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1、第第1 1节节 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶酶的酶的本质本质和和作用作用贴近生活：贴近生活：2.2.消化器官消化器官胃起到胃起到了什么样的作用？是不了什么样的作用？是不是只简单的磨碎食物？是只简单的磨碎食物？1.1.中午吃过饭，肚子里的中午吃过饭，肚子里的食物会发生怎样的变化？食物会发生怎样的变化？ 以前，人们认为鸟类的以前，人们认为鸟类的胃只能磨碎食物，不能分解胃只能磨碎食物，不能分解食物中的有机物。也就是鸟食物中的有机物。也就是鸟类的胃只有物理性消化，没类的胃只有物理性消化，没有化学性消化。有化学性消化。 17731773年，意大利科学家年，意大利科学家斯帕兰札尼做了一个巧
2、妙的斯帕兰札尼做了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后，他吞下去。过一段时间后，他把小笼取出来，发现笼内的把小笼取出来，发现笼内的肉块消失了。肉块消失了。问题讨论：问题讨论：实验中为什么要把肉块放入金属笼内？实验中为什么要把肉块放入金属笼内？是什么物质使肉块消失了？是什么物质使肉块消失了？这个实验要解决什么问题？这个实验要解决什么问题？思考：思考：1.1.从巴斯德研究的领域来看，他得出结论的从巴斯德研究的领域来看，他得出结论的出发点主要是什么？出发点主要是什么？2.2.从李比希研究的领域来看，他得出结论的
3、从李比希研究的领域来看，他得出结论的出发点主要是什么？出发点主要是什么？3.3.巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义？各有什么局限性？各有什么局限性？4.4.请分析一下毕希纳的研究过程，从毕希纳请分析一下毕希纳的研究过程，从毕希纳的实验可以得出什么结论？的实验可以得出什么结论？5.5.请给酶下一个较完整的定义。请给酶下一个较完整的定义。一、阅读一、阅读(81页）关于酶本质的探究页）关于酶本质的探究1.1.从巴斯德研究的领域来看，他得出结论从巴斯德研究的领域来看，他得出结论的出发点主要是什么？的出发点主要是什么？ 巴斯德是微生物学家，他主要强调巴斯德是微生物学
4、家，他主要强调生物体生物体或或细胞细胞的整体作用。的整体作用。2.2.从李比希研究的领域来看，他得出结论从李比希研究的领域来看，他得出结论的出发点主要是什么？的出发点主要是什么？ 李比希是化学家，倾向于从化学的李比希是化学家，倾向于从化学的角度考虑问题。角度考虑问题。人物人物巴斯德巴斯德李比希李比希合理性合理性 认为发酵与活细认为发酵与活细胞有关胞有关引起发酵的是细胞引起发酵的是细胞中的某些物质中的某些物质局限性局限性 发酵是整个细胞发酵是整个细胞而不是细胞中的而不是细胞中的某些物质在起作某些物质在起作用用这些物质只有在酵这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解母细胞死亡并裂解后才能发挥作用后才能发挥
5、作用3.3.巴斯德和李比希的观点各有什么积极意巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义？各有什么局限性？义？各有什么局限性？ 毕希纳的实验说明，酵母细胞中的某些物质毕希纳的实验说明，酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样。活酵母细胞中一样。他将酵母细胞中引起发酵的物质称为他将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶酿酶酵母细胞研磨酵母细胞研磨加水搅拌加水搅拌加压过滤加压过滤含酵母细胞的提取液含酵母细胞的提取液加入葡萄糖加入葡萄糖过程过程：现象现象：糖液变成了酒：糖液变成了酒4.4.请分析一下毕希纳的研究过程，从毕希纳请分析一
6、下毕希纳的研究过程，从毕希纳的实验可以得出什么结论？的实验可以得出什么结论？19261926年美国科学家萨姆纳在刀豆种子中，年美国科学家萨姆纳在刀豆种子中，利用丙酮提取出了脲酶的结晶。利用丙酮提取出了脲酶的结晶。2020世纪世纪8080年代，美国科学家切赫和奥特曼年代，美国科学家切赫和奥特曼发现发现少数少数RNARNA也具有生物催化功能也具有生物催化功能酶的本质酶的本质绝大多数酶是蛋白质，少数酶是绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNARNA蛋白质是酶吗？蛋白质是酶吗？蛋白质蛋白质抗体抗体激素激素酶酶酶的化学成分酶的化学成分 酶的来源酶的来源 酶的功能酶的功能酶是一类生物催化剂酶是一类生物催化剂活细
7、胞活细胞产生的产生的具有生物催化作用具有生物催化作用的的是是有机物有机物。一类一类大部分酶是蛋白质，也有少数是大部分酶是蛋白质，也有少数是RNARNA。什么是酶？什么是酶？二、酶的作用二、酶的作用实实验验比较过氧化氢在不同条件下的分解比较过氧化氢在不同条件下的分解实验目的：实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用和意义慢，了解过氧化氢酶的作用和意义数据资料数据资料 新鲜肝脏中有较多的过氧化氢新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶。经计算，质量分数为酶。经计算，质量分数为3.5%的的氯化铁溶液和质量分数为氯化铁溶液和质量分数为20%的的肝脏
