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3.2.2 酶在代谢中的作用ppt课件

1、第三单元 第二章 细胞能量的来源与转变,第二节 酶在代谢中的作用,目标 导航,1.通过学习,说出酶的化学本质以及酶在代谢中的作用。2.通过问题探究,分析影响酶活性的因素。 3.结合实验,说出酶的特性。,栏目索引,预习导学 挑战自我 点点落实,课堂讲义 重点难点 个个击破,对点练习 即时训练 体验成功,一、影响酶活性的因素(阅读P58),1.酶的概念 酶是活细胞产生的一类具有 的生物大分子,其中绝大多数的酶是 。 2.新陈代谢与酶的关系 新陈代谢是 全部有序 的总称,其中大部分反应是在 的 作用下进行的。,答案,催化功能,蛋白质,活细胞,化学反应,酶,催化,预习导学 挑战自我 点点落实,答案,3

2、.酶活性的影响因素 (1)在适宜的 条件下,酶的活性最高。 生物种类不同,酶的 也有差异,某些温泉中的细菌,其酶的最适温度竟高达70 。 不同酶的 也不同,人体内胃蛋白酶的最适pH为1.9,而胰蛋白酶的最适pH为8.1。 (2)温度 和pH 或 都会使酶的 遭到破坏而失去活性。一定的 使酶活性降低,但不会使酶 。,温度和pH,最适温度,最适pH,过高,过低,过高,分子结构,低温,失活,二、酶的高效性和专一性(阅读P5960),答案,1.探究活动:比较过氧化氢酶和Fe3的催化效率 (1)目的要求:比较酶与 的催化效率。 (2)实验原理:新鲜的肝脏研磨液含有 ,Fe3是一种 ,它们都可以催化过氧化

3、氢分解成水和 。,普通催化剂(Fe3),过氧化氢酶,无机催化剂,氧气,(3)活动程序及现象,答案,(4)实验结论:酶具有高效性。,肝脏研磨液,FeCl3溶液,2.一种酶只能催化 或 底物的反应,说明酶还具有 。例如,唾液淀粉酶只能催化 水解而不能催化 的水解。生物体内复杂的代谢反应需要在 的催化作用下才能 、 地顺利进行。,答案,一种,一类,专一性,淀粉,纤维素,多种酶,有条不紊,快速高效,预习诊断,判断正误: (1)新陈代谢是细胞内全部化学反应的总称,所有反应都在酶的催化作用下进行。( ) (2)酶是活细胞产生的一类具有催化功能的生物大分子,所有的酶都是蛋白质。( ) (3)温度偏高或偏低,

4、酶的活性都会明显降低,过高或过低都会使酶变性失活。( ) (4)pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低,过高或过低都会使酶变性失活。( ),答案,(5)酶的活性随温度的升高而升高。( ) (6)在适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高。( ) (7)酶具有高效性。( ) (8)能够促使唾液淀粉酶水解的酶是淀粉酶。( ) (9)某些RNA也具有催化功能。( ) (10)人在高烧时,体内酶失去活性。( ) (11)胃蛋白酶在pH由2102时,活性变化为高低高。( ) (12)较低温度下,酶活性降低,适当升高温度,酶活性升高。( ),返回,答案,一、酶活性的影响因素,1.酶的本质与生理功能,课堂讲义 重

5、点难点 个个击破,2.探究温度对酶活性的影响(其他条件均适宜) (1)实验设计思路,(2)实验设计程序 淀粉淀 粉酶 各自在所控制的温度下处理一段时间 淀粉与相应温度的淀粉酶混合, 在各自所控制的温度下保温一段时间 滴加碘液,观察颜色变化,3.探究pH对酶活性的影响(其他条件均适宜),4.影响酶作用的因素及其规律 影响酶促反应的因素常有酶浓度、pH、温度、抑制剂、激活剂、底物浓度等,其变化规律有以下特点: (1)温度、pH对酶活性的影响,.甲、乙两图表示 在一定温度(pH)范围内,随温度(pH)的升高,酶的催化作用增强,超过这一范围酶的催化作用逐渐减弱。 过酸、过碱、高温都会使酶分子的结构被破

6、坏,活性不可再恢复;而低温只是抑制酶的活性,酶分子结构未被破坏,在一定温度范围内,温度升高可恢复其活性。 .丙图表示 影响酶活性的因素有温度和pH。 反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度。,(2)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响,甲 乙(在底物足量情况下),甲图表示:在其他条件适宜,酶量一定的条件下,酶促反应速率随底物浓度增加而加快,但当底物达到一定浓度后,受酶数量和酶活性的限制,酶促反应速率不再增加。 乙图表示:在底物充足,其他条件适宜的条件下,酶促反应速率与酶浓度成正比。,答案,1.关于探究温度对酶活性的影响实验: (1)能否用班氏试剂代替碘溶液进行检测?,思维激活,答案 不能,因为

