《高中生物 第三單元 細胞的新陳代謝 第二章 細胞能量的來源與轉(zhuǎn)變 3.2.2 酶在代謝中的作用課件 中圖版必修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中生物 第三單元 細胞的新陳代謝 第二章 細胞能量的來源與轉(zhuǎn)變 3.2.2 酶在代謝中的作用課件 中圖版必修1（44頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第二節(jié)酶在代謝中的作用第二節(jié)酶在代謝中的作用學習目標1.說出酶的化學本質(zhì)，說明酶在代謝中的作用。2.說明影響酶活性的因素及機理，掌握酶作用的特性?；顒咏ㄗh：探究影響酶活性的因素。關鍵術語1.新陳代謝2.酶、酶活性3.影響酶活性的因素4.酶的高效性和專一性 1新陳代謝的概念新陳代謝是 全部有序 的總稱，其中大部分反應是在 的 作用下進行的。2酶的概念酶是 產(chǎn)生的一類具有 的生物大分子，其中絕大多數(shù)的酶是 。酶及影響酶活性的因素酶及影響酶活性的因素活細胞活細胞化學反應化學反應酶酶催化催化活細胞活細胞催化功能催化功能蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)3酶活性的影響因素(1)在適宜的 條件下，酶的活性最高。生物種類不同，酶
2、的 也有差異，某些溫泉中的細菌，其酶的最適溫度竟高達70 。不同酶的 也不同，人體內(nèi)胃蛋白酶的最適pH為1.9，而胰蛋白酶的最適pH為 。(2)溫度 和pH 或 都會使酶的 遭到破壞而失去活性。一定的 使酶活性降低，但不會使酶 。溫度和溫度和pH最適溫度最適溫度最適最適pH8.1過高過高過低過低過高過高低溫低溫失活失活思維激活1 如何設計實驗證明酶的化學本質(zhì)？提示酶化學本質(zhì)的實驗驗證(1)證明某種酶是蛋白質(zhì)實驗組：待測酶液雙縮脲試劑是否出現(xiàn)紫色反應。對照組：已知蛋白液雙縮脲試劑出現(xiàn)紫色反應。(2)證明某種酶是RNA實驗組：待測酶液派洛寧染液是否出現(xiàn)紅色；對照組：已知RNA溶液派洛寧染液出現(xiàn)紅色
3、。1酶的本質(zhì)與生理功能化學本質(zhì)化學本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是少數(shù)是RNA合成原料合成原料氨基酸氨基酸核糖核苷酸核糖核苷酸合成場所合成場所核糖體核糖體細胞核細胞核(真核生物真核生物)來源來源一般來說，活細胞都能產(chǎn)生酶一般來說，活細胞都能產(chǎn)生酶作用場所作用場所細胞內(nèi)、外或生物體外均可細胞內(nèi)、外或生物體外均可生理功能生理功能生物催化作用生物催化作用作用原理作用原理降低化學反應的活化能降低化學反應的活化能2.酶在細胞代謝中的作用(1)活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量。(如下圖)(2)酶是一種生物催化劑，能改變反應途徑，其作用是顯著降低化學反應的活化能，使催
4、化反應盡快達到平衡。提醒酶與一般催化劑的共同點改變化學反應速率，本身不被消耗。只能催化自然界中已存在的化學反應。降低活化能，使反應速率加快。加快化學反應速率，縮短達到化學平衡的時間，但不改變平衡點。3酶催化速率的表示方法和影響因素(1)酶催化速率的表示方法單位時間內(nèi)底物(反應物)的減少量或產(chǎn)物(生成物)的生成量。(2)影響酶作用的因素及其規(guī)律影響酶促反應的因素常有酶濃度、pH、溫度、抑制劑、激活劑、底物濃度等，其變化規(guī)律有以下特點：1)溫度、pH對酶活性的影響.甲、乙兩圖表示在一定溫度(pH)范圍內(nèi)，隨溫度(pH)的升高，酶的催化作用增強，超過這一范圍酶催化作用逐漸減弱。過酸、過堿、高溫都會使
