1、第12课时 生物催化剂酶(一),第4章 细胞的物质代谢,目标导读 1.阅读教材P61内容，了解酶的发现历程，加深对酶本质的理解。 2.分析教材P6263实验，理解酶的高效性的含义，并在此基础上学会 设置对照实验，控制自变量和检测因变量。 3.结合图41，理解酶具有专一性的机理。 重难点击 1.酶的化学本质。 2.酶的高效性含义。 3.酶具有专一性的机理。,一、酶的化学本质及作用,三、酶的催化作用具有专一性,二、酶的催化具有高效性,内容索引,达标检测,一、酶的化学本质及作用,酶是一种生物催化剂，其化学本质是什么呢？对此科学家们进行了不懈的研究。阅读教材P61内容，体会关于酶本质的探索历程，深刻理
2、解酶的化学本质。 1.酶的概念：酶是活细胞产生的一类具有 作用的 。 2.酶的本质：绝大多数酶是 ，少数的酶是 。,生物催化,有机物,蛋白质,RNA或DNA,3.唾液中含有唾液淀粉酶，要验证唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质，请根据下列给出的实验材料完成实验设计：刚取的唾液，已知蛋白液，双缩脲试剂及试管等用具。,出现紫色,出现紫色,4.要验证一种酶的化学本质是RNA，请根据下列给出的实验材料完成实验设计：待测酶液，已知RNA，焦宁及试管等用具。,出现红色,出现红色,酶概念的深化 (1)产生酶的细胞：所有的活细胞(哺乳动物成熟的红细胞除外)。 (2)酶在细胞内的合成场所：蛋白质类的合成在核糖体，RNA
3、或DNA类的合成主要在细胞核。 (3)酶的基本组成单位：氨基酸或核糖核苷酸或脱氧核糖核苷酸。 (4)酶发挥作用的场所：无论在细胞内、细胞外、甚至体外，只要条件允许，酶都可以发挥作用。 (5)酶只能催化已存在的化学反应。,1.判断下列说法的正误。 (1)酶在生物体内有催化和调节作用( ) (2)酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质( ) (3)有些酶中含有核糖( ) (4)酶只有在活细胞内才能发挥作用( ) (5)酶可以从食物中直接获取( ),答案,二、酶的催化具有高效性,酶与无机催化剂相比，具有许多独有的催化特点，高效性就是其中之一，阅读教材P6263内容，分析酶的高效性实验。 1.实验原理,
4、过氧化氢在自然条件下分解缓慢，让过氧化氢在加入新鲜的肝脏研磨液(含过氧化氢酶)或者加入Fe3的不同条件下分解，通过观察溶液中_ 数目和对卫生香的 程度可以比较二者的催化效率。,气泡,助燃,2.实验材料 质量分数为20%的 ，体积分数为3%的过氧化氢溶液，质量分数为3.5%的 等。,新鲜肝脏研磨液,FeCl3溶液,3.实验过程及变量控制 (1)过程(如图),(2)实验现象与结果分析,助燃性更强,助燃性较强,很多,较多,4.实验结论： 的催化效率更高，具有高效性。,过氧化氢酶,5.某同学操作后发现两支试管中都能产生大量的气泡，分析可能的原因。,答案 可能是滴入肝脏研磨液和FeCl3溶液时，共用一个
5、吸管，滴入的FeCl3溶液中会含少量肝脏研磨液，由于酶具有高效性从而使两支试管都产生大量气泡。,答案,实验中应注意的问题 (1)实验时要选用新鲜的肝脏。肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生菌的作用下分解，过氧化氢就不能被分解成水和氧气。 (2)肝脏要制成研磨液。因为研磨碎的肝脏能与试管中的过氧化氢充分接触，使其中的酶能正常发挥其催化特性，从而加速过氧化氢的分解。,小贴士,(3)滴入肝脏研磨液和FeCl3溶液时，不能共用一个吸管，否则滴入的FeCl3溶液中会含少量肝脏研磨液而影响实验结果的准确性。 (4)检测试管内产生的气体。将点燃的卫生香(无火焰)插入试管时，不要碰触到气泡或
6、插入液面以下，以免卫生香潮湿而熄灭。 (5)H2O2有腐蚀性，使用时要小心，不要触及皮肤。,过氧化氢在不同条件下的分解结果,酶和无机催化剂一样，并不改变化学反应平衡点的位置，只是改变化学反应的速率，使化学反应更快地达到平衡点。而自身的组成、化学性质和质量在反应前后不发生变化。,2.在“比较过氧化氢酶和Fe3的催化效率在不同条件下的分解”的实验中，对实验结果分析正确的是 A.在过氧化氢酶的作用下，过氧化氢的分解速率最快，是因为20%的肝脏研磨 液的浓度高于3.5%的FeCl3溶液 B.3.5%的FeCl3溶液对过氧化氢分解速率较慢，是因为其分子摩尔浓度过高，影 响了活性的正常发挥 C.肝脏研磨液
7、中过氧化氢分解速率快，是因为酶的催化效率比一般无机催化剂 催化效率高 D.如果将两支试管都放在100 水浴中，第1支试管(加肝脏研磨液的试管)反应 速率仍最快,答案,解析,问题导析,问题导析 (1)酶的催化效率比一般无机催化剂催化效率 。 (2)过氧化氢酶的化学本质是 ，在100 水浴中，将会 失去催化能力，Fe3却仍可以起催化作用。,蛋白质,变性,高,返回上页,答案,解析 结合实验的原理和过程分析，还要注意酶在高温时会失去活性。20%的肝脏研磨液，其中含酶的数量并不大，含酶的分子数是3.5%的FeCl3溶液中溶质分子数的二十五万分之一，A项错误； 催化剂浓度大不会影响活性的正常发挥，B项错误
