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1、2010生物高考复习分子与细胞专题系列课件113酶的作用和本质 2一、酶在细胞代谢中的作用一、酶在细胞代谢中的作用 实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解，如下表实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解，如下表试试管管编编号号加入物加入物质质处处理理观观察察1 12mLH2mLH2 2O O2 2溶液溶液不作不作处处理理基本无气泡基本无气泡产产生生2 22mLH2mLH2 2O O2 2溶液溶液9090水浴加水浴加热热有气泡有气泡产产生生3 32mLH2mLH2 2O O2 2溶液溶液加加2 2滴滴FeclFecl3 3溶液溶液有有较较多气泡多气泡产产生生4 42mLH2mLH2 2O O2 2溶液
2、溶液加加2 2滴肝滴肝脏脏研磨液研磨液有大量的气泡有大量的气泡产产生生结论：酶在细胞代谢中具有催化作用，结论：酶在细胞代谢中具有催化作用，且酶具有高效性。且酶具有高效性。3例例：（：（07广州一模）下表所列举的实验，广州一模）下表所列举的实验，能够说明能够说明（）过氧化过氧化氢溶液氢溶液FeCl3溶液溶液肝脏研肝脏研磨液磨液温度温度结果结果试管试管12mL2滴滴25oC气泡少气泡少试管试管22mL2滴滴25oC气泡多气泡多A、酶具有多样性、酶具有多样性B、酶具有专一性、酶具有专一性C、酶的活性受温度影响、酶的活性受温度影响D、酶具有高效性、酶具有高效性D4在本实验中应该注意哪些事项？在本实验中
3、应该注意哪些事项？ 1.1.实验时肝脏必须要新鲜实验时肝脏必须要新鲜; ; 2. 2.要使用肝脏的研磨液要使用肝脏的研磨液; ; 3. 3.滴加氯化铁和肝脏研磨液不能合滴加氯化铁和肝脏研磨液不能合 用一支滴管用一支滴管; ; 4. 4.要注意观察实验的现象要注意观察实验的现象; ; 5. 5.不要让不要让过氧化氢过氧化氢接触皮肤。接触皮肤。5控制变量与对照实验控制变量与对照实验1、自变量：实验中人为改变的变量。、自变量：实验中人为改变的变量。2、因变量：随自变量而变化的变量。、因变量：随自变量而变化的变量。3、无关变量：除自变量外，实验过程中、无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在的一些
4、可变因素，对实验可能还会存在的一些可变因素，对实验结果造成影响。结果造成影响。4、对照实验：除了一个因素以外，其余、对照实验：除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。因素都保持不变的实验叫做对照实验。5、对照实验一般要设置对照组与实验组。、对照实验一般要设置对照组与实验组。6二、酶的功能作用机理：二、酶的功能作用机理：1、分子从常态转变为容易发生化学反应的活、分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为跃状态所需要的能量称为活化能活化能。2、酶在生化反应中起的催化作用，、酶在生化反应中起的催化作用，主要是主要是降低了反应的活化能，酶在反应前后的性降低了反应的活化能
