高中生物第三章細(xì)胞的代謝第三節(jié)第1課時(shí)酶的發(fā)現(xiàn)、酶是生物催化劑及酶的催化效率課件浙科版必修1

1、第1課時(shí)酶的發(fā)現(xiàn)、酶是生物催化劑及酶的催化效率第三章第三節(jié)酶知識(shí)內(nèi)容知識(shí)內(nèi)容學(xué)考要求學(xué)考要求選考要求選考要求酶的發(fā)現(xiàn)過程aa酶的本質(zhì)、特性及其在細(xì)胞代謝中的作用bb學(xué)習(xí)導(dǎo)航學(xué)習(xí)導(dǎo)航(1)描述酶的發(fā)現(xiàn)過程并說明酶的本質(zhì)。(2)闡述酶在代謝中的作用。方式一方式一2021年年3月月23日，在上海舉行的中國(guó)國(guó)際食品添加劑和配料展日，在上海舉行的中國(guó)國(guó)際食品添加劑和配料展上，帝斯曼展出了一系列酶制劑產(chǎn)品，以幫助食品生產(chǎn)廠商節(jié)能減排。上，帝斯曼展出了一系列酶制劑產(chǎn)品，以幫助食品生產(chǎn)廠商節(jié)能減排。該公司推出的該公司推出的PanamoreSpring產(chǎn)品與其他乳化劑相比，能降低生產(chǎn)過產(chǎn)品與其他乳化劑相比，能降

2、低生產(chǎn)過程中近程中近80%的碳排放量；微生物磷脂酶的碳排放量；微生物磷脂酶CakeZyme產(chǎn)品能使食品廠商產(chǎn)品能使食品廠商在在課堂導(dǎo)入課堂導(dǎo)入生產(chǎn)蛋糕等食品中節(jié)省20%的雞蛋用量，延長(zhǎng)保質(zhì)期；高性能酶制劑RapidaseFPSuper能有效防止新鮮水果在經(jīng)過機(jī)械或熱處理加工后產(chǎn)生的不良副作用，改善口感。酶在人們的生活中越來越重要，那么酶具有什么作用？酶的化學(xué)本質(zhì)又是什么呢？方式二我們知道，很多化學(xué)反響在有催化劑存在的時(shí)候會(huì)改變反響方式二我們知道，很多化學(xué)反響在有催化劑存在的時(shí)候會(huì)改變反響的速率，這在工業(yè)生產(chǎn)中已得到廣泛的應(yīng)用。生物體內(nèi)也時(shí)刻發(fā)生著的速率，這在工業(yè)生產(chǎn)中已得到廣泛的應(yīng)用。生物體內(nèi)

3、也時(shí)刻發(fā)生著生化反響，這些反響也需要催化劑，生物體內(nèi)的催化劑是酶。生化反響，這些反響也需要催化劑，生物體內(nèi)的催化劑是酶。新知導(dǎo)學(xué)達(dá)標(biāo)檢測(cè)內(nèi)容索引新知導(dǎo)學(xué)一、酶的發(fā)現(xiàn)、酶是生物催化劑1.酶的發(fā)現(xiàn)酶的發(fā)現(xiàn)(1)18世紀(jì)末：世紀(jì)末： 證明鷹證明鷹 中有一種能中有一種能 的物質(zhì)。的物質(zhì)。(3)1897年：畢希納發(fā)現(xiàn)促使酒精發(fā)酵的是年：畢希納發(fā)現(xiàn)促使酒精發(fā)酵的是 。(4)1926年：年： 別離得到別離得到 結(jié)晶，才弄明白酶的本質(zhì)是結(jié)晶，才弄明白酶的本質(zhì)是 。胃液斯帕蘭扎尼消化肉酶蛋白質(zhì)薩母納爾脲酶2.酶的本質(zhì)酶的本質(zhì)(1)合成場(chǎng)所：合成場(chǎng)所： 。(2)化學(xué)本質(zhì)：具有化學(xué)本質(zhì)：具有 的有機(jī)物，絕大多數(shù)是的

4、有機(jī)物，絕大多數(shù)是 ，極少數(shù)，極少數(shù)是是 。3.酶是生物催化劑酶是生物催化劑(1)特點(diǎn)：促使特點(diǎn)：促使 發(fā)生化學(xué)變化，本身卻不發(fā)生化學(xué)變化。發(fā)生化學(xué)變化，本身卻不發(fā)生化學(xué)變化。(2)底物：受底物：受 催化而發(fā)生化學(xué)反響的分子叫底物。催化而發(fā)生化學(xué)反響的分子叫底物?；罴?xì)胞內(nèi)催化作用蛋白質(zhì)RNA反響物酶(3)酶催化底物反響的機(jī)理“鑰匙與鎖的原理酶促反響過程底物 復(fù)合物復(fù)合物形狀發(fā)生一定變化 。4.酶的活性：酶 的強(qiáng)弱可用酶活性表示。酶底物酶酶產(chǎn)物作用1.酶的本質(zhì)及生理功能酶的本質(zhì)及生理功能歸納總結(jié)歸納總結(jié)化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成場(chǎng)所核糖體細(xì)胞核(真核生物)來