8、研磨液相比，每滴氯化铁溶肝脏研磨液相比，每滴氯化铁溶液中的液中的Fe3+数，大约是每滴研磨数，大约是每滴研磨液中过氧化氢酶分子数的液中过氧化氢酶分子数的25万万倍！倍！实验原理：实验原理：v方法步骤方法步骤: :v1.1.取取4 4支洁净试管，编上序号，并且各注入支洁净试管，编上序号，并且各注入2mL2mL过氧化氢溶液，按序号依次放置在试管过氧化氢溶液，按序号依次放置在试管架上。架上。v2.2.将将2 2号试管放在号试管放在9090左右的水浴中加热，左右的水浴中加热，观察气泡冒出的情况，并与观察气泡冒出的情况，并与2 2号试管作比较。号试管作比较。v3.3.向向3 3号试管内滴入号试管内滴入2
9、 2滴氯化铁溶液，向滴氯化铁溶液，向4 4号号试管内滴入试管内滴入2 2滴肝脏研磨液。轻轻地振荡两滴肝脏研磨液。轻轻地振荡两只试管，使试管内的物质混合均匀。仔细只试管，使试管内的物质混合均匀。仔细观察哪支试管产生的气泡多。观察哪支试管产生的气泡多。v4.4.将点燃但无火焰的木条分别放入将点燃但无火焰的木条分别放入3 3、4 4号号试管内液面的上方，观察哪支卫生香燃烧试管内液面的上方，观察哪支卫生香燃烧猛烈。猛烈。步骤步骤步骤步骤试管编号试管编号试管编号试管编号 说明说明说明说明1 1 1 12 2 2 23 3 3 34 4 4 4 一一一一 H H H H2 2O O O O2 2 浓度浓度
10、 二二二二 结结结结果果果果气泡产生气泡产生气泡产生气泡产生卫生香燃烧卫生香燃烧卫生香燃烧卫生香燃烧结论结论结论结论比较过氧化氢在不同条件下的分解速率比较过氧化氢在不同条件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温常温常温常温90FeCl3鲜肝研鲜肝研鲜肝研鲜肝研磨液磨液磨液磨液2 2 2 2滴清水滴清水滴清水滴清水2 2 2 2滴清水滴清水滴清水滴清水2 2滴滴滴滴2 2滴滴滴滴反应条件反应条件反应条件反应条件步骤步骤试管编号试管编号 说明说明1 12 23 34 4 一一一一 H H2O O2 浓度 二二二二 结结果果气泡产生气泡产生带火星木条带火星木条结论结论比较过氧化氢在
11、不同条件下的分解速率比较过氧化氢在不同条件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温常温常温常温90FeCl3鲜肝研鲜肝研鲜肝研鲜肝研磨液磨液磨液磨液2 2滴清水滴清水滴清水滴清水2 2滴清水滴清水滴清水滴清水2 2滴滴滴滴2 2滴滴滴滴不明显不明显不明显不明显少量少量少量少量较多较多较多较多大量大量大量大量不复燃不复燃不复燃不复燃 不复燃不复燃不复燃不复燃变亮变亮变亮变亮复燃复燃复燃复燃反应条件反应条件自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量变量变量对照组对照组实验组实验组对照实验对照实验等量性原则等量性原则单一变量原则单一变量原则等量性原则等量性原则无关变量无关变量人为改变的
12、变量人为改变的变量随自变量的变化而变化的变量随自变量的变化而变化的变量1.1.高温可以加快过氧化氢分解高温可以加快过氧化氢分解高温可以加快过氧化氢分解高温可以加快过氧化氢分解3 3能催化过氧化氢分解能催化过氧化氢分解能催化过氧化氢分解能催化过氧化氢分解3.3.过氧化氢酶能催化过氧化氢分解过氧化氢酶能催化过氧化氢分解过氧化氢酶能催化过氧化氢分解过氧化氢酶能催化过氧化氢分解4.4.过氧化氢的催化效率比过氧化氢的催化效率比过氧化氢的催化效率比过氧化氢的催化效率比FeClFeCl3 3高高高高加热为什么能加快过氧化氢分解？加热为什么能加快过氧化氢分解？课本课本7979页讨论页讨论 分子从常态转变为容易
13、发生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化学反应的活跃状态所需要的能量称为称为活化能活化能酶与无机催化剂的比较？酶与无机催化剂的比较？1 1、相同点：、相同点：1 1）改变化学反应速率，本身几乎不）改变化学反应速率，本身几乎不被消耗；被消耗；2 2）只催化已存在的化学反应；）只催化已存在的化学反应；3 3）加快化学反应速率，缩短达到平）加快化学反应速率，缩短达到平衡时间，但不改变平衡点；衡时间，但不改变平衡点；4 4）降低活化能，使化学反应速率加）降低活化能，使化学反应速率加快。快。不同点：不同点：1 1、高效性：酶的催化效率比无机催化、高效性：酶的催化效率比无机催化剂更高，
14、使得反应速率更快；剂更高，使得反应速率更快；2 2、专一性：一种酶只能催化一种或一、专一性：一种酶只能催化一种或一类底物，如蛋白酶只能催化蛋白质水类底物，如蛋白酶只能催化蛋白质水解成多肽；解成多肽；3 3、温和性：是指酶所催化的化学反应、温和性：是指酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的。一般是在较温和的条件下进行的。 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应加快，直至某一温度活性达到最
