資源簡介

(共22張PPT)
多酶片，它所含的多種消化酶會增強人的消化能力
酸奶，用的是乳酸菌內的酶，可以把牛奶中的營養成分變成可口的乳酸
加酶洗衣粉添加進蛋白酶后大大增強了去污能力
第三章 細胞的代謝
新浙科版必修1
第二節 酶是生物催化劑
（第1課時）
1.概述酶的作用本質和特性。
2.有關酶實驗的分析。1.探究pH對過氧化氫酶的影響。
3.探究影響酶催化功能的因素。
1.生命觀念：認同細胞代謝離不開酶。
2.科學探究：學會控制實驗的變量和設置對照實驗。
3.科學思維：構建溫度、pH和底物濃度對酶促反應速率影響的模型。
4.科學探究：通過探究“影響酶催化功能的因素”發展科學探究能力。
素養要求
學習目標
一路走來……
18世紀末 斯帕蘭扎尼 喂食鷹實驗
19世紀，巴斯德和李比希的爭論
1897年，畢希納的重大發現
1926年，薩姆納得到脲酶結晶（蛋白質）
20世紀80年代初，發現核酶（RNA）
科學是在不斷地觀察、實驗、探索和爭論中前進的，尤其是實驗在科學發展中起著舉足輕重的作用。
酶是什么？
一、絕大多數酶是蛋白質
1、酶的化學本質
活細胞產生的一類具有生物催化作用的有機物
來源：
功能：
化學本質：
活細胞
催化作用
多數是蛋白質類化合物，少數是RNA。
2、酶的作用過程
酶催化生物化學反應的過程？
①酶與底物結合，形成酶-底物復合體。
→②酶-底物復合體形態發生改變，促使反應進行。
→③產物形成，反應完成，酶恢復原狀。
酶作用的強弱可用酶活性表示。
（單位時間內底物的消耗量或產物的生成量）
如：1g蔗糖酶在1min內使多少克蔗糖水解
酶在催化生物化學反應過程中具有什么特點？
我的新衣服臟了！怎么辦？
油漬
牛奶
含脂肪酶、蛋白酶的洗衣液
二、酶的催化功能具有專一性和高效性
實驗中可以變化的量稱為變量：
自變量（實驗變量）：實驗中人為改變的變量，也是我們在該實驗中要研究的變量。在一個實驗中，自變量只能有一個，稱單因子變量原則。
因變量（反應變量）：隨著自變量改變而變化的變量。
無關變量（控制變量）：除自變量以外，也可以對實驗結果造成一定影響的變量，它們并不是我們在該實驗中要研究的變量。
對照實驗：除自變量外，無關變量都必須保持一致。
實驗原理：
自變量
因變量
底物的不同
底物是否被分解？
如何檢測？
淀粉和蔗糖都是非還原糖。它們在酶的催化作用下都能水解成還原糖（麥芽糖、葡萄糖、果糖）。還原糖能夠與本尼迪特試劑發生反應，生成紅黃色沉淀。
活動：探究酶的專一性
材料用具：稀釋200倍的新鮮唾液，質量分數為2%的蔗糖溶液,溶于質量分數為0.3%NaCl溶液中的淀粉溶液(其中淀粉含量為1%)，本尼迪特試劑，蔗糖酶溶液，量筒，試管，試管架等。
請根據給出的材料用具，設計實驗步驟并預測實驗結果
活動：探究酶的專一性
實驗結果：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解；蔗糖酶只能催化蔗糖水解，不能催化淀粉水解。
實驗結論：酶具有專一性
（一種酶只能催化一種底物或少數幾種相似底物的反應）
1 2 3 4 5 6
本尼迪特試劑 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml
1%淀粉溶液 3mL - 3ml - 3ml -
2%蔗糖溶液 - 3mL - 3ml - 3ml
新鮮唾液 - - 1ml 1ml - -
蔗糖酶溶液 - - - - 1ml 1ml
溫度處理 - 37°C恒溫水浴15分鐘
水浴加熱 熱水浴中加熱2～3分鐘
實驗結果
無現象
無現象
無現象
無現象
紅黃色
紅黃色
H2O2 H2O+O2
過氧化氫酶
MnO2
資料:H2O2 是細胞中某些化學反應的副產物，具有很強的氧化性，如果不及時除去或分解，就會殺死細胞，而細胞中的過氧化氫酶可以催化H2O2的分解。
問題：酶作為生物催化劑，與無機催化劑相比，哪個催化效率更高？
實驗目的：
比較過氧化氫酶與MnO2的催化效率。
實驗材料和用具：雞肝勻漿或馬鈴薯勻漿，過氧化氫溶液，MnO2，試管，點燃后無明火的衛生香。
注：檢測方法
②氣泡目測法
①衛生香復燃法
活動：探究酶催化的高效性
少許雞肝勻漿
少許MnO2
用表格記錄實驗結果
試管 1號 2號
H2O2溶液 3mL 3mL
雞肝勻漿 少許
MnO2 少許
試管中發生的變化
帶火星衛生香檢測
產生較多氣泡
產生很多氣泡
助燃性更強
助燃性較強
實驗結論：過氧化氫酶比二氧化錳的催化效率高得多。
酶具有高效性：酶的催化效率大約是無機催化劑的107~1013倍
催化劑種類（過氧化氫酶與MnO2）
1.兩支試管在處理上有什么區別？
2.實驗結果有什么不同？
單位時間內氣泡產生的多少，衛生香的燃燒情況不同
自變量
因變量
思考：
3.兩支試管的區別是催化劑種類不同，如果兩支試管的過氧化氫溶液的體積也不同，對實驗結果有影響嗎？
有
無關變量
對照原則
單一變量原則
4.該實驗中為什么選用兩支試管？如果只用1號試管
能否證明酶具有高效性？
沒有對比性，不嚴密
注：過氧化氫溶液的質量、濃度、配制時間，溫度、pH等。
2. 如果本實驗中雞肝或馬鈴薯塊莖沒有被制成勻漿，你認為實驗結果是否與本實驗相同，為什么
討論：
1. 為什么要用新鮮的肝臟或生的馬鈴薯塊莖
因為新鮮的肝臟或生的馬鈴薯塊莖中過氧化氫酶活性較高，如果將肝臟或馬鈴薯塊莖煮熟，過氧化氫酶將由于高溫而失去活性。
實驗現象可能沒有制成均漿明顯，制成肝臟研磨液會增大酶與過氧化氫的接觸面積，加快分解速率。沒有制成均漿的肝臟或馬鈴薯塊莖，其過氧化氫酶主要存在于細胞中
思考：酶具有高效性的原因？
活化能：分子從常態轉變為容易發生化學反應的活躍狀態的所需要的能量。
同無機催化劑相比酶更能顯著的降低反應的活化能，
因而與無機催化劑相比效率更高。
初態
終態
過渡態
C + O2 = CO2
點燃
活化能（EA）
酶的作用原理——降低化學反應的活化能

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