5、酶分子的結(jié)構(gòu)破壞，活性不可再恢復；而低溫只是抑制酶的活性，酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞，在一定溫度范圍內(nèi)，溫度升高可恢復其活性。.丙圖表示：影響酶活性的因素有溫度和pH。反應溶液酸堿度的變化不影響酶作用的最適溫度。2)底物濃度和酶濃度對酶促反應的影響甲 乙(在底物足量情況下)甲圖表示：在其他條件適宜，酶量一定的條件下，酶促反應速率隨底物濃度增加而加快，但當?shù)孜镞_到一定濃度后，受酶數(shù)量和酶活性的限制，酶促反應速率不再增加。乙圖表示：在底物充足，其他條件適宜的條件下，酶促反應速率與酶濃度成正比。提醒溫度和pH是通過影響酶活性而影響酶促反應速率的。底物濃度和酶濃度是通過影響底物與酶的接觸而影響酶促反應的速率，
6、并不影響酶的活性。(3)酶激活劑和酶抑制劑對酶活性的影響酶激活劑：能增強酶的活性或使非活性的酶變?yōu)榛钚悦福缤僖旱矸勖感枰宦入x子激活后，其活性才能增強。酶抑制劑：能使酶的活性下降或喪失，如氰化物可以抑制細胞色素氧化酶的活性?！眷柟?】 下列有關酶的敘述正確的是()。是有分泌功能的細胞產(chǎn)生的有的從食物中獲得，有的在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來凡是活細胞都能產(chǎn)生酶酶大都是蛋白質(zhì)有的酶是核酸酶在代謝中有多種功能在新陳代謝和生殖發(fā)育中起調(diào)控作用酶只是起催化作用A B C D解析首先明確酶的概念，根據(jù)概念，可知酶是活細胞產(chǎn)生的，具有催化作用，而不具有其他多種功能，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)的酶是RNA?；罴毎话愣寄墚a(chǎn)
7、生酶，但由于哺乳動物和人成熟的紅細胞沒有細胞核，不再具有合成酶的功能。答案D【鞏固2】 生物體內(nèi)酶的作用機理是()。A能使不能發(fā)生的化學反應發(fā)生B能降低化學反應的活化能C為生物體內(nèi)的化學反應提供能量D催化效率與無機催化劑相同解析酶作為生物催化劑只能加快化學反應的速率，不能使本來不能發(fā)生的化學反應順利進行。答案B1新鮮的肝臟研磨液含有 ，F(xiàn)e3是一種 ，它們都可以催化過氧化氫分解成 和 。2Fe3的催化效率為 mol/(mols)，而過氧化氫酶的催化效率為 mol/(mols)。碳酸酐酶每秒可催化 個CO2分子的水合作用，反應速率比沒有酶時快 倍。可見，酶具有 。3一種酶只能催化 或 底物的反應
8、，說明酶還具有 。例如，唾液淀粉酶只能催化 水解而不能催化 的水解。生物體內(nèi)復雜的代謝反應需要在 的催化作用下才能有條不紊、快速高效地順利進行。酶的高效性和專一性酶的高效性和專一性過氧化氫酶過氧化氫酶無機催化劑無機催化劑水水氧氣氧氣610451066105107高效性高效性一種一種一類一類專一性專一性淀粉淀粉多種酶多種酶思維激活2 酶的失活及其因素有哪些？提示絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)在一定條件下會變性，分子結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的變化。如果酶發(fā)生變性，將失去催化能力，也稱為“失活”。造成酶失活的條件主要有高溫、過酸、過堿等。一定的低溫只是降低酶的活性，但不破壞酶的空間結(jié)構(gòu)。1高效性酶比無機催化
9、劑降低活化能的作用更顯著。(1)表示酶高效性的曲線催化劑可加快化學反應速率，與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。酶只能縮短達到化學平衡所用的時間，不改變化學反應的平衡點。酶只能催化自然界中已存在的化學反應。提醒實驗注意事項實驗時要選用新鮮肝臟，如果取材不新鮮，肝細胞內(nèi)的過氧化氫酶等有機物就會在腐生細菌的作用下分解，使組織中酶的數(shù)量減少且活性降低。滴加氯化鐵溶液和肝臟研磨液時不能共用一支滴管。原因是酶具有高效性，少量酶帶入氯化鐵溶液中也會產(chǎn)生大量氣泡，影響實驗結(jié)果的準確性。H2O2具有一定的腐蝕性，使用時不要讓其接觸皮膚。2專一性每種酶只能催化一種或一類底物的反應(1)表示酶專一性的圖解圖中A表
