高中生物浙科版必修一第3章第3节-酶课件 (共48张PPT)
文档属性
| 名称 | 高中生物浙科版必修一第3章第3节-酶课件 (共48张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 667.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙科版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2018-12-10 20:14:05 | ||
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文档简介
课件48张PPT。第三节 酶
新采摘的玉米放在沸水中浸泡一段时间后再保存，甜味可保留较长一段时间，如果采摘后放在35 ℃～40 ℃下，甜味消失得很快；如果采摘后马上放入冰箱中冷藏，可使甜味的保持时间延长。
请思考：
1.玉米采摘后放在35 ℃～40 ℃条件下甜味为什么很快消失？
2.沸水浸泡或放入冰箱后为什么能减少分解反应的发生？阅读思考：看书填空：毕希纳的研究过程资料结论：促使酒精发酵的是酵母中的某种物质,而不是酵母菌本身.科学在不断地观察、实验、探索和争论中前进，尤其是实验在科学发展中起着举足轻重的作用。1.分析科学家探索酶本质的实验
（1）巴斯德与李比希的分歧是什么？
提示：酒精发酵是与酵母菌有关还是与酵母菌中的某种物质有关。
（2）毕希纳如何证明酒精发酵与酵母菌本身无关。
提示：利用无细胞的酵母汁进行酒精发酵实验。 德国科学家毕希纳发现：把酵母菌细胞磨碎并将得到的提取液加入到葡萄糖溶液中，糖液变成了酒。这一结果和糖液中含有活的酵母菌细胞是一样的。上述现象不能得出以下哪种结论( )
A.酵母菌细胞的提取液中含有某种能引起糖液变化的物质
B.该物质是酵母菌细胞产生的
C.该物质是蛋白质
D.该物质在酵母菌细胞死亡后仍可以发挥作用【例1】C【解析】选C。酵母菌细胞磨碎后，不再具有活性，但提取液加入到葡萄糖溶液后，糖液变成了酒，这说明提取液中含有某种能引起糖液变化的物质，该物质在酵母菌细胞死亡后仍可以发挥作用。至于该物质是否为蛋白质，并没有通过实验证实。消化酶:
胃内:胃蛋白酶;口腔：唾液淀粉酶;
小肠：脂肪酶、肽酶、淀粉酶、麦芽糖酶、蛋白酶.看书填空：活细胞产生的具有生物催化作用的有机物一类（大部分是蛋白质，少数是RNA）酶的本质(成分)是什么？
有什么方法能鉴定它的成分吗？ 1、酶的本质:活细胞催化剂 问题1酶的定义的三个关键点：酶的解读及生理功能：2. 怎样设计实验验证该酶是蛋白质？【微点拨】证明酶的本质是蛋白质的依据
(1)酶可被蛋白酶水解，水解后的产物是氨基酸。
(2)酶是具有生物活性的大分子，凡是能使蛋白质变性的因素(高温、强酸、强碱等)都可使酶失活。
(3)酶能与双缩脲试剂反应呈紫色。
(4)酶的元素组成与蛋白质的元素组成相似，也可以用氨基酸合成。酶是活细胞产生的,但酶是否一定要在细胞中才能起作用?问题2提示:不能认为酶起作用的场所只是在细胞内,在适宜条件下,酶也能在细胞外发挥作用。比如消化酶。1.酶的特点：酶具有促使_______发生化学变化，_____却不发生化学变化的特点。
2.酶的作用过程：
(1)作用过程：