5、，酶在反应前后的性质和数量不变化。质和数量不变化。看两道题看两道题7下图示酶促反应，甲、乙、丙、丁中属于酶的是（ ） A、甲B、乙 C、丙 D、丁 A8下列生理过程和现象中，不需要酶直下列生理过程和现象中，不需要酶直接参与的是（接参与的是（）A、光能转变为、光能转变为ATP中的化学能中的化学能B、塑料袋中的土豆变酸、塑料袋中的土豆变酸C、萎蔫的菠菜放入清水中变硬、萎蔫的菠菜放入清水中变硬D、小麦吸收土壤中的、小麦吸收土壤中的NO3C92、关于酶的本质的探索：、关于酶的本质的探索：1857年，法国微生物学家巴斯德提出：酿酒中的发酵年，法国微生物学家巴斯德提出：酿酒中的发酵是由于是由于的存在，没有
6、的存在，没有的参与，的参与，糖类不可能变成酒精。糖类不可能变成酒精。德国化学家李比希坚持认为：引起发酵的是德国化学家李比希坚持认为：引起发酵的是，但这些物质只有在，但这些物质只有在后才能发挥作用。后才能发挥作用。德国化学家毕希纳得到德国化学家毕希纳得到，加入葡萄糖，加入葡萄糖后变成酒，他将引起发酵的物质称为后变成酒，他将引起发酵的物质称为。美国科学家萨姆纳用美国科学家萨姆纳用作溶剂，得到作溶剂，得到的的结晶，这种结晶溶于水后能够催化结晶，这种结晶溶于水后能够催化分解成分解成，然后他用多种方法证明该物质是，然后他用多种方法证明该物质是。后来，科学家又相继获得后来，科学家又相继获得、等等许多酶的结
7、晶，并证明这些酶都是许多酶的结晶，并证明这些酶都是。20世纪世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数也也具有生物催化功能。具有生物催化功能。10酶的化学本质：酶是活细胞产生的具有催化作用的酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是是RNA。11三、知识归纳三、知识归纳酶的基本单位、合成场所、检测酶的试剂；酶的基本单位、合成场所、检测酶的试剂；酶也可以被蛋白酶催化水解而失去活性；酶也可以被蛋白酶催化水解而失去活性；凡是能使蛋白质变性的因素都可使酶失活；凡是能使蛋白质变性的因素都可使酶失活；酶不可通过半透
8、膜；酶不可通过半透膜；酶在活细胞产生，但可分布在细胞内（如酶在活细胞产生，但可分布在细胞内（如呼吸酶）或细胞外（如唾液淀粉酶）。呼吸酶）或细胞外（如唾液淀粉酶）。同一个体内各类细胞所含酶的种类、数量同一个体内各类细胞所含酶的种类、数量，是是的结果。的结果。都不同都不同基因选择性表达基因选择性表达12练一练1、某种酶在水解过程中，首先能得到多肽，、某种酶在水解过程中，首先能得到多肽，最后得到氨基酸，这说明该酶最后得到氨基酸，这说明该酶（）A、是活细胞产生的、是活细胞产生的B、是生物催化剂、是生物催化剂C、是蛋白质、是蛋白质D、基本组成单位是多肽、基本组成单位是多肽C132、当某种、当某种RNA存
9、在时，生物体内的某种化存在时，生物体内的某种化学反应能正常进行，当这种学反应能正常进行，当这种RNA被有关的被有关的酶水解后，此种化学反应立刻停止。由此酶水解后，此种化学反应立刻停止。由此可以说明可以说明（）A、RNA是核酸的一种是核酸的一种B、RNA也可起生物催化剂的作用也可起生物催化剂的作用C、RNA主要存在于细胞质中主要存在于细胞质中D、RNA是该种生物的遗传物质是该种生物的遗传物质B143 3 3 3、为了认识酶作用的特性，以、为了认识酶作用的特性，以、为了认识酶作用的特性，以、为了认识酶作用的特性，以20202020过氧化氢溶液为反过氧化氢溶液为反过氧化氢溶液为反过氧化氢溶液为反应底
