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1、一. 酶的发现,1. 1773年,意大利科学家斯帕兰札尼通过试验证明胃具有化学性消化作用.,2. 1836年,德国科学家施旺从胃液中提取出消化蛋白质的物质,解开胃的消化之迷.,3. 1926年,美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶的结晶,并证实脲酶是一种蛋白质.,5. 20世纪80年代,美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化活性.,4. 20世纪30年代：某些科学家指出酶是一类具有催化作用的蛋白质。,酶的概念 活细胞产生的一类具有 生物催化 作用的有机物。绝大多数的酶是 蛋白质 ，少数的酶是 RNA 。,【思考1】所有活细胞都能产生酶吗？ 提示：一般来说，活细胞都能产生酶，但某些
2、特殊细胞如红细胞由于不具有细胞核和各种细胞器如核糖体故红细胞不能产生酶。 【思考2】根据酶的化学本质，说出酶的基本单位是什么？合成场所是哪些部位？ 提示：酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸。合成场所是核糖体或细胞核,酶概念的理解,细胞内(胞内酶) 或 细胞外(胞外酶),特别提醒 酶具有催化功能，原因是能降低化学反应中的活化能。 酶与其他化学催化剂一样，反应前后酶的性质和数量均不发生变化。,(2010广州综合)下列图中，表示有酶催化的反应曲线，表示没有酶催化的反应曲线， E表示酶降低的活化能，正确的图解是,解析：酶能大大降低反应物分子所必须具有的活化能，图中曲线和最高点的差值即酶降低的底物分子的活
3、化能，从而使反应由难变易、由慢变快。 答案：C,酶的催化作用实验设计思路：,酶与激素的比较,蛋白质,激素,酶,酶、激素和蛋白质的比较,A,B,C,1,2,H2O2,等量H2O,H2O2,肝脏研磨液（20%）,震荡试管,震荡试管,二、认识酶,1,2,H2O2,FeCl3（3.5%),H2O2,肝脏研磨液（20%）,震荡试管,震荡试管,三、酶的特性,1酶的高效性,表示酶高效性的曲线 (1)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。 (2)酶只能缩短达到化学反应平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。 (3)酶只能催化已存在的化学反应。,1,2,淀粉液2ml（3%）,蔗糖液2ml（
4、3%）,注入 淀粉酶液,注入 淀粉酶液,震荡，600C保温5min,加斐林试剂，加热煮沸,震荡，600C保温5min,加斐林试剂，加热煮沸,砖红色沉淀物,无 砖红色沉淀物,（二）、酶的专一性,表示酶专一性的曲线,每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应专一性,二、酶的特性 1 。 2 。,高效性,专一性,影响反应速率的因素,1.pH对酶活性的影响 2.温度对酶活性的影响 3.酶浓度对酶促反应的影响 4.底物浓度对酶促反应的影响,单位时间内底物的减少量或产物的生成量。 酶催化活性的表示方法,1温度、pH影响酶活性的曲线,甲、乙两曲线表明： (1)在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作
5、用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。,(2)酶的催化能力的发挥有一个最适pH，在低于最适pH时，随着pH的降低，酶的催化能力逐渐降低；高于最适pH时，随着pH的升高，酶的活性逐渐下降。 (3)过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。,特别提醒 不同酶所需的最适温度不同，如人的唾液淀粉酶最适温度一般为37，但市场上销售的-淀粉酶最适温度却是50-75。 不同酶所需的最适pH不同，如人的胃蛋白酶的适宜pH约为1.52.2，胰蛋白酶的最适pH约为8.09.0。,影响酶活性的曲线变式,(1)纵坐标为反应物剩余量，剩的越多，生成物越少，反应速