酶+_____ 酶-底物复合物 酶+_____。
(2)举例： 反应物本身底物产物酶有什么作用？作用的原理是什么？“锁和钥匙”模型：“Lock-key”model 问题33.酶活性：表示酶作用的_____。
4.酶的特性：
(1)_______：酶的催化活性极高。
(2)专一性：一种酶只能催化一种_____或少数几种_________的反应。强弱高效性底物相似底物催化原理：酶通过形成中间产物“酶-底物复合物”，降低化学反应的活化能。【警示钟】
降低活化能≠降低反应平衡点:酶只是使反应达到平衡点的时间缩短,但不改变反应的平衡点。【例2】下列有关酶的叙述正确的是（ ）
A.在细胞内发挥作用
B.由活细胞产生的蛋白质
C.发挥作用后不再具有活性
D.酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸D【解析】酶可以在细胞外、体外发挥作用；酶的化学本质是蛋白质或RNA；酶在反应前后保持一致，不会发生改变。即酶的高效性怎样设计实验验证酶具有高效性？问题4问题：酶作为生物催化剂，与无机催化剂相比，哪个催化效率更高？资料:H2O2 是细胞中某些化学反应的副产物，具有很强的氧化性，如果不及时除去或分解，就会杀死细胞，而细胞中的过氧化氢酶可以催化H2O2的分解。1.分析“酶的催化效率”实验
（1）本实验的自变量是什么？
提示：催化剂不同（或加入的物质不同: （过氧化氢酶与MnO2 ）。
（2）本实验的因变量是什么？
提示：反应速率不同（或催化效率不同）。
（3）实验中如何判断因变量？
提示：通过气泡产生的多少，或卫生香的复燃情况，判断试管中的氧气浓度，氧气浓度可衡量反应的速率（催化效率）。 实验一：比较过氧化氢酶与MnO2催化效率设计好实验步骤和实验结果记录表格,再进行实验操作是一个良好的习惯,有利于统筹安排实验.实验记录表格试管H2O2溶液鸡肝匀浆MnO2带火星的卫生香检测实验结果1号2号3mL3mL少许少许肝脏研磨液二氧化锰实验一：比较过氧化氢酶与MnO2催化效率两支试管的区别是催化剂种类不同，如果两支试管的过氧化氢溶液的体积也不同，对实验结果有影响吗？有无关变量（要求等量或条件最适宜）对照原则遵循：单一变量原则4.该实验中为什么选用两支试管？如果只用1号试管
能否证明酶具有高效性？没有对比性，不严密【警示钟】
无关变量≠不起作用的变量
实验记录表格试管H2O2溶液鸡肝匀浆MnO2带火星的卫生香检测实验结果1号2号3mL3mL少许少许产生的气泡多且大, 卫生香燃烧猛烈产生的气泡少且小,卫生香微弱燃烧实验结果（现象）：酶具有高效性结论：过氧化氢酶比二氧化锰的催化效率高得多。 酶只加快化学反应的速度，缩短达到平衡的时间，但不改变反应的平衡点。实验讨论1. 实验时，对实验材料-----肝脏的选择有什么要求？
2.将肝脏制备为研磨液的目的是什么？
3.实验过程中，取肝脏研磨液和氯化铁溶液时，要注意什么问题？
提示:肝脏必须是新鲜的提示:使其中的过氧化氢酶释放出来提示:分别用不同的滴管，量要一致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？就一种酶是不是就可以催化所有的化学反应了呢？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?