7、班氏试剂的使用需水浴加热,会对实验结果形成干扰。,(2)能否选用过氧化氢酶催化过氧化氢分解?,答案 不适合。因为过氧化氢酶催化的底物过氧化氢在加热的条件下分解也会加快。,答案,2.如何设计实验证明酶的化学本质?,答案 酶化学本质的实验验证 (1)证明某种酶是蛋白质 实验组:待测酶液双缩脲试剂是否出现紫色反应。 对照组:已知蛋白液双缩脲试剂出现紫色反应。 (2)证明某种酶是RNA 实验组:待测酶液派洛宁染液是否出现红色; 对照组:已知RNA溶液派洛宁染液出现红色。,答案,3.人发烧时,没有食欲,原因是什么?,答案 体温过高导致消化酶的活性降低。,4.唾液淀粉酶随食物进入胃内,能否继续分解淀粉?其

8、原因是什么?,答案 不能。唾液淀粉酶在胃液中强酸的条件下失去活性,并会被胃蛋白酶分解。,答案,1.下图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是( ),应用示例,问题导析,B,A.当反应温度由t2调到最适温度时,酶活性下降 B.当反应温度由t1调到最适温度时,酶活性上升 C.酶活性在t2时比t1高,故t2时更适合酶的保存 D.酶活性在t1时比t2低,表明t1时酶的空间结构破坏更严重,答案,(1)在最适宜的温度下,酶的活性 ,温度偏高或偏低,酶活性都会 。 (2)当反应温度由 调到最适温度时,酶活性 。 (3)温度过高,会使酶的空间结构 ,使酶 。 (4)0 左右的低温虽然使酶的活性 ,但能使酶的

9、空间结构 ;在适宜的温度下酶的活性可以 ,酶适于在 下保存。,问题导析,返回上页,最高,明显降低,t1,上升,遭到破坏,永久失活,明显降低,保持稳定,恢复,低温,解析答案,如图表示某种酶在不同处理条件(a、b、c)下催化某种反应物的量和反应时间的关系,解读此图可获得的信息是( ),一题多变,B,A.a、b、c表示温度,则一定是abc B.a、b、c表示酶的浓度,则abc C.a、b、c表示底物的浓度,则abc D.a、b、c表示温度,则不可能是abc,解析 本题考查反应物的量随时间变化的曲线。在同一反应时间内,a中反应物的量最低,c中反应物的量最高,则可能是a中酶浓度高,c中酶浓度低。,二、酶

10、的特性,1.酶的高效性和专一性,2.高效性 酶比无机催化剂降低活化能的作用更显著。 (1)表示酶高效性的曲线,催化剂可加快化学反应速率,与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。 酶只能缩短达到化学平衡所用的时间,不能改变化学反应的平衡点。 酶只能催化自然界中已存在的化学反应。,(2)实验验证,对照组:H2O2溶液在常温下几乎不分解 2H2O2 2H2OO2 有较多气泡产生 实验组:2H2O2 2H2OO2 有大量气泡产生,实验注意事项 实验时要选用新鲜肝脏,如果取材不新鲜,肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解,使组织中酶的数量减少且活性降低。 滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液时不能共用

11、一支滴管。原因是酶具有高效性,少量酶带入氯化铁溶液中也会产生大量气泡,影响实验结果的准确性。 H2O2具有一定的腐蚀性,使用时不要让其接触皮肤。,3.酶的专一性与酶是蛋白质有关 每种蛋白质都有特定的空间结构,酶催化反应时,酶蛋白分子首先与底物分子结合,但酶分子能否与底物分子结合,取决于酶分子的活性部位与底物分子在空间构象上是否对应,如下图:,4.验证酶的专一性 (1)方案一:用同种酶催化两种不同物质 实验组:反应物相应酶溶液反应物被分解; 对照组:另一反应物等量相同酶溶液反应物不被分解。 (2)方案二:用两种不同酶催化同一物质 实验组:反应物相应酶溶液反应物被分解; 对照组:相同反应物等量另一