10、示酶，B表示被催化的底物，A在反應前后不發(fā)生改變。酶和被催化的底物分子都有特定的結(jié)構(gòu)。3作用條件較溫和在最適溫度和pH時，酶的活性最高。溫度偏高和pH偏高或偏低，酶活性都會明顯降低，甚至變性失活?！眷柟?】 在過氧化氫酶和Fe3的催化效率比較實驗中，把肝臟制成研磨液的目的是()。A有利于過氧化氫酶的釋放 B保護過氧化氫酶C提高過氧化氫酶的活性 D以上說法都不對解析過氧化氫酶存在于肝臟細胞內(nèi)，通過研磨釋放出來后，增大與H2O2的接觸面積，進而加快反應速率。答案A【鞏固4】 根據(jù)下圖所示過氧化氫分解速率的曲線，說明酶的哪一特性()。專一性高效性催化特性在溫和的條件下進行A B C D解析由題圖可見
11、，三種不同處理都可以使反應達到平衡點，所有的催化劑都具有這樣的共性。但是達到平衡點所需時間不一致，加酶所需時間最短，這是酶的高效性。專一性是指酶只能催化一種或一類底物質(zhì)的反應；在溫和的條件下進行是指酶作用的發(fā)揮需要適宜的環(huán)境條件。答案C反思有關酶的錯誤理解歸納錯誤說法錯誤說法正確說法正確說法產(chǎn)生場所產(chǎn)生場所具有分泌功能的細胞才具有分泌功能的細胞才能產(chǎn)生能產(chǎn)生活細胞活細胞(不考慮哺乳動物成不考慮哺乳動物成熟紅細胞等熟紅細胞等)化學本質(zhì)化學本質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)有機物有機物(大多為蛋白質(zhì)，少大多為蛋白質(zhì)，少數(shù)為數(shù)為RNA)作用場所作用場所只在細胞內(nèi)起催化作用只在細胞內(nèi)起催化作用可在細胞內(nèi)、細胞外、體可在
12、細胞內(nèi)、細胞外、體外發(fā)揮作用外發(fā)揮作用溫度影響溫度影響低溫和高溫均使酶變性低溫和高溫均使酶變性失活失活一定的低溫只抑制酶的活一定的低溫只抑制酶的活性，不會使酶變性失活性，不會使酶變性失活作用作用酶具有調(diào)節(jié)、催化等多酶具有調(diào)節(jié)、催化等多種功能種功能酶只起催化作用酶只起催化作用來源來源有的可來源于食物等有的可來源于食物等酶只在活細胞內(nèi)合成酶只在活細胞內(nèi)合成【例1】 下列關于酶的敘述中，正確的是()。A人體中酶的活性受溫度、pH的影響，并只能在人體的內(nèi)環(huán)境中起作用B酶的形成都要經(jīng)過核糖體的合成、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工等幾個階段C酶能降低化學反應的活化能，因此能加快化學反應速率D酶均是由具有分泌功能的
13、腺細胞合成的，具有高效性和專一性酶的合成及其作用與特性酶的合成及其作用與特性思維導圖：思路點撥本題主要考查酶的作用條件、本質(zhì)及特性。答案C【變式突破】下列有關酶的敘述，不正確的是()。A酶是生物催化劑B酶的催化效率很高C酶起催化作用時和無機催化劑相同，是降低分子的活化能D酶在催化反應中本身也發(fā)生了變化解析酶是一種有機催化劑，也具有無機催化劑的一些特點，如都是降低分子的活化能，加快化學反應速率；在化學反應前后，性質(zhì)和數(shù)量不變，故D是錯誤的。同時酶又具有自己的特點，如酶的催化效率很高，不能在高溫、高壓等條件下進行等。答案D【例2】 生產(chǎn)中使用的普通淀粉酶的最適溫度在4060 之間，而極端耐熱淀粉酶
14、在100 仍能保持較高的活性，因此具有更為廣泛的應有前景。某同學正在設計一個實驗以探究溫度對兩種淀粉酶活性的影響，其中有些問題需要你的幫助。(1)此實驗中除自變量和因變量外，還需要考慮_、_及_等因素。(2)在此實驗中，因變量可以用碘液和班氏試劑檢測，兩種試劑各與何種物質(zhì)反應生色？檢測的是底物還是產(chǎn)物？_；_；最佳檢測試劑是哪一種？_。探究溫度對不同酶活性的影響探究溫度對不同酶活性的影響(3)假設實驗結(jié)果如下表，請在給出的坐標紙上繪圖反映實驗結(jié)果。溫度溫度/10 20 30 40 50 607080 90 100普通淀粉酶相對活性普通淀粉酶相對活性/%625 43 67 83 6522200耐