10、物的一组实验结果如下表所示。通过分析实验结果，应底物的一组实验结果如下表所示。通过分析实验结果，应底物的一组实验结果如下表所示。通过分析实验结果，应底物的一组实验结果如下表所示。通过分析实验结果，能够得出相应的结论。在下列有关结论的描述中，从表能够得出相应的结论。在下列有关结论的描述中，从表能够得出相应的结论。在下列有关结论的描述中，从表能够得出相应的结论。在下列有关结论的描述中，从表中中中中得不到得不到得不到得不到实验依据的一项是实验依据的一项是实验依据的一项是实验依据的一项是( )( )( )( )方法方法方法方法观察结果观察结果观察结果观察结果1 1 1 1常温下自然分解常温下自然分解常
11、温下自然分解常温下自然分解氧气泡少而小氧气泡少而小氧气泡少而小氧气泡少而小2 2 2 2常温下加入常温下加入常温下加入常温下加入FeFeFeFe3 3 3 3氧气泡稍多而小氧气泡稍多而小氧气泡稍多而小氧气泡稍多而小3 3 3 3常温下加入鲜肝提取液常温下加入鲜肝提取液常温下加入鲜肝提取液常温下加入鲜肝提取液氧气泡极多而大氧气泡极多而大氧气泡极多而大氧气泡极多而大4 4 4 4加入煮沸后冷却的鲜肝提取液加入煮沸后冷却的鲜肝提取液加入煮沸后冷却的鲜肝提取液加入煮沸后冷却的鲜肝提取液氧气泡少而小氧气泡少而小氧气泡少而小氧气泡少而小A.A.从催化反应效率看，酶有高效性从催化反应效率看，酶有高效性B.B
12、.从催化底物范围看，酶有专一性从催化底物范围看，酶有专一性C.C.从催化反应条件看，酶有温和性从催化反应条件看，酶有温和性D.D.从催化活性看，酶变性后就失活从催化活性看，酶变性后就失活B15酶的特性：酶的特性： a.a.高效性；高效性； b. b.专一性；专一性； c. c.需要适宜的条件：适宜的需要适宜的条件：适宜的温度和适宜的温度和适宜的pHpH。16温度：温度：一般而言，温度越高化学反应越快，但酶是一般而言，温度越高化学反应越快，但酶是蛋白质，若温度过高会发生变性而失去活性，蛋白质，若温度过高会发生变性而失去活性，因而酶促反应一般是随着温度升高反应加快，因而酶促反应一般是随着温度升高反
13、应加快，直至某一温度活性达到最大，超过这一最适直至某一温度活性达到最大，超过这一最适温度，由于酶的变性，反应速度会迅速降低。温度，由于酶的变性，反应速度会迅速降低。大多数酶，在大多数酶，在30-40范围内显示最高活范围内显示最高活性。性。低温不会使酶失去活性，低温时酶活性低温不会使酶失去活性，低温时酶活性降低，但若再给予适宜的温度，酶活性又增降低，但若再给予适宜的温度，酶活性又增强。高温可导致酶失去活性，绝大多数酶在强。高温可导致酶失去活性，绝大多数酶在70以上，其空间结构即被破坏。以上，其空间结构即被破坏。热对酶活性的影响对食品很重要，如，绿热对酶活性的影响对食品很重要，如，绿茶是通过把新鲜
14、茶叶热蒸处理而得，经过热茶是通过把新鲜茶叶热蒸处理而得，经过热处理，使酚酶、脂氧化酶、抗坏血酸氧化酶处理，使酚酶、脂氧化酶、抗坏血酸氧化酶等失活，以阻止儿茶酚的氧化来保持绿色。等失活，以阻止儿茶酚的氧化来保持绿色。红茶的情况正相反，是利用这些酶进行发酵红茶的情况正相反，是利用这些酶进行发酵来制备的。来制备的。 17pH值：值：在极端的酸性或碱在极端的酸性或碱性条件下会变性而完全失性条件下会变性而完全失去活性，大多数酶的最适去活性，大多数酶的最适PH值为值为4.5-8.0范围内。范围内。（1）动物体内的酶最适）动物体内的酶最适宜宜pH大多在大多在6.58之间。之间。唾液唾液pH为为6.27.4，