5、源一般來說，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶作用場(chǎng)所細(xì)胞內(nèi)、外或生物體外均可生理功能具有生物催化作用作用原理降低化學(xué)反應(yīng)的活化能2.酶的本質(zhì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證酶的本質(zhì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證組別證明酶是蛋白質(zhì)證明酶是RNA實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果實(shí)驗(yàn)組待測(cè)酶液雙縮脲試劑是否出現(xiàn)紫色待測(cè)酶液派洛寧試劑是否出現(xiàn)紅色對(duì)照組已知蛋白質(zhì)雙縮脲試劑出現(xiàn)紫色已知RNA液派洛寧試劑出現(xiàn)紅色3.酶與無機(jī)催化劑的比較酶與無機(jī)催化劑的比較(1)共同點(diǎn)：可以促使反響物發(fā)生化學(xué)變化，加快反響速率，但酶本身共同點(diǎn)：可以促使反響物發(fā)生化學(xué)變化，加快反響速率，但酶本身并不發(fā)生化學(xué)變化。并不發(fā)生化學(xué)變化。(2)不同點(diǎn)：無機(jī)催化劑一般需要在高溫、高壓的條件下才起催化

6、作用，不同點(diǎn)：無機(jī)催化劑一般需要在高溫、高壓的條件下才起催化作用，而酶在生物體內(nèi)發(fā)生催化作用，是在溫和的條件下進(jìn)展的。而酶在生物體內(nèi)發(fā)生催化作用，是在溫和的條件下進(jìn)展的。例例1 (2021嘉興嘉興3月模擬月模擬)以下圖是某種酶催化底物發(fā)生反響的過程示意以下圖是某種酶催化底物發(fā)生反響的過程示意圖，以下表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是圖，以下表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是A.圖示反響過程還有水的產(chǎn)生圖示反響過程還有水的產(chǎn)生B.該圖能表達(dá)酶催化作用的專一性該圖能表達(dá)酶催化作用的專一性C.底物與酶能否結(jié)合與酶的構(gòu)造有關(guān)底物與酶能否結(jié)合與酶的構(gòu)造有關(guān)D.酶在催化過程中的形狀改變是不可逆的酶在催化過程中的形狀改變是不可逆的答案解析解析

7、圖示為酶催化的氨基酸的脫水縮合過程，產(chǎn)物是二肽和水，解析圖示為酶催化的氨基酸的脫水縮合過程，產(chǎn)物是二肽和水，A正確；正確；酶的催化作用具有專一性；酶的催化作用具有專一性；B正確；正確；底物與酶能否結(jié)合與酶的構(gòu)造有關(guān)，底物與酶能否結(jié)合與酶的構(gòu)造有關(guān)，C正確；正確；酶在催化過程中的形狀改變是可逆的，酶在催化過程中的形狀改變是可逆的，D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。例例2以下有關(guān)酶的表達(dá)正確的選項(xiàng)是以下有關(guān)酶的表達(dá)正確的選項(xiàng)是酶是具有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的有的從食物中獲得，有的是體酶是具有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的有的從食物中獲得，有的是體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白內(nèi)轉(zhuǎn)化而來酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的絕大多數(shù)

8、酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)有的酶是蛋白質(zhì)，有的是固醇酶在代謝中有多種功能質(zhì)有的酶是蛋白質(zhì)，有的是固醇酶在代謝中有多種功能酶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酶酶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酶只在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用只在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用A. B.C. D.答案解析解析解析酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化功能的有機(jī)物，絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶為RNA。酶只起催化功能，在個(gè)體發(fā)育中起調(diào)控作用的是激素。酶的產(chǎn)生部位、本質(zhì)、功能和特性酶的產(chǎn)生部位、本質(zhì)、功能和特性歸納提升歸納提升項(xiàng)目錯(cuò)誤說法解釋產(chǎn)生場(chǎng)所 具有分泌功能的細(xì)胞活細(xì)胞(哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞等極少數(shù)特殊細(xì)胞除外)化學(xué)本質(zhì)

