3.2酶是生物催化劑課件高一上學(xué)期生物浙科版必修1

酶是生物催化劑年級：高一學(xué)科：高中生物（浙科版）目錄酶的發(fā)現(xiàn)科學(xué)史任務(wù)1任務(wù)2酶催化功能具有專一性和高效性任務(wù)3酶的催化受到多種因素影響任務(wù)5任務(wù)4知識遷移酶的結(jié)構(gòu)特性任務(wù)1：酶的發(fā)現(xiàn)科學(xué)史斯巴蘭札尼1783施旺1836巴斯德&李比希1853畢希納1897薩姆納爾1926切赫&奧特曼1980s[1]以前，人們認(rèn)為鳥類的胃只能磨碎食物，不能分解食物中的有機(jī)物，也就是說鳥類的胃只有物理性消化，沒有化學(xué)性消化。這種觀點是否正確呢？斯帕蘭扎尼的經(jīng)典實驗（1773年）提出問題設(shè)計實驗觀察現(xiàn)象得出結(jié)論胃的消化是否只有物理性消化肉塊消失胃液中存在促進(jìn)消化肉的物質(zhì)對食物起到化學(xué)性消化。將肉裝在金屬籠里，然后讓鷹吞食小籠。一段時間后取出。任務(wù)1：酶的發(fā)現(xiàn)科學(xué)史[2]

那么，胃液中到底是什么物質(zhì)將肉塊消化了呢？直到1836年，德國科學(xué)家施旺從胃液中提取了消化蛋白質(zhì)的物質(zhì)（后來知道，這就是胃蛋白酶），這才解開胃的消化之謎。在此之后，人們又發(fā)現(xiàn)動物的消化系統(tǒng)能分泌多種分解淀粉、脂肪和蛋白質(zhì)的酶。施旺任務(wù)1：酶的發(fā)現(xiàn)科學(xué)史[3]巴斯德之前，發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動無關(guān)巴斯德通過顯微鏡觀察，提出釀酒是由于酵母細(xì)胞的存在，沒有活細(xì)胞的參與，糖類是不可能變成酒精的。德國化學(xué)家李比希卻堅持認(rèn)為，酒精發(fā)酵僅僅是一種化學(xué)反應(yīng)，與酵母菌的活動無關(guān)。引起發(fā)酵的是酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)。任務(wù)1：酶的發(fā)現(xiàn)科學(xué)史[4][5]德國化學(xué)家畢希納實驗（1897年）過程：現(xiàn)象：結(jié)論：假設(shè)：冒出氣泡，產(chǎn)生酒精促使酒精發(fā)酵的是酵母中的某種物質(zhì)——酶，而不是酵母本身。酵母細(xì)胞研磨加水?dāng)嚢?/p>

加壓過濾不含酵母細(xì)胞的提取液加入葡萄糖促使酒精發(fā)酵的是酵母還是酵母中的物質(zhì)任務(wù)1：酶的發(fā)現(xiàn)科學(xué)史[6]薩母納爾（美國）：認(rèn)為酶是蛋白質(zhì)，但是一直沒有辦法證實。1917年的一天，他從資料中得知刀豆種子中脲酶含量相當(dāng)高，便決定從刀豆種子中提取酶。在9年的一天清晨驚喜地發(fā)現(xiàn)，在用丙酮作溶劑的提取液中出現(xiàn)了結(jié)晶。然后他又用多種方法證明脲酶是蛋白質(zhì)。繼薩母納爾之后，科學(xué)家又相繼獲得胃蛋白酶、胰蛋白酶等許多酶的結(jié)晶，并證明這些酶都是蛋白質(zhì)。薩母納爾（酶是蛋白質(zhì)）任務(wù)1：酶的發(fā)現(xiàn)科學(xué)史[7]奧特曼資料5：1982年，科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)某種物質(zhì)（由20%蛋白質(zhì)和80%RNA組成的）具有催化活性。如果除去蛋白質(zhì)部分，并提高鎂離子的濃度，則留下的RNA具有與全酶相同的催化活性。