15、熱淀粉酶相對活性耐熱淀粉酶相對活性/%615 25 48 76 92 100 98 8265思維導圖：解題關鍵分析出實驗中的各種變量分析出實驗中的各種變量準確再現(xiàn)相關物質(zhì)的檢測鑒定方法及現(xiàn)象準確再現(xiàn)相關物質(zhì)的檢測鑒定方法及現(xiàn)象 歸納整理答案歸納整理答案 普通淀粉酶和耐熱淀粉酶的最適溫度不同普通淀粉酶和耐熱淀粉酶的最適溫度不同 探究溫度對酶活性的影響探究溫度對酶活性的影響淀粉碘液淀粉碘液呈紫色呈紫色相關有機物相關有機物檢測鑒定方法檢測鑒定方法 繪制坐標曲線繪制坐標曲線 自變量溫度為橫坐標酶的相對活性為坐標自變量溫度為橫坐標酶的相對活性為坐標 檢測方法比較檢測方法比較 因該實驗需嚴格控制溫度故不宜
16、用班氏因該實驗需嚴格控制溫度故不宜用班氏試劑水浴加熱來檢測生成物試劑水浴加熱來檢測生成物 標明橫、縱坐標的數(shù)值、單位、描點連線標明橫、縱坐標的數(shù)值、單位、描點連線答案(1)pH、酶濃度、底物濃度、產(chǎn)物濃度(任選三個)(2)碘液與淀粉反應，碘液檢測的是底物班氏試劑與還原糖反應，檢測的是產(chǎn)物碘液(3)正確繪圖如下：1下列有關酶的敘述中，正確的結(jié)論有()。產(chǎn)生酶的細胞都有分泌功能酶的基本單位是氨基酸或核糖核苷酸酶是生物催化劑生長激素與呼吸酶可來自于同一個細胞酶能降低化學反應的活化能A2個 B3個 C4個 D5個解析產(chǎn)生酶的細胞不一定有分泌功能。答案C2對盛有過氧化氫的試管加熱和加入催化劑，都能夠促進
17、其分解，下列相關的敘述正確的是()。A二者的基本原理是相同的B前者是使過氧化氫分子的能量提高，而后者不影響過氧化氫分子的能量C兩者都可以降低過氧化氫分子的活化能D酶和Fe3的作用原理是不同的解析加熱主要是使過氧化氫分子的能量提高，達到活化能，使反應進行；催化劑則是降低過氧化氫分子的活化能，從而能夠發(fā)生反應，二者的基本原理是不同的；酶和Fe3都是催化劑，它們的作用原理是相同的，只是效率不同。答案B3根據(jù)下圖，下列有關說法錯誤的是()。A此圖可反映酶的專一性B圖中D可表示酶C圖中B可表示被催化的底物D圖中E、F可表示B分解后的產(chǎn)物解析圖中A表示酶，B表示底物，E、F表示產(chǎn)物，C、D表示不能被該酶催
18、化的物質(zhì)，反映了酶的專一性。答案B4右圖為某酶在不同溫度下反應曲線和時間的關系，從圖中不能獲得的信息是()。A酶促反應的最適溫度B酶因溫度過高而失活C酶促反應生成物量與時間的關系D酶促反應速率和酶量的關系解析從圖中可以看出40 時酶的活性最高，40 是酶的最適溫度。50 、60 、70 時，生成物的量先增加后不變，說明反應已經(jīng)停止，高溫使酶失去活性。而酶量與反應速率的關系無法從圖中獲得。答案D5如圖，A、B、C依次表示在酶濃度一定時，反應速率和反應物濃度、溫度、pH的關系。請據(jù)圖回答下列問題。(1)圖A中，反應物達到某一濃度時，反應速率不再上升，其原因是_。(2)圖B中，A點所對應的溫度稱_。(3)圖B中，A點到B點曲線急劇下降，其原因是_。(4)將裝有酶與反應物的甲、乙兩試管分別放入12 和75 水浴鍋中,20 min后取出轉(zhuǎn)入37 的水浴鍋中保溫，兩試管內(nèi)的反應現(xiàn)象分別為：甲_，乙_。(5)圖C表示了下列_的催化反應的速率變化曲線A唾液淀粉酶 B胃蛋白酶C胰蛋白酶 D植物淀粉酶答案(1)受酶濃度的限制(2)酶促反應的最適溫度(3)溫度升高使酶活性下降(4)反應速率加快無催化反應(5)C課堂小結(jié)課堂小結(jié)
高中生物 第三單元 細胞的新陳代謝 第二章 細胞能量的來源與轉(zhuǎn)變 3.2.2 酶在代謝中的作用課件 中圖版必修1
