幻灯片 1 第二节 酶在代谢中的作用
第三单元 细胞的新陈代谢
第二章 细胞能量的来源与转变
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幻灯片 2----
幻灯片 3----
幻灯片 4----
幻灯片 5学习目标
1.指出酶的化学本质，说明酶在代谢中的作用。
2.研究影响酶活性的因素。
3.描述酶的 高效性，专一性，多样性，作用条件温和等特性。
4. 培养设计实验能力。
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幻灯片 61、人体内每秒钟要进行上百万次的化学反应，这些化学反应为何能如此快速、高效、有序、顺利进行的呢？
2、化学反应需要能量，使参加化学反应的分子要从常态变为活跃状态，那么酶是否提供了能量而加快了反应速率呢？
活化能: 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活化能。
新陈代谢：活细胞内全部有序化学反应的总称。
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幻灯片 7 酶的催化作用机理
酶可以降低活化一个反应所需要的能量
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幻灯片 8酶具有一般催化剂的特征
1、可以缩短化学反应到达平衡的时间，而不改变反应的平衡点；
2、用量少，反应中本身不被消耗；
3、通过降低活化能加快化学反应速度
酶所催化的化学反应称为酶促反应，
酶催化的物质叫底物，酶催化生成的物质叫产物，
酶的催化能力称为酶活性，
酶丧失催化活性称为酶失活。
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幻灯片 91773年，斯帕兰札尼[意]研究鹰的消化作用。
酶的发现：
1836年，施旺[德]从胃液中提取出了消化蛋白质的物质。
20世纪30年代，科学家们获得胃蛋白酶等具有催化作用的物质的结晶，证实它们属于蛋白质。
20世纪80年代，切赫、奥特曼[美]发现少数RNA也具有生物催化作用。
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幻灯片 10一、酶的本质
酶概念：
酶的本质：
活细胞产生的一类具有催化功能的生物大分子。
绝大多数酶是蛋白质，少数为RNA。
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幻灯片 111、判断：酶只能在体内发挥生物催化作用。（ ）
×
2、同一生物体内的各类活细胞中所含酶的（ ）
A.种类有差异，数量相同
B.种类有差异，数量不同
C.种类无差异，数量相同
D.种类无差异，数量不同
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幻灯片 12
蛋白质
酶
激素
激素的化学本质：
有的是蛋白质（如：生长激素、胰岛素）；
有的是固醇（如：性激素、醛固酮）；
有的是氨基酸衍生物（如：甲状腺激素、肾上腺激素）
多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA
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幻灯片 13酶、激素和维生素的区别
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幻灯片 14二、酶的特性
材料1：据报道，如果没有人体消化道内酶的参与，人体要消化一顿简单的午餐大约需要50年的时间。而动物吃下的肉食在短短几小时内就消化完毕。
材料2：同样的一个反应，在有酶催化时的反应速度比没有酶时的反应速度快108-1020倍，比非生物催化剂高107-1013倍。将唾液淀粉酶稀释100万倍后仍具有催化能力。
材料3：淀粉酶只能催化淀粉的水解，不能催化蔗糖的水解；蛋白酶只能催化蛋白质的水解。
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幻灯片 15酶的特性
高效性
专一性
多样性
作用条件比较温和
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幻灯片 16无机催化剂和酶都可以降低化学反应的活化能，都可以提高化学反应速率，哪个作用更显著呢？
你能用其他更简捷的方法来验证酶的高效性吗？
分析：
能说明高效，
但不能说明比无机催化剂高效。
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幻灯片 17分析讨论：
1.为什么要选用新鲜的肝脏？
2.为什么要将肝脏制成研磨液?
3.滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，可否共用一个吸管？为什么？
结论：
酶具有高效性
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幻灯片 18思考1：酶的催化效率是如此的高效，那么酶是不是就是万能的了？仅一种酶是不是就可以催化所有的化学反应了呢？
思考2：口腔里有唾液淀粉酶，为什么塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化?
