10℃酶濃度反應速度②底物濃度增加1倍①底物濃度低③開始時加入不可逆抑制劑解釋曲線①：相同底物濃度下，酶濃度與v成正比。因為酶濃度越高，形成的酶—底物復合物越多。④溫度降低10℃，分子運動速度減慢，與酶結合的底物減少，v減慢。②底物濃度增加1倍，相同酶濃度下形成的酶—底物復合物越多。28整理ppt溫度影響分子的運動。溫度高，那么反響物自由能提高，與酶的接觸時機多。但溫度過高，酶變性失活?！渤^60℃，絕大多數酶失活〕思考：酶的最適溫度是個體生長的最適溫度嗎？不一定。不同的酶對生長所起的作用可能不同，有的甚至起抑制或破壞作用。人體溫的相對恒定有何意義？5.溫度——酶活性解釋①：較低溫度范圍內，溫度越高，分子運動速度越快，與酶結合的底物越多，v越大。溫度過高，酶逐漸失活。曲線終點為0，因為高溫使酶變性失活；但起點不為0，因為低溫下酶活性弱但不變性。曲線在最適溫度兩側不對稱，因為酶對高溫很敏感。②表示嗜冷微生物酶的曲線【加酶洗衣粉中的酶】③表示嗜熱微生物酶的曲線【TaqDNA聚合酶】

※人離體細胞與體內細胞呼吸作用酶活性與環(huán)境溫度的關系都與①一致嗎？

①T/℃酶活性②③29整理ppt溫度酶活性●●●溫度酶活性

耗氧量/

產熱量/

代謝強度

203040溫度（℃）嗜冷微生物嗜熱微生物人體內細胞的呼吸作用酶活性與環(huán)境溫度的關系人離體細胞的呼吸作用酶活性與環(huán)境溫度的關系30整理ppt●以下圖中能為PCR提供DNA聚合酶的最理想微生物是D.ABCDE31整理ppt●為何酸雨能殺死很多水生生物？酸雨改變了水環(huán)境的pH，影響了水生生物細胞內酶的活性和細胞膜的穩(wěn)定性，甚至使包括酶在內的所有蛋白質變性失活，細胞死亡。6.pH——酶活性

2468pH酶活性

唾液淀粉酶腸肽酶胃蛋白酶●添加胃蛋白酶和腸肽酶〔胰蛋白酶〕的相應曲線?！窠忉屚僖旱矸勖富钚郧€：過酸、過堿都不可逆破壞酶的空間結構，使酶變性失活。●胃蛋白酶在小腸腔中能發(fā)揮催化作用嗎？不能。因為小腸腔中的堿性環(huán)境使胃蛋白酶變性失活。像其它蛋白質一樣，胃蛋白酶被胰蛋白酶和腸肽酶分解，最終變成氨基酸?！袷姑缸冃允Щ畹囊蛩刂饕校簭娝?、強堿、高溫、紫外線、金屬離子等【注意溫度、pH與酶活性關系的異同】32整理ppt圖38-1產物CO2濃度

隨時間變化曲線

〔注：酶濃度固定〕◆〔07廣東〕動物腦組織中含有豐富的谷氨酸脫羧酶，能專一催化1mol谷氨酸分解為1molγ－氨基丁酸和1molCO2。某科研小組從小鼠的腦中得到該酶后，在谷氨酸起始濃度為10mmol/L、最適溫度、最適PH值的條件下，對該酶的催化反響過程進行研究，結果見圖38－1和圖38－2。根據以上實驗結果。圖38-2酶催化反響速率

隨酶濃度變化曲線

〔注：反響物濃度過量〕33整理ppt〔1〕在圖38－1畫出反響過程中谷氨酸濃度