思考：怎样设计实验验证酶具有专一性？问题5用同一种酶催化不同化学反应(或用不同酶催化同一化学反应)(1)实验思路：①自变量：不同底物或酶液(单一变量)；
②因变量：底物是否被分解或有无产物形成；
③无关变量：试剂的量、反应温度、pH等(平衡无关变量)。(2)变量分析及处理原则(3)实例：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用。实例：蔗糖酶对淀粉和蔗糖的水解作用。实验原理、结果及结论
淀粉酶只能催化淀粉的水解反应，不能催化蔗糖等的水解反应，说明酶具有专一性。实例：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用。实验二：探究淀粉酶和蔗糖酶
对淀粉和蔗糖的水解作用2ml蔗糖溶液2ml蔗糖溶液2ml淀粉溶液2ml淀粉溶液2ml淀粉溶液2ml蔗糖溶液2ml蔗糖酶溶液2ml淀粉酶溶液振荡，37℃水浴，反应约15min加本尼迪特试剂→振荡→水浴加热2-3min无变化无变化无变化无变化红黄色沉淀红黄色沉淀蔗糖酶只能催化蔗糖水解,不能催化淀粉水解;淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解;酶具有专一性淀粉、蔗糖水解生成的还原性糖能与本尼迪特试剂反应产生红黄色沉淀，非还原性糖（蔗糖、淀粉本身）不能与本尼迪特试剂反应产生红黄色沉淀1号2号3号4号5号6号━━2.分析“探究酶的专一性”实验
（1）该实验中何处体现了等量原则？
提示：各试管中加入的某溶液或试剂的量都相同，试管3、4、5、6的溶液总量相同。
（2）该实验中设置试管1、2的目的是什么？
提示：排除本尼迪特试剂与淀粉、蔗糖反应的可能，同时与其他试管形成了对照。
（3）该实验中能否将本尼迪特试剂改为碘-碘化钾溶液？
提示：不能，碘-碘化钾溶液只能检测淀粉是否存在，不能检测蔗糖是否存在。 【小结】对照实验的一般程序
(1)取实验材料、用具，分组、编号、用具中加入实验物质。
(2)给予材料不同条件处理(或用具中加入不同物质，注意遵循单一变量原则)。(3)观察记录实验结果。
(4)分析总结实验结论。
其中，(3)、(4)内容在探究实验和验证实验中是不同的。验证实验只有一种结果和结论，而探究实验则可有几种不同的结果和结论。证明唾液淀粉酶对淀粉有消化作用a.第③步还应在B试管中加入2 mL清水。b.第④步与第⑤步应对调,以排除碘液对淀粉分解的影响。c.结论错误,本实验只能证明唾液淀粉酶对淀粉的分解作用,不能证明分解后的产物是什么唾液的有无 淀粉是否被分解 糨糊中淀粉的纯度和性质等D 【例4】解析:用NaOH是化学法处理,而不是无机催化剂,加酶法处理,褪浆率高,说明酶有催化作用,加快了化学反应速率,但不能说明酶具有高效性。金榜P.42
【典例练5】酶具有高效性、专一性的特性,其活性受温度和pH等因素的影响。氯化铁是一种无机催化剂,其溶液能催化过氧化氢的分解。肝脏细胞中也有一种能催化过氧化氢分解的酶。为了研究生物酶与无机催化剂的催化效率,某同学设计了一个实验,以下是该实验的几个步骤:
①向3号试管滴入几滴氯化铁溶液;
②将点燃但无火焰的卫生香分别放在1、2、3号试管的管口,仔细观察,发现1号试管口的卫生香燃烧剧烈; 2号试管口几乎没有变化;③取三支洁净的试管,编上1、2、3号,分别注入10 mL 3%的过氧化氢溶液;
④轻轻振荡这三支试管,使试管内的物质混合均匀,会发现1号试管的气泡多而且最先产生,2号试管几乎无气泡产生;
⑤在1号试管中加入鲜肝匀浆,将等量的鲜肝匀浆加热煮沸后,冷却,加入到2号试管中。(1)请根据实验原理,选择正确的顺序 ( )
A.①②③④⑤ B.③④①②⑤
C.③④①⑤② D.③⑤①④②
(2)该实验主要是证明了酶具有 性。
(3)2号试管没有明显变化的原因是______________________
__________________________________________________。③取三支洁净的试管,编上1、2、3号,分别注入10 mL 3%的过氧化氢溶液;
④轻轻振荡这三支试管,使试管内的物质混合均匀,会发现1号试管的气泡多而且最先产生,2号试管几乎无气泡产生;
⑤在1号试管中加入鲜肝匀浆,将等量的鲜肝匀浆加热煮沸后,冷却,加入到2号试管中。D 高效酶加热后变性,失去了原有的生物活性【解析】(1)探究实验的一般步骤:分组编号→控制无关变量→控制自变量(设计对照)→观察实验现象,故该实验的正确顺序是:③⑤①④②。
(2)该实验研究生物酶与无机催化剂的催化效率,证明了酶的高效性。
(3)2号试管没有明显变化的原因:酶加热后变性,失去了原有的生物活性。【互动探究】(1)2号试管中加热破坏了酶的什么结构?
提示:空间结构。
(2)本实验中自变量是什么?因变量是什么?
