1、會計學1高一生物必修酶高一生物必修酶新陳代謝在常溫、常壓下，為什么新陳代謝在常溫、常壓下，為什么能夠順利而快速地進行呢？能夠順利而快速地進行呢？酶酶第1頁/共42頁 18世紀之前，人們一直認為鳥類的胃只能磨碎世紀之前，人們一直認為鳥類的胃只能磨碎食物，不能分解食物中的有機物。食物，不能分解食物中的有機物。 1773年年,意大利科學家斯帕蘭札尼做了一個巧妙意大利科學家斯帕蘭札尼做了一個巧妙的實驗：將肉塊放入金屬籠內的實驗：將肉塊放入金屬籠內,然后讓鷹把小籠子吞然后讓鷹把小籠子吞下去下去.過一段時間后過一段時間后,他把小籠子取出來他把小籠子取出來,發現籠內的發現籠內的肉塊消失了。肉塊消失了。從這個

2、實驗中能得出什么結論？從這個實驗中能得出什么結論？胃具有化學性消化的作用胃具有化學性消化的作用一、酶的發現一、酶的發現第2頁/共42頁一、酶的發現一、酶的發現1. 1773年意大利斯帕蘭札尼實驗，其巧妙之處在哪里？這個實年意大利斯帕蘭札尼實驗，其巧妙之處在哪里？這個實驗說明了什么？驗說明了什么？ 巧妙之處：把肉放在小籠內，避免發生物理巧妙之處：把肉放在小籠內，避免發生物理消化；本實驗說明胃中發生化學性消化。消化；本實驗說明胃中發生化學性消化。2、1857年年，法國微生物學家，法國微生物學家巴斯德巴斯德通過顯微鏡觀察，提通過顯微鏡觀察，提出釀酒中的發酵是由于酵母細胞的存在，沒有活細胞的參出釀酒中

3、的發酵是由于酵母細胞的存在，沒有活細胞的參與，糖類是不可能變成酒精的。德國化學家與，糖類是不可能變成酒精的。德國化學家李比希李比希卻堅持卻堅持認為引起發酵的是酵母細胞中的某些物質，與酵母菌的活認為引起發酵的是酵母細胞中的某些物質，與酵母菌的活動無關。兩種觀點爭論不下。動無關。兩種觀點爭論不下。說明酒精發酵是酵母中的某種物質，說明酒精發酵是酵母中的某種物質，而不是酵母細胞本身。而不是酵母細胞本身。1897年，德國的年，德國的畢希納畢希納把酵母細胞放在石英砂中用力把酵母細胞放在石英砂中用力研磨，加水攪拌，再進行加壓過濾，得到不含酵母細胞研磨，加水攪拌，再進行加壓過濾，得到不含酵母細胞的提取液。在這

4、些汁液中加入葡萄糖，一段時間后就冒的提取液。在這些汁液中加入葡萄糖，一段時間后就冒出氣泡。糖液居然變成了酒。這個實驗說明了什么？出氣泡。糖液居然變成了酒。這個實驗說明了什么？第3頁/共42頁3. 20世紀世紀30年代年代,科學家們相繼提取多種酶的蛋白質科學家們相繼提取多種酶的蛋白質結晶結晶(如如:脲酶，美國科學家薩母納爾從刀豆種子中提脲酶，美國科學家薩母納爾從刀豆種子中提取出來的取出來的),這一事實說明了什么這一事實說明了什么?酶是蛋白質。酶是蛋白質。極少數酶是極少數酶是RNA，稱為核酶。，稱為核酶。4 4、2020世紀世紀8080年代以來年代以來, ,美國科學家美國科學家切赫和奧特曼切赫和奧

5、特曼發現發現少數少數RNARNA也具有催化作用也具有催化作用. .第4頁/共42頁酶的概念：酶是活細胞產生的一類具有生物催化作用酶是活細胞產生的一類具有生物催化作用的有機物。的有機物。產生部位:生理作用:化學本質:活細胞活細胞生物催化作生物催化作用用有機物有機物大部分酶是蛋白質，也有少數是大部分酶是蛋白質，也有少數是RNARNA。第5頁/共42頁酶VS無機催化劑共同點：反應前后，自身的性質、數量不改變。 可以加快反應速度，但并不改變反應本 身的平衡。不同點不同點：酶降低活化能的作用更顯著，因而催酶降低活化能的作用更顯著，因而催化化 效率更高效率更高。第6頁/共42頁2.2.酶的催化機理酶的催化