6、率越慢。 (2)图示pH=7时，反应物剩余量最少,应为最适pH。 (3)反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度。,在一块含有淀粉的琼脂块的四个圆点位置，分 别用不同的方法处理，如图所示。将上述实验 装置放入37恒温箱中，保温处理24小时后， 用碘液滴在琼脂块上，可见其上面呈蓝色的斑 块个数是 A.1个 B.2个 C.3个 D.4个,答案 C,2 底物浓度,酶量一定的条件下，在一定范围内随着底物浓度的增加，反应速率也增加，但达到一定浓度后不再增加， 原因是受到酶数量和酶活性的限制。,3 酶浓度,在底物充足、其他条件适宜且固定的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。,4 时间,即使在最适温度和p
7、H值的条件下，酶的催化能力也不是一成不变的，酶在“工作”了一段时间后会发生钝化现象，即催化能力开始下降，最后失去催化能力，因为任何蛋白质分子都有一定的寿命。 这些严重钝化或失去催化能力的酶在细胞中水解酶的作用下会被分解成氨基酸，氨基酸可以再度合成蛋白质。,反应时间与酶促反应速率之间的关系。,1下列有关几种酶作用的描述，正确的是 A胃蛋白酶和肽酶在pH1.8的环境中活性最强 BRNA聚合酶能与基因非编码区的特定位点结合，催化DNA转录为RNA C在温和的条件下，用纤维素酶和果胶酶能分解细菌的细胞壁 D一种DNA限制酶能识别多种核苷酸序列，切割出多种目的基因,答案：B,2甲图表示的是pH对植物和人
8、的淀粉酶 活性的影响；乙图表示的是3种脱氢酶(A、B、C) 的活性受温度影响的情况。下列叙述正确的是,A从甲图中可以知道pH6时植物淀粉酶的活性 最高 B从乙图中无法知道酶C的最适温度 C从甲图中可以知道若细胞由酸性变成碱性时， 淀粉酶的活性逐渐升高 D从乙图中可以知道活性温度范围最广的酶是B,答案 B,右图表示酶活性与温度的 关系。下列叙述正确的是 ( ) 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t2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 B,下图表示在不同
9、条件下，酶促反应的速率变化曲线，下列说法中错误的是,A酶促反应的速率可用底物消失所需的时间(或产物生成的速率)来表示 B和相比较，酶促反应速率不同，这是因为它们的酶浓度和温度不同 CAB段影响酶促反应速率的主要限制因子是底物浓度 D若想探究不同温度对酶活性的影响，至少应设计3种不同的温度,答案 B,下图表示在不同条件下，酶催化反应的速率(或生成物量)变化。下列有关叙述中，不正确的是,A图虚线表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速率的关系 B图虚线表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物量与反应时间的关系 C图不能表示在反应开始的一段时间内，反应速率与时间的关系 D若图中的实线表示Fe3的催化效率，
10、则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率,答案 C,一、生命活动的能量“通货”ATP 1.概念：ATP的中文名称是 ，它是一种不稳定的 ,它 为生物体的各种生命活动提供能量。,三磷酸腺苷,高能化合物,直接,2.ATP的分子结构：结构简式为APPP,A代表腺苷 ，T代表3，P代表磷酸它含有两个高能磷酸键 用“”表示。一分子ATP由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸组成。,ATP的结构简式,ATP的结构简式为AP P P,腺苷,磷酸基团,高能 磷酸键,ATP即三磷酸腺苷，是各种活细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物。,例1： 三磷酸腺苷的分子简式和18个三磷酸腺苷所含的高能磷酸键数目分别是 AAPP和18