提示:自变量是试管中加入的不同物质;因变量是气泡的数量或卫生香燃烧的剧烈程度。
新采摘的玉米放在沸水中浸泡一段时间后再保存，甜味可保留较长一段时间，如果采摘后放在35 ℃～40 ℃下，甜味消失得很快；如果采摘后马上放入冰箱中冷藏，可使甜味的保持时间延长。
请思考：
1.玉米采摘后放在35 ℃～40 ℃条件下甜味为什么很快消失？
2.沸水浸泡或放入冰箱后为什么能减少分解反应的发生？阅读思考：看书填空：毕希纳的研究过程资料结论：促使酒精发酵的是酵母中的某种物质,而不是酵母菌本身.科学在不断地观察、实验、探索和争论中前进，尤其是实验在科学发展中起着举足轻重的作用。1.分析科学家探索酶本质的实验
（1）巴斯德与李比希的分歧是什么？
提示：酒精发酵是与酵母菌有关还是与酵母菌中的某种物质有关。
（2）毕希纳如何证明酒精发酵与酵母菌本身无关。
提示：利用无细胞的酵母汁进行酒精发酵实验。 德国科学家毕希纳发现：把酵母菌细胞磨碎并将得到的提取液加入到葡萄糖溶液中，糖液变成了酒。这一结果和糖液中含有活的酵母菌细胞是一样的。上述现象不能得出以下哪种结论( )
A.酵母菌细胞的提取液中含有某种能引起糖液变化的物质
B.该物质是酵母菌细胞产生的
C.该物质是蛋白质
D.该物质在酵母菌细胞死亡后仍可以发挥作用【例1】C【解析】选C。酵母菌细胞磨碎后，不再具有活性，但提取液加入到葡萄糖溶液后，糖液变成了酒，这说明提取液中含有某种能引起糖液变化的物质，该物质在酵母菌细胞死亡后仍可以发挥作用。至于该物质是否为蛋白质，并没有通过实验证实。消化酶:
胃内:胃蛋白酶;口腔：唾液淀粉酶;
小肠：脂肪酶、肽酶、淀粉酶、麦芽糖酶、蛋白酶.看书填空：活细胞产生的具有生物催化作用的有机物一类（大部分是蛋白质，少数是RNA）酶的本质(成分)是什么？
有什么方法能鉴定它的成分吗？ 1、酶的本质:活细胞催化剂 问题1酶的定义的三个关键点：酶的解读及生理功能：2. 怎样设计实验验证该酶是蛋白质？【微点拨】证明酶的本质是蛋白质的依据
(1)酶可被蛋白酶水解，水解后的产物是氨基酸。
(2)酶是具有生物活性的大分子，凡是能使蛋白质变性的因素(高温、强酸、强碱等)都可使酶失活。
(3)酶能与双缩脲试剂反应呈紫色。
(4)酶的元素组成与蛋白质的元素组成相似，也可以用氨基酸合成。酶是活细胞产生的,但酶是否一定要在细胞中才能起作用?问题2提示:不能认为酶起作用的场所只是在细胞内,在适宜条件下,酶也能在细胞外发挥作用。比如消化酶。1.酶的特点：酶具有促使_______发生化学变化，_____却不发生化学变化的特点。
2.酶的作用过程：
(1)作用过程：
酶+_____ 酶-底物复合物 酶+_____。
(2)举例： 反应物本身底物产物酶有什么作用？作用的原理是什么？“锁和钥匙”模型：“Lock-key”model 问题33.酶活性：表示酶作用的_____。
4.酶的特性：
(1)_______：酶的催化活性极高。
(2)专一性：一种酶只能催化一种_____或少数几种_________的反应。强弱高效性底物相似底物催化原理：酶通过形成中间产物“酶-底物复合物”，降低化学反应的活化能。【警示钟】
降低活化能≠降低反应平衡点:酶只是使反应达到平衡点的时间缩短,但不改变反应的平衡点。【例2】下列有关酶的叙述正确的是（ ）
A.在细胞内发挥作用
B.由活细胞产生的蛋白质
C.发挥作用后不再具有活性