（極少數(shù)特殊的RNA具有酶活性——核酶）任務(wù)1：酶的發(fā)現(xiàn)科學(xué)史[8]任務(wù)2：酶的結(jié)構(gòu)特性初探活動一、閱讀書本P69-71頁內(nèi)容，小組合作完成相關(guān)表格酶的基本信息來源功能化學(xué)本質(zhì)分布活性活細(xì)胞產(chǎn)生催化生物體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)多數(shù)是蛋白質(zhì)類化合物，少數(shù)是RNA。胞內(nèi)酶（呼吸氧化酶）胞外酶（各種消化酶）單位質(zhì)量的酶單位時間內(nèi)底物消耗量/產(chǎn)物生成量任務(wù)2：酶的結(jié)構(gòu)特性初探活動二：酶的催化機(jī)理中間產(chǎn)物學(xué)說酶+催化底物[酶-底物復(fù)合物]酶+產(chǎn)物

A反應(yīng)底物A反應(yīng)底物BC反應(yīng)底物CB一步反應(yīng)兩步反應(yīng)中間產(chǎn)物酶的變化酶有特定的空間結(jié)構(gòu)酶—底物復(fù)合物會發(fā)生形變,使反應(yīng)容易發(fā)生酶分子空間結(jié)構(gòu)恢復(fù)原狀[9]任務(wù)3：酶催化功能具有專一性和高效性催化劑的特點：1）反應(yīng)前后質(zhì)量不變；2）催化劑只能加速反應(yīng)趨于平衡，不能改變反應(yīng)的平衡酶作為生物催化劑，還有什么其他的特點？酶催化功能的特點專一性高效性[10]酶專一性實驗探究唾液淀粉酶能否水解蔗糖？蔗糖酶能否水解淀粉？（1-2）121%淀粉溶液3ml2%蔗糖溶液3ml12水浴加熱2-3min12本尼迪特試劑2ml1號和2號試管都無顏色變化1）淀粉和蔗糖都不屬于還原糖，無法和本尼迪特試劑發(fā)生反應(yīng)?？瞻讓φ眨ㄗC明本實驗的實驗材料中不含有還原糖）探究的問題：步驟：實驗結(jié)果：實驗結(jié)論：任務(wù)3：酶催化功能具有專一性和高效性[11][12][13]步驟：34稀釋的唾液1ml34水浴加熱2-3min實驗結(jié)果：實驗結(jié)論：341%淀粉溶液3ml2%蔗糖溶液3ml34本尼迪特試劑2ml3437°水浴保溫15min34（3-4）3號試管出現(xiàn)了紅黃色沉淀，4號試管無變化。2）唾液淀粉酶可以催化淀粉水解成還原糖（麥芽糖），但是無法催化蔗糖的水解。任務(wù)3：酶催化功能具有專一性和高效性任務(wù)3：酶催化功能具有專一性和高效性步驟：（5-6）56蔗糖酶1ml56水浴加熱2-3min實驗結(jié)果：實驗結(jié)論：561%淀粉溶液3ml2%蔗糖溶液3ml56本尼迪特試劑2ml5637°水浴保溫15min566號試管出現(xiàn)了紅黃色沉淀，5號試管無變化。3）蔗糖酶可以催化蔗糖水解成還原糖（果糖+葡萄糖），但是無法催化淀粉的水解。任務(wù)3：酶催化功能具有專一性和高效性實驗結(jié)論：3）蔗糖酶可以催化蔗糖水解成還原糖（果糖+葡萄糖），但是無法催化淀粉的水解。實驗結(jié)論：2）唾液淀粉酶可以催化淀粉水解成還原糖（麥芽糖），但是無法催化蔗糖的水解。實驗結(jié)論：1）淀粉和蔗糖都不屬于還原糖，無法和本尼迪特試劑發(fā)生反應(yīng)。專一性一種酶只能催化一種底物或少數(shù)幾種相似底物的反應(yīng)。任務(wù)3：酶催化功能具有專一性和高效性探究的問題：步驟：122%過氧化氫溶液3ml實驗結(jié)果：實驗原理：2H2O22H2O+O2過氧化氫酶/MnO212少許雞肝勻漿二氧化錳12塞上膠塞12無明火的衛(wèi)生香過氧化氫分解反應(yīng)中，過氧化氫酶和二氧化錳的催化作用哪一個更高效？1）1號和2號試管都有氣泡產(chǎn)生，但是1號試管氣泡生產(chǎn)速度更快；2）1號試管無明火衛(wèi)生香復(fù)燃酶高效性實驗探究[14][15][16]任務(wù)3：酶催化功能具有專一性和高效性實驗結(jié)論：在過氧化氫分解實驗中，過氧化氫酶相比于二氧化錳更高效高效性過氧化氫酶的催化效率是無催化劑時候的1000萬倍酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。