原来酶还有专一性
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幻灯片 19酶具有专一性
一种酶只能催化一种或一类底物的反应
(例如:淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖、纤维素等其它糖类的水解. 蛋白酶只能催化一类蛋白质的水解)
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幻灯片 20锁钥学说
认为整个酶分子的天然构象是具有刚性结构的，酶表面具有特定的形状。酶与底物的结合如同一把钥匙对一把锁一样
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幻灯片 21小结与继续研究：
酶具有高效性和专一性；那么它的这两个特性
的发挥是不是在任何条件下都可以呢？
思考：感冒发烧的你为什么不想
吃饭呢？
我们的假设：温度可以影响酶的活性
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幻灯片 22怎样设计实验，去探究温度是如何影响酶的活性的？
（以淀粉酶为实验对象）
问题聚焦
1、选择什么作为变量？
三组： 高温、低温、常温
2、设计几组实验？选择几个温度？
温度
3、观察指标怎么确定，选择什么样的鉴定试剂？
碘液，看是否变蓝
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幻灯片 23温度对酶活性影响
2与3一定不能颠倒顺序
不出现蓝色
（呈现碘液颜色）
蓝色
蓝色
注意：操作顺序？
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幻灯片 24在合适的条件下将肉块和蛋白酶放到一起
疑问：60℃时，为什么肉块长时间不能被分解？
如何找到酶活性最高时的温度？
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幻灯片 25三、影响酶促反应的因素
一般来说影响蛋白质活性的因素都能影响酶的活性。
1、温度
低温抑制酶活性，使酶活性降低，但不破坏蛋白质的分子结构，酶的活性在适宜的温度下可以恢复。
高温酶的高级结构将发生变化或变性，导致酶活性降低甚至丧失。所以在最适温度两侧的曲线是不对称的
温度——在一定温度范围内，酶的催化效率随温度的上升而加快。
酶的活性最强（催化效率最高）时的温度称为最适温度。
超过最适温度，酶的催化效率随温度的上升减慢。
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幻灯片 26
加酶
1、如何合理高效利用加酶洗衣粉？？
2、生活中还有哪些利用温度对酶促反应影响有关的实例？
低温冷藏
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幻灯片 27我们知道口腔温度和体温差不多，而当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后，却发现，唾液不再具有催化淀粉分解的功能，你能给出合理的解释吗？
唾液的PH为6.2—7.4,胃液的PH为0.9—1.5
PH值也可影响酶的活性
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幻灯片 28 2、PH值
每种酶都有自己的最适PH值，高于或低于最适PH值酶的活性都会降低，过高或过低的PH值都会使酶失去活性，且不可恢复。
在最适pH值两侧的曲线基本是对称的
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幻灯片 29人体消化道各段的消化酶及相应的最适pH值
口腔: 唾液淀粉酶, pH:6.8
胃: 胃蛋白酶, pH:1.5—2.2 小肠: 小肠液中的肠肽酶、胰液中的各种酶,
pH:8—9
结论:人体消化道消化物质的过程实际上也是一系列酶促反应的过程.
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幻灯片 30 3、底物的浓度、酶浓度
在酶量一定的条件下，在一定范围内会随着底物浓度的增加，反应速度也增加，但底物达到—定浓度后也就不再增加了，原因是酶饱和了。
受酶浓度限制
酶量一定
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幻灯片 31在低底物浓度时,
反应速度与底物浓度成正比
当底物浓度达到一定值，
几乎所有的酶都与底物结合
后，反应速度达到最大值
（Vmax），
此时再增加底物浓度，反应速
度不再增加。
在酶浓度，pH，温度等条件不变的情况下
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幻灯片 32 4、时间：
即使在最适温度和pH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。
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幻灯片 33
影响酶促反应速度的 因素：
总结：
酶促反应速度
酶活性
底物浓度
酶浓度
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幻灯片 34酶的产生
酶的作用
酶的本质
想一想：你学习了关于酶的哪些知识？
影响酶活性的因素
酶的特性
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幻灯片 35总结：
酶和无机催化剂相比有高效性和专一性，但还必须要有一定的适宜条件。
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幻灯片 36 右图
中能正确
表示胰蛋
白酶对底
物的分解
速度和温
度关系的
是
√
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幻灯片 37下列A、B、C三图依次表示酶浓度一定时，反应速度和反应物浓度、温度、pH值的关系，请据图回答下列问题：
（1）图A中，反应物达到某一浓度时，反应速度不再上升，其原因是 。
（2）图B中，a点所对应的温度称 。
（3）图B中，a点到b点曲线急剧下降，其原因是 。
受反应液中的酶浓度的限制
酶反应的最适温度
温度升高使酶失活
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幻灯片 38（4）将装有酶与反应物的甲、乙两试管分别放入12oC和75oC水浴锅中，20分钟后取出转入37oC的水浴锅中保温，两试管内反应分别应为：甲 ，乙 。
（5）图C表示了 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
速度加快
无催化反应
C