15、胃液，胃液的的pH为为0.91.5，小肠液，小肠液的的pH为为7.6。（2）植物体内的酶最）植物体内的酶最适适pH大多在大多在4.56.5之间。之间。18四、知识拓展四、知识拓展1.影响酶活性的因素：除温度和影响酶活性的因素：除温度和PH对酶活性的对酶活性的影响外，酶浓度和反应底物的浓度也能影响酶促反影响外，酶浓度和反应底物的浓度也能影响酶促反应的速度。应的速度。甲甲乙乙 丙丙丁丁 19酶的浓度：酶的浓度：在有足够底物而又不受其它因素的影响在有足够底物而又不受其它因素的影响的情况下，则酶促反应速率与酶浓度成正比。的情况下，则酶促反应速率与酶浓度成正比。底物浓度：底物浓度：当酶浓度、温度和当酶浓
16、度、温度和PH恒定时，在底物恒定时，在底物浓度很低的范围内，反应速率与底物浓度成正比，浓度很低的范围内，反应速率与底物浓度成正比，当底物浓度达到一定限度时，所有的酶与底物结合，当底物浓度达到一定限度时，所有的酶与底物结合，反应速率达到最大，再增加底物演义，反应速率不反应速率达到最大，再增加底物演义，反应速率不再增加。再增加。20如果酶的数量一定，下列哪个图示最确切地如果酶的数量一定，下列哪个图示最确切地反映了反应速率与底物浓度的数量关系反映了反应速率与底物浓度的数量关系（）B21注意酶与激素、蛋白质、维生素、脂质的关系：注意酶与激素、蛋白质、维生素、脂质的关系：问：能产生激素的细胞一定能产生酶
17、吗？问：能产生激素的细胞一定能产生酶吗？能产生酶的细胞一定能产生激素吗？能产生酶的细胞一定能产生激素吗？ 用数学集合怎样表示？用数学集合怎样表示？221、将乳清蛋白，淀粉，胃蛋白酶，唾液淀粉酶和适量的水混合、将乳清蛋白，淀粉，胃蛋白酶，唾液淀粉酶和适量的水混合装入一容器内，调整装入一容器内，调整PH至至2.0，保存在，保存在37摄氏度的温水内，过一摄氏度的温水内，过一段时间后，容器内剩余的物质是（段时间后，容器内剩余的物质是（）A淀粉、胃蛋白酶、多肽、水淀粉、胃蛋白酶、多肽、水B唾液淀粉酶、麦芽酶、胃蛋白酶、多肽唾液淀粉酶、麦芽酶、胃蛋白酶、多肽C唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水唾液淀粉酶、胃蛋
18、白酶、多肽、水D唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水2、将胃液的、将胃液的PH从从10降到降到2的过程中，胃液中胃蛋白酶的活性的的过程中，胃液中胃蛋白酶的活性的变化是（变化是（）A一直上升一直上升B没有变化没有变化C先升后降先升后降D先降后升先降后升AB典型例题典型例题233、加酶洗衣粉不能用沸水溶解，这说明了酶的作用（、加酶洗衣粉不能用沸水溶解，这说明了酶的作用（ ）A 适于低温下催化适于低温下催化 B 具有高效性具有高效性 C 具有专一性具有专一性 D 需要适宜的温度需要适宜的温度4、下列叙述不正确的是（、下列叙述不正确的是（ ）A 酶的主要作用是降低反应所需的活化能酶的主要作用是降低反应所需的活化能B 酶以相同的能量能使更多的分子活化，从而加速反应的进行酶以相同的能量能使更多的分子活化，从而加速反应的进行C 酶加速反应的进行，使给反应物提供能量酶加速反应的进行，使给反应物提供能量D 酶同无机催化剂相比，降低活化能的能力显著酶同无机催化剂相比，降低活化能的能力显著5、蛋白酶使蛋白质水解为多肽，但不能使多肽水解为氨基酸，、蛋白酶使蛋白质水解为多肽，但不能使多肽水解为氨基酸，这说明酶有（这说明酶有（ ）A 高效性高效性 B 专一性专一性 C 多样性多样性 D 稳定性稳定性DCB2425个人观点供参考，欢迎讨论