[17]任務(wù)4：酶的催化受到多種因素影響酶的化學(xué)本質(zhì)多數(shù)是蛋白質(zhì)類化合物，少數(shù)是RNA。影響酶催化功能的因素溫度PH重金屬離子、抑制劑、有機(jī)溶劑等等高溫低溫過酸過堿酶活性下降，但可恢復(fù)改變酶的空間結(jié)構(gòu)（酶永久失活）任務(wù)4：酶的催化受到多種因素影響Q:從圖中你能得出哪些結(jié)論？1、溫度不同，酶的活性不同。2、最適溫度時，酶活性最大。3、高溫使酶變性，活性為0。（低溫抑制酶的活性，使酶活性降低，但不發(fā)生變性）酶促反應(yīng)速率最快時的環(huán)境溫度稱為該酶促反應(yīng)的最適溫度。0最適溫度t/℃υ/mmol.s-1酶活性受溫度影響示意圖變性失活（空間結(jié)構(gòu)被破壞）任務(wù)4：酶的催化受到多種因素影響酶的名稱最適PH胃蛋白酶2唾液淀粉酶7胰蛋白酶8Q.從圖中你能得出哪些結(jié)論？酶促反應(yīng)速率最快時的pH稱為該酶促反應(yīng)的pH。1、不同pH，酶的活性不同。2、在最適pH時，酶的活性最大。3、過酸、過堿，酶變性，活性為0。[18]任務(wù)5：知識遷移試一試：同學(xué)們已小組為單位，以書本的實驗為參照，探究PH或溫度對于不同酶的活性影響？[19]/19/2457/d1b2aebe6b6ac387598a763a07f6e74e.jpg_syp.jpg人教版高中生物2010必修一/NewsImg/2021-02-15/6374901991438901869348228.jpg/images/36912a4878a4aafd_img/b89a56f5dd34280e.png/images/36912a4878a4aafd_img/7606d1afed0deecc.png/images/36912a4878a4aafd_img/22b4221dca63394b.png/mmbiz_jpg/9zaJPAx20I39Fb5UWhibjLRhhsvRy1v4tqSicLJJ0Rtoiao0DZBkEudjMBZQiavW4xRcc1b3SSTLnn6tDIwZd7d6Rw/640?wx_fmt=jpeg&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1/it/u=2197514913,2552467464&fm=253&app=138&f=JPEG&fmt=auto&q=75?w=283&h=400浙科版高中生物2019必修一70頁[1][2][3][4][5][6][7][8][9]/id/1034837644/ru/%D0%B2%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F/%D0%B7%D0%B0%D0%B4%D1%83%D0%BC%D1%87%D0%B8%D0%B2%D1%8B%D0%B9.webp?s=1024x1024&w=is&k=20&c=cjmqi7Vpo-ThzQeLhujuEExJBWVxvPu4LOMQV3pEgr8=/data/icons/medical-equipment-supplies-1/256/Chemical_Dropper-64.png/data/icons/natural-world/360/fire-flame_16-64.png/data/icons/cosmetic-properties-acids/64/225_acid-drop-pipette-dropper-serum-64.png/data/icons/flat-and-simple-part-6/128/picker_red-64.png/data/icons/laundry-glyph-1/32/laundry-wash-soap-clean_35-64.png/data/icons/winery-flat-grape-to-glass