D.酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸D【解析】酶可以在细胞外、体外发挥作用；酶的化学本质是蛋白质或RNA；酶在反应前后保持一致，不会发生改变。即酶的高效性怎样设计实验验证酶具有高效性？问题4问题：酶作为生物催化剂，与无机催化剂相比，哪个催化效率更高？资料:H2O2 是细胞中某些化学反应的副产物，具有很强的氧化性，如果不及时除去或分解，就会杀死细胞，而细胞中的过氧化氢酶可以催化H2O2的分解。1.分析“酶的催化效率”实验
（1）本实验的自变量是什么？
提示：催化剂不同（或加入的物质不同: （过氧化氢酶与MnO2 ）。
（2）本实验的因变量是什么？
提示：反应速率不同（或催化效率不同）。
（3）实验中如何判断因变量？
提示：通过气泡产生的多少，或卫生香的复燃情况，判断试管中的氧气浓度，氧气浓度可衡量反应的速率（催化效率）。 实验一：比较过氧化氢酶与MnO2催化效率设计好实验步骤和实验结果记录表格,再进行实验操作是一个良好的习惯,有利于统筹安排实验.实验记录表格试管H2O2溶液鸡肝匀浆MnO2带火星的卫生香检测实验结果1号2号3mL3mL少许少许肝脏研磨液二氧化锰实验一：比较过氧化氢酶与MnO2催化效率两支试管的区别是催化剂种类不同，如果两支试管的过氧化氢溶液的体积也不同，对实验结果有影响吗？有无关变量（要求等量或条件最适宜）对照原则遵循：单一变量原则4.该实验中为什么选用两支试管？如果只用1号试管
能否证明酶具有高效性？没有对比性，不严密【警示钟】
无关变量≠不起作用的变量
实验记录表格试管H2O2溶液鸡肝匀浆MnO2带火星的卫生香检测实验结果1号2号3mL3mL少许少许产生的气泡多且大, 卫生香燃烧猛烈产生的气泡少且小,卫生香微弱燃烧实验结果（现象）：酶具有高效性结论：过氧化氢酶比二氧化锰的催化效率高得多。 酶只加快化学反应的速度，缩短达到平衡的时间，但不改变反应的平衡点。实验讨论1. 实验时，对实验材料-----肝脏的选择有什么要求？
2.将肝脏制备为研磨液的目的是什么？
3.实验过程中，取肝脏研磨液和氯化铁溶液时，要注意什么问题？
提示:肝脏必须是新鲜的提示:使其中的过氧化氢酶释放出来提示:分别用不同的滴管，量要一致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？就一种酶是不是就可以催化所有的化学反应了呢？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?
思考：怎样设计实验验证酶具有专一性？问题5用同一种酶催化不同化学反应(或用不同酶催化同一化学反应)(1)实验思路：①自变量：不同底物或酶液(单一变量)；
②因变量：底物是否被分解或有无产物形成；
③无关变量：试剂的量、反应温度、pH等(平衡无关变量)。(2)变量分析及处理原则(3)实例：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用。实例：蔗糖酶对淀粉和蔗糖的水解作用。实验原理、结果及结论
淀粉酶只能催化淀粉的水解反应，不能催化蔗糖等的水解反应，说明酶具有专一性。实例：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用。实验二：探究淀粉酶和蔗糖酶
对淀粉和蔗糖的水解作用2ml蔗糖溶液2ml蔗糖溶液2ml淀粉溶液2ml淀粉溶液2ml淀粉溶液2ml蔗糖溶液2ml蔗糖酶溶液2ml淀粉酶溶液振荡，37℃水浴，反应约15min加本尼迪特试剂→振荡→水浴加热2-3min无变化无变化无变化无变化红黄色沉淀红黄色沉淀蔗糖酶只能催化蔗糖水解,不能催化淀粉水解;淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解;酶具有专一性淀粉、蔗糖水解生成的还原性糖能与本尼迪特试剂反应产生红黄色沉淀，非还原性糖（蔗糖、淀粉本身）不能与本尼迪特试剂反应产生红黄色沉淀1号2号3号4号5号6号━━2.分析“探究酶的专一性”实验