6、機理底底 物：物： 受酶催化而發生化學反應的分子。受酶催化而發生化學反應的分子。酶促反應：酶促反應：受酶催化的化學反應。受酶催化的化學反應。1948年，德國有機化學家年，德國有機化學家Fisher提出提出鎖鑰學說鎖鑰學說第7頁/共42頁A第8頁/共42頁第9頁/共42頁酶酶生物催化劑生物催化劑提出問題：酶作為生提出問題：酶作為生物催化劑，與無機催物催化劑，與無機催化劑相比，哪個效率化劑相比，哪個效率更高？如何證明更高？如何證明 H2O2 H2O+O2過氧化氫酶過氧化氫酶MnO2第10頁/共42頁實驗目的：比較過氧化氫酶與實驗目的：比較過氧化氫酶與MnOMnO2 2催化效率催化效率取材：雞肝勻漿

7、或馬鈴薯勻漿取材：雞肝勻漿或馬鈴薯勻漿第11頁/共42頁實驗設計的一般方法：控制變量法實驗設計的一般方法：控制變量法實驗中可以變化的因素稱為變量實驗中可以變化的因素稱為變量。自變量：自變量：其中人為改變的，其中人為改變的，實驗控制的實驗控制的變量變量。因變量：因變量：隨著自變量改變而變化的變量隨著自變量改變而變化的變量。無關變量：無關變量：除自變量以外的還可能會存在除自變量以外的還可能會存在的一些可變因素，對實驗結果造成影響的的一些可變因素，對實驗結果造成影響的。對照實驗：對照實驗：除一個因素（自變量）以外，除一個因素（自變量）以外，其余（無關變量）都保持一致且適宜的實驗。其余（無關變量）都保

8、持一致且適宜的實驗。第12頁/共42頁（1）自變量自變量： 催化劑的種類催化劑的種類（2 2）因變量：）因變量： 催化效率的高低催化效率的高低點燃但無明火的衛生香復燃程點燃但無明火的衛生香復燃程度，火焰大小度，火焰大小氣泡產生的速度、多少氣泡產生的速度、多少（3 3）無關變量：）無關變量：過氧化氫溶液的體積、濃度、配制的時過氧化氫溶液的體積、濃度、配制的時間，試管大小，溫度，間，試管大小，溫度，PH等。等。實驗一：比較過氧化氫酶與實驗一：比較過氧化氫酶與MnO2MnO2催化效率催化效率要求相同且適宜要求相同且適宜第13頁/共42頁設計好實驗步驟和記錄表格設計好實驗步驟和記錄表格, ,再進行實驗

9、操作是再進行實驗操作是一個良好的習慣一個良好的習慣, ,有利于統籌安排實驗有利于統籌安排實驗. .實驗記錄表格實驗記錄表格試管試管H2O2溶液溶液雞肝勻漿雞肝勻漿MnO2帶火星的帶火星的衛生香檢衛生香檢測測實驗結果實驗結果1號號2號號3mL3mL少許少許少許少許第14頁/共42頁小結：小結：1.酶的發現酶的發現2.酶的催化機理酶的催化機理3.酶的特性酶的特性4.實驗設計的一般思路和一般方法實驗設計的一般思路和一般方法酶的化學本質：大多數為蛋白質，少數為酶的化學本質：大多數為蛋白質，少數為RNA具有高效性，具有專一性具有高效性，具有專一性實驗設計的一般方法：控制變量法實驗設計的一般方法：控制變量

10、法第15頁/共42頁實驗原理：實驗原理：新鮮新鮮的肝臟中含有過氧化氫酶，二氧化錳是一種無機的肝臟中含有過氧化氫酶，二氧化錳是一種無機催化劑，都可以催化催化劑，都可以催化H2O2分解成分解成H2O和和O2。方法步驟：方法步驟：過氧化氫溶液過氧化氫溶液雞肝臟勻漿少雞肝臟勻漿少許許1212二氧化錳少許二氧化錳少許三、酶的特性三、酶的特性第16頁/共42頁1.該實驗能得出什么結論？該實驗能得出什么結論？酶具有高效性酶具有高效性2.該實驗中為什么選用兩支試管？如果只該實驗中為什么選用兩支試管？如果只 用試管用試管1能否證明酶具有高效性？能否證明酶具有高效性？實驗設計原則：實驗設計原則： 對照原則對照原則

