3.2酶是生物催化剂课件 2022-2023学年高一上学期生物浙科版必修1(共28张PPT)

(共28张PPT)
1.3.2 酶是生物催化剂
合成氨工业：
高温：500℃
高压：20-50MPa（约200-500个大气压）
合成氨用于制造氮肥，改变了人类靠天吃饭的历史。
20世界世界人口由约15亿增长至约60亿，一半的功劳归于化肥。
生物固氮：
常温常压
（如根瘤菌固氮）
为什么同样是固定氮气，反应条件差别如此巨大？
酶是生物催化剂
一、酶的本质：绝大多数是蛋白质
18世纪末，
意大利斯帕兰扎尼；
（1）金属笼的作用？
（2）实验的结论？
巴斯德
“微生物学之父”
李比希
“有机化学之父”
“酒精发酵是酵母菌代谢的结果。”
“酒精发酵仅仅是一种化学反应，只需要酵母菌中的某种物质参与。”
VS
毕希纳
无细胞的酵母汁就可以进行发酵，
↓
促使酒精发酵的是酵母中的物质——酶
支持了巴斯德还是李比希的观点？
提纯脲酶，证明脲酶是一种蛋白质。
绝大多数酶的化学本质都是蛋白质
萨姆纳
切赫和奥尔特曼
极少数酶本质是RNA，称为核酶。
二、酶的功能：生物催化剂
消化酶：唾液淀粉酶、胃蛋白酶等
溶酶体内水解酶
合成酶：DNA聚合酶、RNA聚合酶等
解旋酶：解开DNA螺旋结构
光合酶
呼吸酶
……
酶的名称往往揭示了酶的来源、底物、功能。
胞外
胞内
都是水解酶
三、酶催化功能的特点
高效性和专一性
1.酶的高效性：中间产物学说
终态
过渡态
初态
活化能（EA）
酶高效性的本质：酶降低化学反应的活化能
酶的专一性：锁钥学说
酶的活性部位和底物的空间结构相互契合，结合成酶底物复合物
反应前后酶本身不发生任何化学变化。
反应中酶空间结构会发生形变（可逆）。
诱导契合学说
酶的活性部位不是刚性不变的。
底物和酶会动态识别，两者结构变化相互契合。
后续学说是对前学说的补充与发展
1.3.2 酶是生物催化剂
第二课时 酶催化功能特点
三、酶的催化特点
1.探究酶的专一性
试管 1 2 3 4 5 6
本尼迪特试剂 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml
1%淀粉溶液 3ml 3ml 3ml
2%蔗糖溶液 3ml 3ml 3ml
新鲜唾液 1ml 1ml
蔗糖酶溶液 1ml 1ml
预期实验结果 不变色 不变色 红黄色沉淀 不变色 不变色 红黄色沉淀
教材P70
探究酶的专一性
Q0：实验的自变量？因变量？检测量？无关变量？
Q1：试管1、2的作用是什么？
Q2：为什么不在步骤1就把本尼迪特试剂加入所有试管？
Q3：若试管5也出现了红黄色沉淀，可能的原因是什么？
酶的种类和底物的种类
还原糖生成量
红黄色浓度
温度，酶和底物浓度、体积，反应时间等等
检测淀粉和蔗糖中是否含有还原糖
①试管不干净②底物不纯③酶不纯
本尼迪特试剂会让酶失活
如何定量描述酶的催化能力强弱？
酶活性：一般以酶促反应速率作为测量指标，单位时间（单位酶量）内底物的消耗量或产物的生成量。
每个过氧化氢酶分子能在1s内将105个H2O2分子分解！
如何用酶活性来描述？
1.3.2 酶是生物催化剂
第三课时 酶活性影响因素
思考：
使蛋白质空间结构改变的因素有哪些？
四、酶催化功能的影响因素
最适PH值
v/mmol.s-1
0
1.pH
Q1: 胃蛋白酶在强酸中是否有活性？进入肠道后，是否还具有活性？
Q2：唾液淀粉酶被胃酸洗礼后把酸中和，是否还能恢复活性？
酶催化具有最适pH，不同酶最适pH不同。过酸过碱酶活性都下降。
过酸过碱造成酶空间结构不可逆改变，酶活性不可恢复。
2.温度
Q1：温度对普通的化学反应有何影响？
温度升高10℃，化学反应速率提高2-4倍。如曲线a。
Q2：温度对酶分子本身有何影响？
蛋白质会发生变性，温度越高，变性速率越快。如曲线b。
Q3：曲线c代表什么？
c为酶活性曲线。酶催化反应有最适温度。不同酶最适温度不同。
Q4：根据该图，低温下酶活性低与高温下酶活性低的原因分别是什么？
Q5：温度调整至最适温度后，酶的活性能否恢复？
低温下可恢复，高温不可逆。
3. 其他因素
有机溶剂、重金属离子、
酶的浓度、酶的激活剂和抑制剂等。
福尔马林
Cu2+、Hg2+等
H+、Cl-等
竞争性抑制剂与
非竞争性抑制剂
一般底物过量
竞争性抑制剂与非竞争性抑制剂
竞争性抑制剂：形态与底物相似，与底物“竞争”酶的活性部位
非竞争性抑制剂：使酶空间结构改变，“杀死”酶
五、与酶有关的曲线分析
生成物的量
时间
练习1：画出酶促反应与无酶反应的相应曲线
0
反应速率
时间
0
练习2：下列两张曲线图的横坐标是什么？
v/mmol.s-1
0
反应速率
v/mmol.s-1
0
反应速率
练习3：竞争性抑制剂与非竞争性抑制剂对应哪条曲线？
曲线甲：无抑制剂
曲线乙：竞争性抑制剂
曲线丙：非竞争性抑制剂