（1）该实验中何处体现了等量原则？
提示：各试管中加入的某溶液或试剂的量都相同，试管3、4、5、6的溶液总量相同。
（2）该实验中设置试管1、2的目的是什么？
提示：排除本尼迪特试剂与淀粉、蔗糖反应的可能，同时与其他试管形成了对照。
（3）该实验中能否将本尼迪特试剂改为碘-碘化钾溶液？
提示：不能，碘-碘化钾溶液只能检测淀粉是否存在，不能检测蔗糖是否存在。 【小结】对照实验的一般程序
(1)取实验材料、用具，分组、编号、用具中加入实验物质。
(2)给予材料不同条件处理(或用具中加入不同物质，注意遵循单一变量原则)。(3)观察记录实验结果。
(4)分析总结实验结论。
其中，(3)、(4)内容在探究实验和验证实验中是不同的。验证实验只有一种结果和结论，而探究实验则可有几种不同的结果和结论。证明唾液淀粉酶对淀粉有消化作用a.第③步还应在B试管中加入2 mL清水。b.第④步与第⑤步应对调,以排除碘液对淀粉分解的影响。c.结论错误,本实验只能证明唾液淀粉酶对淀粉的分解作用,不能证明分解后的产物是什么唾液的有无 淀粉是否被分解 糨糊中淀粉的纯度和性质等D 【例4】解析:用NaOH是化学法处理,而不是无机催化剂,加酶法处理,褪浆率高,说明酶有催化作用,加快了化学反应速率,但不能说明酶具有高效性。金榜P.42
【典例练5】酶具有高效性、专一性的特性,其活性受温度和pH等因素的影响。氯化铁是一种无机催化剂,其溶液能催化过氧化氢的分解。肝脏细胞中也有一种能催化过氧化氢分解的酶。为了研究生物酶与无机催化剂的催化效率,某同学设计了一个实验,以下是该实验的几个步骤:
①向3号试管滴入几滴氯化铁溶液;
②将点燃但无火焰的卫生香分别放在1、2、3号试管的管口,仔细观察,发现1号试管口的卫生香燃烧剧烈; 2号试管口几乎没有变化;③取三支洁净的试管,编上1、2、3号,分别注入10 mL 3%的过氧化氢溶液;
④轻轻振荡这三支试管,使试管内的物质混合均匀,会发现1号试管的气泡多而且最先产生,2号试管几乎无气泡产生;
⑤在1号试管中加入鲜肝匀浆,将等量的鲜肝匀浆加热煮沸后,冷却,加入到2号试管中。(1)请根据实验原理,选择正确的顺序 ( )
A.①②③④⑤ B.③④①②⑤
C.③④①⑤② D.③⑤①④②
(2)该实验主要是证明了酶具有 性。
(3)2号试管没有明显变化的原因是______________________
__________________________________________________。③取三支洁净的试管,编上1、2、3号,分别注入10 mL 3%的过氧化氢溶液;
④轻轻振荡这三支试管,使试管内的物质混合均匀,会发现1号试管的气泡多而且最先产生,2号试管几乎无气泡产生;
⑤在1号试管中加入鲜肝匀浆,将等量的鲜肝匀浆加热煮沸后,冷却,加入到2号试管中。D 高效酶加热后变性,失去了原有的生物活性【解析】(1)探究实验的一般步骤:分组编号→控制无关变量→控制自变量(设计对照)→观察实验现象,故该实验的正确顺序是:③⑤①④②。
(2)该实验研究生物酶与无机催化剂的催化效率,证明了酶的高效性。
(3)2号试管没有明显变化的原因:酶加热后变性,失去了原有的生物活性。【互动探究】(1)2号试管中加热破坏了酶的什么结构?
提示:空间结构。
(2)本实验中自变量是什么?因变量是什么?
提示:自变量是试管中加入的不同物质;因变量是气泡的数量或卫生香燃烧的剧烈程度。