11、3.兩支試管的唯一區別是催化劑不同，如果兩兩支試管的唯一區別是催化劑不同，如果兩試管的溫度也不同，對實驗結果有影響嗎試管的溫度也不同，對實驗結果有影響嗎？單一變量原則單一變量原則等量原則等量原則少許二氧化錳少許二氧化錳第17頁/共42頁實驗二：探究酶的專一性實驗二：探究酶的專一性實驗目的實驗目的: :比較唾液淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用比較唾液淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用比較蔗糖酶對淀粉和蔗糖的作用比較蔗糖酶對淀粉和蔗糖的作用材料用具材料用具: :稀釋稀釋200200倍的新鮮唾液倍的新鮮唾液, ,質量分數為質量分數為2%2%的蔗糖溶液的蔗糖溶液, ,溶于質量分數為溶于質量分數為0.3%NaCl0.3%

12、NaCl溶液中的淀粉溶液溶液中的淀粉溶液( (其其中淀粉含量為中淀粉含量為1%),1%),菲林試劑，蔗糖酶溶液，試管，菲林試劑，蔗糖酶溶液，試管，試管架試管架思考：分別找出自變量、因變量、無關變量，并思考：分別找出自變量、因變量、無關變量，并根據材料用具思考如何設計實驗？根據材料用具思考如何設計實驗？第18頁/共42頁實驗二實驗二 比較唾液淀粉酶和蔗糖酶對淀粉和蔗糖的作用比較唾液淀粉酶和蔗糖酶對淀粉和蔗糖的作用結論：結論：上述實驗說明，淀粉酶只能催化淀粉水解，上述實驗說明，淀粉酶只能催化淀粉水解，蔗糖酶只能催化蔗糖水解。蔗糖酶只能催化蔗糖水解。酶的專一性酶的專一性:每一種酶只能催化一種化合物或

13、一類化每一種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化學反應。合物的化學反應。實驗原理：實驗原理：淀粉和蔗糖都是非還原糖。它們在酶的催化淀粉和蔗糖都是非還原糖。它們在酶的催化作用下都能水解成還原糖（麥芽糖、葡萄糖、果糖）。作用下都能水解成還原糖（麥芽糖、葡萄糖、果糖）。還原糖能夠與菲林試劑發生反應，生成磚紅色沉淀。還原糖能夠與菲林試劑發生反應，生成磚紅色沉淀。實驗步驟：實驗步驟：第19頁/共42頁根據以上內容根據以上內容,你能推測酶的催化作用可你能推測酶的催化作用可能有哪些特性及影響因素能有哪些特性及影響因素?展開想象的翅膀展開想象的翅膀第20頁/共42頁低溫：抑制低溫：抑制高溫：失活高溫：失活過酸

14、：失活過酸：失活過堿：失活過堿：失活第21頁/共42頁 高溫、低溫、過酸和過堿對酶活高溫、低溫、過酸和過堿對酶活性的影響其本質相同嗎？性的影響其本質相同嗎？思考：思考：每種酶的每種酶的最適溫度、最適最適溫度、最適PH值值 是不是是不是 一樣？一樣？第22頁/共42頁 酶的名稱 最適PH值 過氧化氫酶 6.8 唾液淀粉酶 6.8 脂肪酶 8.3 胰蛋白酶 8.0-9.0 胃蛋白酶 1.5-2.2第23頁/共42頁C第24頁/共42頁酶促反應速率酶促反應速率酶的濃度酶的濃度酶促反應速率酶促反應速率底物濃度底物濃度酶量一定酶量一定第25頁/共42頁 從上面我們知道利用從上面我們知道利用酶酶進行實驗需

15、要一進行實驗需要一定的條件，比如木瓜淀粉酶定的條件，比如木瓜淀粉酶60左右最好。左右最好。 能不能設計一個實驗，來證明溫度能不能設計一個實驗，來證明溫度會影響酶的活性？會影響酶的活性？第26頁/共42頁1號試管號試管淀粉溶液淀粉溶液實驗實驗步驟步驟一一二二三三四四實驗現象實驗現象結論結論2號試管號試管3號試管號試管加入淀粉酶加入淀粉酶2滴，振蕩滴，振蕩試管各加入試管各加入2mL淀粉溶液淀粉溶液變藍色變藍色保持保持0冰水中冰水中反應約反應約5min加熱至加熱至100，反應約反應約5min加熱至加熱至60，反應約反應約5min各加入兩滴碘各加入兩滴碘液液振蕩振蕩不變藍不變藍變藍色變藍色第27頁/共