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幻灯片 39某同学为验证PH对酶活性的影响，设计如下表中的方法步骤。下列评价中不合理的是：
1、缺少正常PH
对照
2、实验步骤安排
不合理
3、检验方法不当，
碘与氢氧化钠反应
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幻灯片 40pH对酶活性的影响
注意：操作2与3一定不能颠倒顺序
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幻灯片 41
思考： 1、如果只用试管2、3，能否证明酶特性？
2、三支试管的唯一区别是pH不同，如果三试管的温度也不同，对实验结果有影响吗？
实验设计原则:
首先---科学、可行性原则。设计时注意以下两原则：
①对照原则:
在对照实验中,除了要观察的变量发生变化外,其他变量都应保持相同。
设计对照实验,既要有对照组又要有实验组。
②单一变量原则：
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幻灯片 422%新鲜淀粉酶溶液
1%淀粉溶液
1%蔗糖溶液
斐林试剂
热水
蒸馏水
双缩脲试剂
验证酶的专一性
从中选取相关试剂
给你实验材料，你能自己设计实验吗？
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幻灯片 43实验目的:
作出假设:
材料器具:
操作程序:
观察现象:
结果分析:
验证酶的专一性
一种酶只能催化一种或一类底物
新鲜淀粉酶溶液,淀粉溶液,蔗糖溶液,斐林试剂,热水,烧杯,试管,试管夹,量筒,酒精灯,石棉网,铁架台,火柴,蒸馏水,温度计
⑴取甲、乙两只试管,分别加入2ml的淀粉溶液和2ml的蔗糖溶液
⑵分别向两只试管加入2ml的淀粉酶溶液,同时放入37℃温水中
⑶ 5min后,取出两试管加入2ml斐林试剂,沸水浴1-2min
甲试管有砖红色沉淀生成，乙无此现象
淀粉酶只能催化淀粉水解,酶具有专一性
实验设计六大步骤
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幻灯片 44加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部浸入60℃左右的热水中，反应5min
2号试管中加入2mL
蔗糖溶液
1号试管中加入2mL
淀粉溶液
无明显变化
淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
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幻灯片 45考点落实突破
考点一：酶的概念及种类
（一）酶知识整理
1产生场所：凡是活细胞都能产生（不考虑成熟红细胞）。
2化学本质：有机物（或多数是蛋白质，少数为RNA）。
3作用场所：既可在细胞内，也可在细胞外、体外发挥作用。
4温度影响：低温影响酶的活性，不破坏酶的结构，高温使酶变性失活。
5PH影响：偏离最适PH值后，过酸或过碱都可使酶变性失活。
6作用：只起催化作用，无调节等其他功能。
7来源：生物体内合成。不来源于食物。
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幻灯片 46（二）酶的种类
种类很多，分类标准非常复杂，仅就教材中涉及的简介：
（1）按存在部位：
①胞内酶：合成后在细胞内起作用，如有氧呼吸酶
②胞外酶：合成后分泌到细胞外起作用，如消化酶
（2）按功能：
①水解酶：在物质水解时起催化作用
②合成酶：在物质合成时起催化作用
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幻灯片 47（三）常见消化水解酶
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幻灯片 48考点二：探究实验温度、PH对酶活性的影响
实验方案：
使同一种酶分别处于不同温度或pH下，分别催化
同一种底物，观察其催化活性的变化。
实验预期结果：高温、过酸或过碱会使酶失活
实验原理：
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幻灯片 49实验程序：
（1）温度对酶活性影响
注意：操作2与3一定不能颠倒顺序
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幻灯片 50(2)pH对酶活性的影响
注意：操作2与3一定不能颠倒顺序
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幻灯片 51考点三：酶的特性及影响因素相关实验和图象
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幻灯片 52加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部浸入60℃左右的热水中，反应5min
2号试管中加入2mL
蔗糖溶液
1号试管中加入2mL
淀粉溶液
无明显变化
淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用（验证专一性）
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幻灯片 531．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 ( )
A．酶促反应的最适温度
B．酶因热而失活
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
D
解析 温度在20～40℃范围内时生成物的量与时间成正比关系；温度达到50℃时，在一段时间内，生成物的量与时间成正比增加，超过一定时间后不再增加，说明酶促反应不再进行，酶失去活性；温度在60℃、70℃时，酶更易失去活性，由此可看出该酶的最适宜温度范围应在40—50℃之间。在此图曲线中得不到的信息是酶促反应速率与酶量的关系。
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幻灯片 542．根据下图所示过氧化氢被分解速度的曲线，说明了酶的哪一种特性 ( )
①专一性 ②高效性
③催化特性 ④在温和条件下进行
A．①④ B．②③ C．①② D．③④
B
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幻灯片 553．（03 上海）下图纵轴为酶反应速度，横轴为底物浓度，其中正确表示酶量增加1倍时，底物浓度和反应速度关系的是（ ）
B
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幻灯片 56----
幻灯片 57----
幻灯片 58----
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