8、； 酶降低化学反应所需活化能的作用要比无机催化剂效果更显著，催化效率更高，C项正确； 过氧化氢酶的化学本质是蛋白质，在100 水浴中，将会变性失去催化能力，Fe3却仍可以起到催化作用，D项错误。,返回上页,三、酶的催化作用具有专一性,酶的作用除了具有高效性外，还具有专一性，也就是一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。阅读教材P6364内容，结合下面的材料分析酶的专一性规律。 1.实验探究 (1)实验材料与用具 鸡蛋清、牛胰蛋白酶、牛胰淀粉酶、蒸馏水、试管、小烧杯、小刀、恒温水浴锅(温度可调)、时钟等。,(2)实验步骤 将蛋清放入小烧杯中加热使其凝固。 将凝固蛋白切成等体积小块，分别放
9、入编号为1、2、3的三支试管中。 分别向1、2、3号试管加入等量(2 mL)的蒸馏水、牛胰蛋白酶、牛胰淀粉酶。 将上述三支试管放入37 的恒温水浴锅中保持一段时间。 观察并记录实验结果。,(3)实验结论 牛胰蛋白酶能催化蛋白块水解，牛胰淀粉酶不能催化蛋白块水解，酶的作用具有 性。一种酶只能催化 的化学反应。,专一,一种化合物或一类化合物,2.原理：锁钥学说,(1)酶催化反应时，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。图中能和酶结合的底物是 。,底物B,(2)图中物质C是 ，该反应属于 反应。,水,水解,(3)产物离开酶以后，酶的结构和性质 (有、没有)变
10、化， (可以、不可以)重复利用。 (4)生物体内有成千上万的化学反应和相应的酶，生物体通过控制酶的 和酶的 来控制这些化学反应有序、高效地进行。,没有,可以,合成量,催化作用效率,底物与酶的反应基团皆需有特定的空间构象，如果有关基团的位置改变，则不可能有结合反应发生。因此，酶对底物就表现出专一性，同时也可以解释为什么酶变性后就不再具有催化作用。,3.关于下图的叙述，不正确的是 A.X可能是酶 B.Z可能是酶 C.该图反映了酶的专一性 D.若表示两个氨基酸合成二肽的过程，则M是水,答案,解析,解析 该图是锁钥学说的示意图，反映了酶的专一性；根据反应前后是否变化可以判断X是酶；若表示两个氨基酸合成
11、二肽的过程，则M是脱水缩合产生的水。,学习小结,蛋白质,RNA,DNA,高效,锁钥,达标检测,1.下列叙述，正确的打“”，错误的打“”。 (1)酶是具有催化作用的化合物( ) (2)酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物( ) (3)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸( ) (4)酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率( ),2,3,4,1,答案,2,3,4,1,2.下列有关酶的叙述中，正确的结论有 产生酶的细胞都有分泌功能 酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸或脱氧核糖核苷酸 酶是生物催化剂 生长激素与胃蛋白酶可来自于同一个细胞 A.2个 B.3个 C.4个 D.1个,答
12、案,解析,解析 错，产生酶的细胞不一定具有分泌功能。 错，生长激素来自垂体细胞，胃蛋白酶来自于胃黏膜细胞。,3.如图，在适宜温度、pH条件下，实线表示没有酶时反应的进程。在T1时，将催化此反应的酶加入反应物中，则图中表示此反应进程的是 A.曲线a B.曲线b C.曲线c D.曲线d,答案,解析,解析 酶和无机催化剂一样，并不改变化学反应平衡点的位置，只是改变化学反应的速度，使化学反应更快地达到平衡点。从图中可以看出，曲线a、b、d均改变了此反应的平衡点，都是错误的。曲线c表示酶使反应达到平衡的时间缩短(即反应速度提高)，而不改变反应的平衡点。,2,3,4,1,2,3,4,1,4.在“比较过氧化
13、氢酶和Fe3的催化效率”的实验中，对实验的处理如下表所示。请回答下列问题：,解析 从表格信息可以看出，本实验研究了温度和催化剂对H2O2分解速率的影响。,2,3,4,1,(1)在上表的实验处理中，研究了哪些自变量？_。,温度、催化剂,答案,解析,2,3,4,1,(2)若要研究生物催化剂与无机催化剂的差别，可选用的试管组合是_。 (3)若试管1和试管2组成对照实验，能说明的问题是 _。,解析 依据单一变量原则，试管3和试管4实验处理的温度条件相同，仅是催化剂种类不同。,试管3和试管4,答案,解析,加热能使H2O2分子得到能量，促进H2O2分解,解析 试管1和试管2研究的是不同温度条件下H2O2的分解速率，说明加热使过氧化氢分子得到能量，促使过氧化氢分解。,2,3,4,1,(4)除了上述的对照实验，请再找出一组对照实验，并指出该组对照实验说明的问题。 _ _ _ _。,试管1和试管3，说明FeCl3能催化H2O2的分解；试管1和试管4，说明肝脏研磨液中的过氧化氢酶能催化H2O2的分解；试管1、试管3和试管4，说明FeCl3和肝脏研磨液中的过氧化氢酶都能催化H2O2的分解，且过氧化氢酶的催化效率高于FeCl3(答出任意一条即可),答案,解析 只要符合单一变量原则即可，故可以选用试管1和试管3、试管1和试管4以及试管1、试管3和试管4等进行分析。,解析,