16、42頁1號試管號試管過氧化氫過氧化氫溶液溶液實驗實驗步驟步驟一一二二三三四四實驗現象實驗現象結論結論2號試管號試管3號試管號試管加入過氧化氫酶加入過氧化氫酶2滴，振蕩滴，振蕩試管各加入試管各加入2mL過氧化氫溶液過氧化氫溶液無明顯變化無明顯變化pH7pH=12pH2各加入幾滴過氧化氫酶溶液，各加入幾滴過氧化氫酶溶液，23min后后將點燃的衛生香分別放入試管中將點燃的衛生香分別放入試管中復燃復燃無明顯變化無明顯變化第28頁/共42頁3 3、酶的特性：、酶的特性：具有高效性具有高效性具有專一性具有專一性作用條件較溫和作用條件較溫和 要有合適的溫度要有合適的溫度 要有合適的要有合適的pHpH總結：總

17、結：比較過氧化氫酶和比較過氧化氫酶和FeFe3 3的催化效率的催化效率淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用 溫度對淀粉酶活性的影響溫度對淀粉酶活性的影響pHpH對過氧化氫酶活性的影響對過氧化氫酶活性的影響 1 1、酶的定義、酶的定義酶是活細胞產生的具有催化作酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物。用的有機物。2 2、酶的本質、酶的本質絕大多數酶是蛋白質，絕大多數酶是蛋白質， 少數酶是少數酶是RNARNA。第29頁/共42頁應用知識解決生活問應用知識解決生活問題題1、人感冒發燒時，常食欲不佳，體力不支，原因是什么？、人感冒發燒時，常食欲不佳，體力不支，原因是什么？2、 采取什么

18、措施可使加酶洗衣粉達到最佳洗滌效果？采取什么措施可使加酶洗衣粉達到最佳洗滌效果？3、殺菌消毒、保存食品分別用哪種溫度？、殺菌消毒、保存食品分別用哪種溫度？ 第30頁/共42頁探索該洗衣粉中酶的催化作用的最適溫度探索該洗衣粉中酶的催化作用的最適溫度第31頁/共42頁洗衣粉中的酶本身無毒，含量少，又能被微生物完全降解，對環境無污染，而含磷洗衣粉會使水體富營養化洗衣粉中的酶本身無毒，含量少，又能被微生物完全降解，對環境無污染，而含磷洗衣粉會使水體富營養化蛋白質蛋白質45膠片上的蛋白膜存在時間的長短膠片上的蛋白膜存在時間的長短高溫條件下酶的結構已遭破壞高溫條件下酶的結構已遭破壞絲質及羊毛衣料所含的蛋白

19、質會被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，從而破壞衣料絲質及羊毛衣料所含的蛋白質會被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，從而破壞衣料第32頁/共42頁C唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水水D唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水水課堂反饋：課堂反饋：第33頁/共42頁胰蛋白酶作用于一定量的某種物質（底物），溫度保持胰蛋白酶作用于一定量的某種物質（底物），溫度保持最適溫度最適溫度3737，pHpH保持在最適值，生成物量與反應時間保持在最適值，生成物量與反應時間關系如右圖，請回答下列問題：關系如右圖，請回答下列問題：（1 1）該酶作用的底物是）該酶作用的底物是 。（2 2）

20、在）在140140分鐘后，曲線變成水平，這是因為分鐘后，曲線變成水平，這是因為 。（3 3）增加胰蛋白酶濃度，其他條件不變，請在原圖上畫出生）增加胰蛋白酶濃度，其他條件不變，請在原圖上畫出生成物量變化的示意曲線。成物量變化的示意曲線。（4 4）若胰蛋白酶濃度和其他條件不變，反應液）若胰蛋白酶濃度和其他條件不變，反應液pHpH由由2 2逐漸升逐漸升高到高到1010，則酶催化反應的速度將，則酶催化反應的速度將 原原因是因是 。（5 5）下圖中能正確表示胰蛋白酶對底物的分解速度和溫度）下圖中能正確表示胰蛋白酶對底物的分解速度和溫度關系的是關系的是 第34頁/共42頁BBD第35頁/共42頁第36頁/共42頁畢希納為什么當時只能推測酶是蛋白畢希納為什么當時只能推測酶是蛋白質質,而不能證明酶是蛋白質而不能證明酶是蛋白質?酶的本質酶的本質v18361836年年, ,德國科學家德國科學家施旺施旺提取胃液中消化蛋白質的物提取胃液中消化蛋白質的物質質-胃蛋白酶胃蛋白酶. .第37頁/共42頁顯微鏡下的胃蛋白酶結晶顯微鏡下的胃蛋白酶結晶酶是一種具有生物催化作用的蛋白質蛋白質。第38頁/共42頁試管試