11、个 BAPPP和18个 CAPPP和36个 DAPPP和36个,C,【思考】 (1)ATP分子中去掉两个磷酸基团后形成的物质是什么？是组成哪种化合物的基本单位之一？ (2)ATP分子中A与核酸中的A代表意义相同吗？ 提示： (1)腺嘌呤核糖核苷酸；RNA。 (2)不相同，ATP中的A代表腺苷，核酸中A代表腺嘌呤。,3ATP与ADP的相互转化 (1)ATP中远离A的高能磷酸键容易断裂，在有关 酶的作用下，形成 和Pi，同时释放 。,ADP,能量,C,其一，细胞内ATP的含量是相对稳定的 其二，ATP在细胞内的含量是极少的 其三，细胞内的糖类、脂类等能源物质不能被细胞直接利用，ATP的水解后释放的
12、能量才是细胞内各种生命活动的直接能量来源 其四，呼吸作用分解有机物释放能量不能为生物体直接利用，只有这些能量转移给ATP，且ATP水解后释放的能量才可被细胞利用,ATP,ADP,酶,酶,ATP与ADP的转化关系,ATP与ADP间的转化过程是否为可逆反应？ 1、从反应的时间上分析：ATP的合成与ATP的水解并不是同时发生的，总的来说，细胞中能量供应充足时，更多地发生ATP的合成反应；细胞中耗能反应多时，更多地进行ATP的水解反应。 2、从反应的空间上分析：ATP合成的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体，而ATP分解发生在需要ATP供能的地方，范围广。 3、从反应的能量变化上分析：ATP水解释放的能
13、量是储存在高能磷酸键内的化学能，被各项生命活动所利用。而合成ATP的能量主要来自有机物分解释放的化学能和光合作用中吸收的太阳能。 4、从反应的性质上分析：ATP的分解为水解反应，催化该反应的酶属于水解酶；而ATP的合成是一种合成反应，催化该反应的酶属于合成酶。酶具有专一性，因此反应条件不同。,特点 (1)两者之间的相互转化 可逆反应。 (2)两者之间的相互转化速度十分迅速。 意义 构成了生物体内部稳定的 。,不是,供能环境,ATP来源及去路的分析 1来源 ATP在生物体内含量不多，需要不断合成,叶绿体线粒体细胞质基质,合成场所：,(1)植物产生ATP的途径有光合作用与呼吸作用，动物产生ATP的
14、途径有呼吸作用和磷酸肌酸的分解。 (2)热能是有机物氧化分解时与ATP同时产生的，热能不能转化为ATP中的能量。,(3)呼吸作用中ATP的产生速率与O2供应量之间的关系可用下图表示：,在无氧条件下，可通过无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。 随O2供应量增多，有氧呼吸明显加强，ATP产生速率随之增加，但当O2供应量达到一定值后，ATP产生速率不再增加，此时的限制因素可能是酶、有机物、ADP、磷酸等。,2去路 (1)光反应产生的ATP：用于暗反应过程中C3的还原，ATP中的能量被转移到暗反应所生成的有机物中。 (2)呼吸作用产生的ATP：作为细胞的能量通货，直接用于各项生命活动，如肌肉收缩、神经
15、传导、主动运输、物质合成、发光、发电等。,ATP与ADP的相互转化 1相互转化的比较,光合作用,高能磷酸键,呼吸作用,高能磷酸键,线粒体,叶绿体,三、酶的适宜条件的实验探究 1实验设计的基本思路 (1)先设置较大梯度的实验组，初步确定最适值的范围，再缩小梯度，确定最适值。 (2)明确每个实验的自变量与因变量，并且恰当处理自变量，确保其他无关变量的统一性，即：严格遵循单一变量原则。,2最适温度的实验探究 实验设计思路：,3最适pH的实验探究 实验设计思路：,特别提醒 若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度时，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不应选择斐林试剂，因为斐林试剂需要加热，而该实验需要严格控制温度。 在探究最适pH时，必须先将酶液调节到所需pH，再加入底物，切不可将底物加入到酶液中再调节pH，以防止酶在未改变pH之前水解底物，从而无法证实pH改变对酶活性的影响。,【跟踪训练】 3下图实验装置用于研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响。先将酶和乳汁分别放入2个试管，然后将2试管放入同一水浴(温度用T表示)中持续15min，再将酶和乳汁倒入同一试管中混合，保温并记录凝乳所需要的时间。通过多次实验，并记录在不同温度下凝乳所需要的时间，结果如下表：,关于该实验的下列叙述中，错误的是 ( ) A该