9、蛋白質(zhì)有機(jī)物(大多數(shù)為蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA)作用場(chǎng)所只在細(xì)胞內(nèi)起催化作用可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、體外發(fā)揮作用溫度影響低溫和高溫均使酶變性失活低溫只抑制酶的活性，不會(huì)使酶變性失活作用酶具有催化、調(diào)節(jié)等多種功能酶只有催化功能來源有的可來自食物等酶只能在細(xì)胞內(nèi)合成二、酶的催化活性極高1.酶的催化效率實(shí)驗(yàn)酶的催化效率實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理過氧化氫在自然條件下分解緩慢，用新鮮的過氧化氫在自然條件下分解緩慢，用新鮮的 和和 的的方法使過氧化氫分解，通過觀察方法使過氧化氫分解，通過觀察 數(shù)目和比較對(duì)衛(wèi)生香的助燃程度數(shù)目和比較對(duì)衛(wèi)生香的助燃程度可以了解過氧化氫酶的催化效率?？梢粤私膺^氧化氫酶的催化效率。肝臟研

10、磨液二氧化錳氣泡試管編號(hào)12H2O2溶液3 mL3 mLMnO2少許雞肝勻漿少許氣泡釋放量較多_衛(wèi)生香燃燒較強(qiáng)_結(jié)論酶具有_(2)實(shí)驗(yàn)流程及結(jié)論多高效性劇烈2.酶具有高效性酶具有高效性酶的催化效率遠(yuǎn)高于無機(jī)催化劑，酶具有高效性。觀察以下酶的實(shí)驗(yàn)，總結(jié)相關(guān)問題：(1)上述反響中的自變量是催化劑的種類。(2)上述實(shí)驗(yàn)證明了酶具有高效性。(3)從蛋白質(zhì)的構(gòu)造和特點(diǎn)方面分析，在過酸、過堿或溫度過高的條件下，使蛋白質(zhì)變性失活，故應(yīng)在低溫和適宜pH下保存酶。(4)低溫適宜溫度，酶活性恢復(fù)；過高溫度適宜溫度，酶活性不會(huì)恢復(fù)。歸納總結(jié)歸納總結(jié)例例3如下圖分別向如下圖分別向4支各盛有支各盛有5 mL過氧化氫溶液

11、的試管內(nèi)參加肝或砂過氧化氫溶液的試管內(nèi)參加肝或砂子。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，試管子。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，試管A放氧相對(duì)緩慢，試管放氧相對(duì)緩慢，試管C和和D不放氧。請(qǐng)答復(fù)不放氧。請(qǐng)答復(fù)以下問題：以下問題：(1)肝臟中有什么物質(zhì)能引起過氧化氫釋放氧氣？肝臟中有什么物質(zhì)能引起過氧化氫釋放氧氣？_。理由。理由是是_。答案過氧化氫酶能催化過氧化氫分解成H2O和O2過氧化氫酶(2)為什么用煮沸冷卻的肝作對(duì)照要比用砂子作對(duì)照更好一些？_。(3)為什么試管B放氧速度比試管A快？_。答案煮沸冷卻的肝中同樣含有過氧化氫酶，但已失去活性，這樣遵循了單一變量原那么將肝碾碎，過氧化氫酶容易釋放出來，以增大與反響物的接觸面積例例4(20

12、21浙江北侖中學(xué)高一模擬浙江北侖中學(xué)高一模擬)以下圖表示過氧化氫被分解的曲線，以下圖表示過氧化氫被分解的曲線，說明酶具有說明酶具有酶需要與底物結(jié)合才能起催化作用高效性催化特性酶需要與底物結(jié)合才能起催化作用高效性催化特性酶本身不發(fā)生化學(xué)變化酶本身不發(fā)生化學(xué)變化A. B. C. D.答案解析解析從上圖可知，參加過氧化氫酶和解析從上圖可知，參加過氧化氫酶和MnO2都會(huì)加快反響速度，說都會(huì)加快反響速度，說明酶具有催化特性。明酶具有催化特性。 參加過氧化氫酶比參加參加過氧化氫酶比參加MnO2反響速度更快，反響速度更快，說明酶具有高效性。說明酶具有高效性。(1)催化劑可加快化學(xué)反響的速率。與無機(jī)催化劑相比