15、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，绿茶是通过把新鲜茶叶热蒸处理而得，经过热茶是通
16、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。 pH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值为范围内。值为范围内。（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，胃液的为，胃液的pH为，为，小肠液的小肠液的pH为。为。（2）
17、植物体内的酶最）植物体内的酶最适适pH大多在之间。大多在之间。知识拓展知识拓展影响酶活性的因素：除温度和影响酶活性的因素：除温度和PH 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。酶促反应的速度。甲甲乙乙 丙丙丁丁 酶的浓度：酶的浓度：在有足够底物在有足够底物而又不受其它因素的影响而又不受其它因素的影响的情况下，则酶促反应速的情况下，则酶促反应速率与酶浓度成正比。率与酶浓度成正比。底物浓度：底物浓度：当酶浓度、温当酶浓度、温度和度和PHPH恒定时，在底物浓恒定时，在底物浓度很低的范围内，反应速度很低的范围内，反应速率与底
18、物浓度成正比，当率与底物浓度成正比，当底物浓度达到一定限度时，底物浓度达到一定限度时，所有的酶与底物结合，反所有的酶与底物结合，反应速率达到最大，再增加应速率达到最大，再增加底物演义，反应速率不再底物演义，反应速率不再增加。增加。如果酶的数量一定，下列哪个图示最确切地反如果酶的数量一定，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映了反应速率与底物浓度的数量关系 （ ）B三、知识归纳三、知识归纳v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；v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；v凡是能使蛋白质变性的因素都可使酶失活；
19、凡是能使蛋白质变性的因素都可使酶失活；v酶不可通过半透膜；酶不可通过半透膜；v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）。v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1 1、将乳清蛋白，淀粉，胃蛋白酶，唾液淀粉酶和适量、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，调整的水混合装入一容器内，调整PHPH至，保存在至，保存在3737摄氏度摄氏度的温水内，过一段时间后，容器内剩余的物质是（的温
20、水内，过一段时间后，容器内剩余的物质是（ ）A A 淀粉、胃蛋白酶、多肽、水淀粉、胃蛋白酶、多肽、水B 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 C 唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水D 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 2、将胃液的、将胃液的PHPH从从1010降到降到2 2的过程中，胃液中胃蛋白酶的过程中，胃液中胃蛋白酶的活性的变化是（的活性的变化是（ ）A A 一直上升一直上升 B B 没有变化没有变化 C C 先升后降先升后降 D D 先先降后升降后升AB典型例题典型例题3、加酶洗衣粉不能用沸
21、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
22、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DCB1.1.酶的基本组成单位是酶的基本组成单位是 （ ）A.A.氨基酸氨基酸 B.B.核苷酸核苷酸 C. C. 氨基酸或核苷酸氨基酸或核苷酸 D.D.甘油和脂肪酸甘油和脂肪酸2. . 下列有关酶的正确叙述是下列有关酶的正确叙述是 （ ） A.A.活细胞产生的，只在细胞内起作用活细胞产生的，只在细胞内起作用 B.B.酶和激素的作用相同酶和激素的作用相同 C.C.酶的产生受遗传物质控制酶的产生受遗传物质控制
23、 D.D.在催化过程中不断被消耗在催化过程中不断被消耗cc3.3.酶具有极强的催化功能，其原因是酶具有极强的催化功能，其原因是( )( ) A. A.降低了化学反应的活化能降低了化学反应的活化能 B.B.增加了反应物之间的接触面积增加了反应物之间的接触面积 C.C.提高了反应物分子的活化能提高了反应物分子的活化能 D.D.酶提供使反应开始所必需的活化能酶提供使反应开始所必需的活化能4.4.下列生理过程中，不需酶直接参与的是下列生理过程中，不需酶直接参与的是( )( ) A. A.光能转变为光能转变为ATPATP中的化学能中的化学能 B.B.塑料袋中的土豆变酸塑料袋中的土豆变酸 C.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.D.小麦吸收土壤中的硝酸根离子小麦吸收土壤中的硝酸根离子Ac