12、种酶溶液反应物不被分解。 变量分析:方案一中的自变量为反应物的不同,方案二的自变量为酶溶液的不同,因变量均为反应物是否被分解。,答案,1.酶的失活及其因素有哪些?,思维激活,答案 绝大多数的酶是蛋白质,而蛋白质在一定条件下会变性,分子结构发生不可逆转的变化。如果酶发生变性,将失去催化能力,也称为“失活”。造成酶失活的条件主要有高温、过酸、过碱等,一定的低温只是降低酶的活性,但不破坏酶的空间结构。,答案,2.我们吃芹菜时,无论咀嚼多长时间,都感觉不到甜,而吃馒头时,咀嚼时间长了就会有甜味,你知道是什么原因吗?,答案 芹菜中含大量纤维素,馒头的主要成分为淀粉,人的唾液中含淀粉酶而不含纤维素酶,而酶

13、具有专一性,淀粉酶可将淀粉分解为具有甜味的麦芽糖,却不能将纤维素分解。,3.肽酶能催化多种多肽水解为氨基酸,是否说明肽酶没有专一性?,答案 不是。酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应,肽酶催化的是一类反应,也说明其具有专一性。,答案,2.下图表示过氧化氢被分解的曲线,说明酶具有( ),应用示例,问题导析,C,专一性 高效性 催化特性 在温和条件下进行 A. B. C. D.,答案,(1)由图中曲线可知,加 的反应最先到达平衡点,加入 的反应次之, 的反应速率最慢。 (2)对三条曲线处理因素的分析可判定,本图体现的是酶的 性。 (3)同时也体现了酶与无机催化剂一样,具有 作用。,问题

14、导析,返回上页,Fe3,未加催化剂,高效,催化,酶,解析答案,(1)做唾液淀粉酶催化淀粉实验时,用口含一小口清水,然后将含过的清水加入到淀粉溶液中,会使淀粉水解,和用纯唾液的效果一样,这一现象表明酶具有_。 (2)果酒放久了易产生沉淀,只要加入少量蛋白酶就可使沉淀消失,而加入其他酶则无济于事,这说明酶具有_。,一题多变,解析 酶的高效性指的是酶的用量少但是催化效率高,酶的专一性指的是一种酶只能催化一种或一类化学反应。,高效性,专一性,课堂小结,返回,答案,活细胞,催化,蛋白质,温度,pH值,高效,专一,1.下列关于酶的论述,正确的是( ) 对底物有严格的选择性 酶在体内不能更新 温度越高酶的活

15、性越大 酶制剂通常在低温下保存 酶能降低化学反应所需要的活化能 酶只能在细胞内发挥催化作用 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 A. B. C. D.,对点练习,1,2,3,4,A,解析答案,5,解析 绝大多数酶是蛋白质,在体内不能储存,所以要不断更新;温度过高会使酶失活;酶可在细胞内、细胞外、体外发挥催化作用。,解析答案,1,2,3,4,5,2.血液凝固是一系列酶促反应过程,采集到的血液在体外下列哪种温度条件下凝固最快( ) A.0 B.15 C.25 D.35 ,解析 越接近人的体温,血液凝固越快。,D,3.如图为某酶在不同温度下反应曲线和时间的关系,从图中不能获得的信息是( ),解析

16、从图中可以看出40 时酶的活性最高,40 是酶的最适温度。 50 、60 、70 时,生成物的量先增加后不变,说明反应已经停 止,高温使酶失去活性。而酶量与反应速率的关系无法从图中获得。,D,解析答案,1,2,3,4,5,A.酶促反应的最适温度 B.酶因温度过高而失活 C.酶促反应生成物量与时间的关系 D.酶促反应速率和酶量的关系,4.根据下图,下列有关说法错误的是( ),1,2,3,4,5,解析答案,A.此图可反映酶的专一性 B.图中D可表示酶 C.图中B可表示被催化的底物 D.图中E、F可表示B分解后的产物,解析 图中A表示酶,B表示底物,E、F表示产物,C、D表示不能被该酶催化的物质,反

17、映了酶的专一性。 答案 B,1,2,3,4,5,5.如下图,1、2、3依次表示在酶浓度一定时,反应速率和反应物浓度、温度、pH的关系。请据图回答下列问题。,1,2,3,4,5,答案,(1)图1中,反应物达到某一浓度时,反应速率不再上升,其原因是_。,受酶浓度的限制,(2)图2中,A点所对应的温度称_。 (3)图2中,A点到B点曲线急剧下降,其原因是_。 (4)将装有酶与反应物的甲、乙两试管分别放入12 和75 水浴锅中,20 min后取出转入37 的水浴锅中保温,两试管内的反应现象分别为:甲_,乙_。 (5)图3表示了下列_的催化反应的速率变化曲线。 A.唾液淀粉酶 B.胃蛋白酶 C.胰蛋白酶 D.植物淀粉酶,返回,1,2,3,4,5,答案,酶促反应的最适温度,温度升高使酶活性下降,无催化反应,反应速率加快,C,