2022-2023学年浙科版（2019）必修一 3.2 酶是生物催化剂(第1课时) 课件（40张）

多酶片，它所含的多种消化酶会增强人的消化能力酸奶，用的是乳酸菌内的酶，可以把牛奶中的营养成分变成可口的乳酸加酶洗衣粉添加进蛋白酶后大大增强了去污能力第二节酶是生物催化剂酶本质的探索历程酶的发现历程(a/a)化学反应酶蛋白质尿素RNA核酶1.酶的本质及特性(b/b)酶—底物形状产物消耗相似底物一种或者一类2.探究酶催化的高效性(实验) (1)思路 酶和无机催化剂催化同一化学反应。MnO2过氧化氢酶(2)实验过程编号1号试管2号试管2%H2O2溶液3mL3mL实验处理二氧化锰滴加鸡肝匀浆气泡多少______________点燃的卫生香检测_______________________________结果分析__________________________________________________________________二氧化锰能催化H2O2分解过氧化氢酶有催化H2O2分解的作用，且效率更高较多很多助燃性较强助燃性更强(3)结论与无机催化剂相比，酶具有 。高效性3.探究酶的专一性(实验) (1)实验目的 比较唾液淀粉酶和蔗糖酶对 和 的作用。(3)材料及试剂淀粉溶液、蔗糖溶液、新鲜唾液、蔗糖酶溶液、本尼迪特试剂等。淀粉蔗糖麦芽葡萄果本尼迪特红黄(4)方法步骤(见下表)试管123456本尼迪特试剂/mL222222质量分数为1%淀粉溶液/mL3－3－3－质量分数为2%蔗糖溶液/mL－3－3－3新鲜唾液/mL－－11－－蔗糖酶溶液/mL－－－－11(5)结果分析①1号和2号试管中 (填“出现”或“不出现”)红黄色沉淀，说明 ，这是为后面实验排除 变量的影响。②3号试管中 红黄色沉淀；4号试管中 红黄色沉淀，说明唾液淀粉酶只能分解 ，而不能分解 。③5号试管中 红黄色沉淀，6号试管中 红黄色沉淀，说明蔗糖酶只能催化 分解，而不能催化 分解。(6)实验结论酶的作用具有 性，一种酶只能催化 底物的反应。不出现淀粉和蔗糖不是还原糖无关出现不出现淀粉蔗糖不出现出现蔗糖淀粉专一一种底物或少数几种相似一路走来……18世纪末斯帕兰扎尼喂食鹰实验19世纪，巴斯德和李比希的争论1897年，毕希纳的重大发现1926年，萨姆纳得到脲酶结晶（蛋白质）20世纪80年代初，发现核酶（RNA）科学是在不断地观察、实验、探索和争论中前进的，尤其是实验在科学发展中起着举足轻重的作用。酶是什么？活细胞产生的一类具有生物催化作用的（大部分是蛋白质，少数是RNA）有机物来源：功能：化学本质：多数是蛋白质类化合物，少数是RNA。活细胞催化作用的定义？酶一、绝大多数酶是蛋白质1、酶的化学本质①绝大多数本质为蛋白质，其基本组成单位是氨基酸②少数本质为RNA，其基本组成单位是核糖核苷酸2、酶的作用过程酶催化生物化学反应的过程？①酶与底物结合，形成酶-底物复合体。→②酶-底物复合体形态发生改变，促使反应进行。→③产物形成，反应完成，酶恢复原状。酶作用的强弱可用酶活性表示。（单位时间内底物的消耗量或产物的生成量）酶在催化生物化学反应过程中具有什么特点？我的新衣服脏了！怎么办？油渍牛奶含脂肪酶、蛋白酶的洗衣液二、酶的催化功能具有专一性和高效性实验过程中可以变化的因素称为变量；其中人为改变的变量称为自变量；随着自变量的变化而变化的变量称为因变量；其他可变因素为无关变量。实验中的量：实验中可以变化的量称为变量：自变量（实验变量）：实验中人为改变的变量，也是我们在该实验中要研究的变量。在一个实验中，自变量只能有一个，称单因子变量原则。因变量（反应变量）：随着自变量改变而变化的变量。无关变量（控制变量）：除自变量以外，也可以对实验结果造成一定影响的变量，它们并不是我们在该实验中要研究的变量。对照实验：除自变量外，无关变量都必须保持一致。1、活动：探究酶的专一性实验原理：自变量因变量底物的不同底物是否被分解？如何检测？淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖（麦芽糖、葡萄糖、果糖）。还原糖能够与本尼迪特试剂发生反应，生成红黄色沉淀。材料用具：稀释200倍的新鲜唾液，质量分数为2%的蔗糖溶液,溶于质量分数为0.3%NaCl溶液中的淀粉溶液(其中淀粉含量为1%)，本尼迪特试剂，蔗糖酶溶液，量筒，试管，试管架等。请根据给出的材料用具，设计实验步骤并预测实验结果实验结果：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解；蔗糖酶只能催化蔗糖水解，不能催化淀粉水解。