13、，酶的催化效率更高。(2)酶只能縮短到達(dá)化學(xué)平衡所需的時(shí)間，但不會(huì)改變化學(xué)反響的平衡點(diǎn)。思維啟迪思維啟迪學(xué)習(xí)小結(jié)蛋白質(zhì)RNA反響物本身產(chǎn)物達(dá)標(biāo)檢測(cè)1.以下有關(guān)酶的發(fā)現(xiàn)過程表達(dá)，錯(cuò)誤的選項(xiàng)是A.斯帕蘭扎尼做了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了化學(xué)消化B.巴斯德和李比希的觀點(diǎn)既有積極意義，又有其局限性C.畢希納認(rèn)為酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催 化作用D.薩母納爾認(rèn)為酶多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA12345答案解析解析薩母納爾認(rèn)為酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，并且證明了脲酶是能夠分解尿素的蛋白質(zhì)。解析2.(2021浙江新高考聯(lián)盟二模)以下有關(guān)酶的表達(dá)，正確的選項(xiàng)是A.酶只能在細(xì)胞內(nèi)起催化作用B.高溫和

14、低溫都使酶失去活性C.酶在催化過程中會(huì)發(fā)生形狀改變D.催化ATP合成與水解的酶一樣答案1345解析212345解析有的酶可在細(xì)胞外起作用，如唾液淀粉酶可將淀粉在細(xì)胞外催解析有的酶可在細(xì)胞外起作用，如唾液淀粉酶可將淀粉在細(xì)胞外催化水解，化水解，A錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；高溫會(huì)改變酶的空間構(gòu)造從而使酶失活，而酶在低溫下其活性受到抑高溫會(huì)改變酶的空間構(gòu)造從而使酶失活，而酶在低溫下其活性受到抑制，其空間構(gòu)造沒有發(fā)生改變，制，其空間構(gòu)造沒有發(fā)生改變，B錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；酶在催化化學(xué)反響前后，其性質(zhì)和數(shù)量沒有改變，但酶在催化過程中酶在催化化學(xué)反響前后，其性質(zhì)和數(shù)量沒有改變，但酶在催化過程中會(huì)發(fā)生構(gòu)造的改變會(huì)發(fā)生構(gòu)造的改變(

15、與底物結(jié)合形成酶與底物結(jié)合形成酶底物復(fù)合物底物復(fù)合物)，反響完成后再，反響完成后再恢復(fù)，恢復(fù)，C正確；正確；酶具有專一性，催化酶具有專一性，催化ATP合成的酶為合成的酶為ATP合成酶，催化合成酶，催化ATP水解的酶水解的酶為為ATP水解酶，二者不一樣，水解酶，二者不一樣，D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。3.以下圖表示人體內(nèi)某個(gè)化學(xué)反響，以下關(guān)于酶的表達(dá)正確的選項(xiàng)是A.圖中a表示酶，a一定是RNAB.圖中b表示酶，b一定是蛋白質(zhì)C.圖中a表示酶，a一定是有機(jī)物D.圖中a表示酶，a只能在人體內(nèi)起作用1345解析答案2解析酶是生物催化劑，它具有一般催化劑的特性，反響前后本身不解析酶是生物催化劑，它具有一般催化劑的特性

16、，反響前后本身不發(fā)生變化，從圖中可判斷出這一特點(diǎn)。酶的化學(xué)本質(zhì)是有機(jī)物，大多發(fā)生變化，從圖中可判斷出這一特點(diǎn)。酶的化學(xué)本質(zhì)是有機(jī)物，大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。酶的催化作用需要適宜的條件，條件。酶的催化作用需要適宜的條件，條件具備時(shí)在人體外也可以發(fā)揮催化作用。具備時(shí)在人體外也可以發(fā)揮催化作用。134524.(2021寧波十校9月聯(lián)考)以下關(guān)于生物體內(nèi)酶的表達(dá)，正確的選項(xiàng)是A.低溫能破壞酶的分子構(gòu)造從而抑制酶的活性B.酶的合成不一定在核糖體上進(jìn)展C.同一個(gè)體各種體細(xì)胞中酶的種類一樣、數(shù)量不同，代謝不同D.對(duì)于一個(gè)細(xì)胞來說，酶的種類和數(shù)量不會(huì)發(fā)生變化答案解析13452解析低溫能抑制酶的活性，但不會(huì)破壞酶的空間構(gòu)造，解析低溫能抑制酶的活性，但不會(huì)破壞酶的空間構(gòu)造，A錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA，其中只有蛋白質(zhì)類的酶是在核糖體上，其中只有蛋白質(zhì)類的酶是在核糖體上以氨基酸為原料合成的，以氨基酸為原料合成的，RNA的合成場(chǎng)所在細(xì)胞核，的合成場(chǎng)所在細(xì)胞核，B正確；正確；同一個(gè)體的各種體細(xì)胞中酶的種類不同、數(shù)量不同，代謝不同，同一個(gè)體的各種體細(xì)胞中酶的