实验结论：酶具有专一性（一种酶只能催化一种底物或少数几种相似底物的反应）123456本尼迪特试剂2ml2ml2ml2ml2ml2ml1%淀粉溶液3mL-3ml-3ml-2%蔗糖溶液-3mL-3ml-3ml新鲜唾液--1ml1ml--蔗糖酶溶液----1ml1ml温度处理-37°C恒温水浴15分钟水浴加热热水浴中加热2～3分钟实验结果无现象无现象无现象无现象红黄色红黄色H2O2H2O+O2过氧化氢酶MnO2资料:H2O2是细胞中某些化学反应的副产物，具有很强的氧化性，如果不及时除去或分解，就会杀死细胞，而细胞中的过氧化氢酶可以催化H2O2的分解。问题：酶作为生物催化剂，与无机催化剂相比，哪个催化效率更高？2、活动：探究酶催化的高效性实验目的：比较过氧化氢酶与MnO2的催化效率。实验材料和用具：鸡肝匀浆或马铃薯匀浆，过氧化氢溶液，MnO2，试管，点燃后无明火的卫生香。注：检测方法②气泡目测法①卫生香复燃法少许鸡肝匀浆少许MnO2用表格记录实验结果试管1号2号H2O2溶液3mL3mL鸡肝匀浆少许MnO2少许试管中发生的变化带火星卫生香检测产生较多气泡产生很多气泡助燃性更强助燃性较强实验结论：过氧化氢酶比二氧化锰的催化效率高得多。酶具有高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍催化剂种类（过氧化氢酶与MnO2）1.两支试管在处理上有什么区别？2.实验结果有什么不同？单位时间内气泡产生的多少，卫生香的燃烧情况不同自变量因变量思考：3.两支试管的区别是催化剂种类不同，如果两支试管的过氧化氢溶液的体积也不同，对实验结果有影响吗？有无关变量对照原则单一变量原则4.该实验中为什么选用两支试管？如果只用1号试管能否证明酶具有高效性？没有对比性，不严密注：过氧化氢溶液的质量、浓度、配制时间，温度、pH等。2.如果本实验中鸡肝或马铃薯块茎没有被制成匀浆，你认为实验结果是否与本实验相同，为什么?讨论：1.为什么要用新鲜的肝脏或生的马铃薯块茎?因为新鲜的肝脏或生的马铃薯块茎中过氧化氢酶活性较高，如果将肝脏或马铃薯块茎煮熟，过氧化氢酶将由于高温而失去活性。实验现象可能没有制成均浆明显，制成肝脏研磨液会增大酶与过氧化氢的接触面积，加快分解速率。没有制成均浆的肝脏或马铃薯块茎，其过氧化氢酶主要存在于细胞中思考：酶具有高效性的原因？活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态的所需要的能量。同无机催化剂相比酶更能显著的降低反应的活化能，因而与无机催化剂相比效率更高。初态终态过渡态C+O2=CO2点燃活化能（EA）3、酶的作用原理——降低化学反应的活化能生命观念——结构与功能观：酶的功能是由其独特的空间结构决定酶的专一性特点模式图(1)蔗糖酶只能水解蔗糖的原因是什么？提示原因是蔗糖酶的活性部位只能与蔗糖分子的空间结构相匹配。(2)酶能否增加产物的产生量？提示不能，酶只能加快反应速率，不能改变化学反应平衡点。科学探究——比较过氧化氢在不同条件下的分解下图为比较过氧化氢在不同条件下的分解的实验，探讨下列问题：(1)实验材料的选择和处理①实验中使用的肝脏为什么必须是新鲜的？提示新鲜肝脏细胞中过氧化氢酶活性较高。②实验中为什么把肝脏制备成肝脏“研磨液”？提示制成肝脏研磨液会增大酶与过氧化氢的接触面积，加快分解速率。③实验中滴加二氧化锰溶液和肝脏研磨液的滴管能否混用？为什么？提示不能。因为酶具有高效性，少量的酶带入二氧化锰溶液会干扰实验结果。(2)实验过程和结果分析①实验中可用哪些方法检测过氧化氢分解的速率大小？提示a.气泡目测法：可以通过反应时单位时间内产生气泡的多少来判定H2O2分解速率的大小。b.卫生香复燃法：可以通过带火星的卫生香复燃剧烈程度来判定H2O2分解速率的大小。②第一组和第二组对照、第一组和第三组对照，可得出什么结论？提示二氧化锰及过氧化氢酶都可以促进H2O2的分解，说明二氧化锰和过氧化氢酶都具有催化作用。③第二组和第三组对照，可得出什么结论。提示过氧化氢酶催化H2O2分解的效率高于二氧化锰，说明酶具有高效性。(3)实验变量控制无机催化剂二氧化锰和过氧化氢酶产生气泡数目多少温度新鲜程度科学探究——酶的 和专一性1.下图分别表示酶高效性和专一性的曲线，请分析有比较才有鉴别，所谓“高效”必须与无机催化剂相比。高效性(1)根据图1，酶和无机催化剂相比，有什么共同点和不同点？提示酶和无机催化剂都只能缩短达到化学平衡所需要的时间，不能改变化学反应的平衡点。与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。(2)根据图2分析：在A反应物中加入酶A，反