第4.1节：生物催化剂---酶.ppt

独山高级中学生物组：柏礼明（2014.10.28） 第四章 细胞的物质代谢 第1节：生物催化剂······酶 一、酶的发现 斯帕兰扎尼实验 （1783） 问题讨论： （1）这个实验要解决什么问题？ （2）实验中为什么要把肉块放入金属笼内？ 鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化学性消化 排除鸟类的胃只有物理性消化的可能 结论： 胃内的化学物质将肉块分解； 而不只是胃的物理性挤压分解的。 巴斯德和李比希的争论 （19世纪） 一、酶的发现 没有酵母细胞的存在也可以发酵，促使酒精发酵的是酵母细胞中的某种物质---酶,而不是酵母细胞本身。 发酵 酵母提取液 酵母 毕希纳（德） 毕希纳的重大发现 （1897年） 一、酶的发现 1926，萨姆纳（美）从刀豆中提取到脲酶（催化尿素水解的酶）结晶，通过化学实验证实脲酶是一种蛋白质。 20世纪80年代初，美国科学家切赫和奥特曼发现极少数特殊的酶是RNA，称为核酶。 20世纪30年代，科学家相继提取出多种酶的蛋白质结晶，并且指出酶是一类具有生物催化作用的蛋白质。 一、酶的发现 一路走来…… 18世纪末 斯帕兰扎尼 喂食鹰实验 19世纪，巴斯德和李比希的争论 1897年，毕希纳的重大发现 1926年，萨母纳尔得到脲酶结晶（蛋白质） 20世纪80年代初，发现核酶（RNA） 科学是在不断地观察、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。 二、酶的化学本质及作用 1.酶的概念： 酶是 产生的具有 作用的 。 活细胞 生物催化 有机物 生物催化作用 2.酶的作用： 活细胞 （1）产生部位： （1）作用原理： 二、酶的化学本质及作用 1.酶的概念： 酶是 产生的具有 作用的 。 活细胞 生物催化 有机物 生物催化作用 2.酶的作用： 活细胞 （1）产生部位： 降低化学反应所需的活化能 （1）作用原理： 3.酶的本质： 有机物 绝大多数是蛋白质 少数是RNA 三、酶催化的特点 1.酶的催化具有高效性 实验原理： 方法步骤： 1 2 过氧化氢酶 Fe3+ H2O + O2 H2O2 3.5%FeCl3溶液 滴入2滴 20%肝脏研磨液 滴入2滴 H2O2 溶液 2 1 实验一：比较过氧化氢酶和 Fe3+ 的催化效率 酶的催化效率一般是无机催化剂的 倍。 107 ～1013 意义：酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利进行。 实验二：探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用 三、酶催化的特点 2.酶的催化具有专一性 三、酶催化的特点 2.酶的催化具有专一性 专一性:指一种酶只能催化一种化合物或 一类化合物的化学反应。 酶催化的专一性 酶种类的多样性 原因----锁和钥匙 学说 酶之所以能在室温下催化底物分子发生反应，是因为酶分子具有一定的形状，恰好能和底物分子结合，这就好比钥匙恰好能插到锁眼中一样。 意义：酶的专一性保证代谢有序、高效地进行。 实验三：探究温度对淀粉酶活性的影响 问题聚焦 1、选择淀粉还是H2O2作为实验材料？ 三组，高温，低温和常温！ 2、我要设计几组实验？选择几个温度？ 淀粉酶。因为 H2O2受温度影响也会分解 3、观察指标怎么确定，选择什么样的鉴定试剂？ 碘液，看是否变蓝 三、酶催化的特点 实验三：探究温度对淀粉酶活性的影响 1号试管 二 结论 实验现象 四 三 一 实验步骤 淀粉溶液 2号试管 3号试管 加入淀粉酶2滴，振荡 试管各加入2mL淀粉溶液 蓝色 保持0℃冰水中反应约5min 加热至100℃，反应约5min 加热至60℃， 反应约5min 各加入两滴碘液 振荡 无明显现象 只有在一定温度下酶的催化效率最好 蓝色 三、酶催化的特点 三、酶催化的特点 3.温度对酶活性的影响 A B C 动物：35---40摄氏度 植物：40--50摄氏度 细菌、真菌： 差别较大 ①每种酶都有自己的最适温度 ③低温抑制酶的活性，使其催化能力减弱；但在适宜温度下其活性可以恢复。 高温使酶的空间结构遭到破坏，而失去活性，不可逆。 ②在最适温度下，酶活性最高。 在最适温度的两侧，反应速率都比较低 实验四：探究pH对过氧化氢酶活性的影响 1号试管 二 结论 实验现象 四 三 一 实验步骤 过氧化氢溶液 2号试管 3号试管 加入过氧化氢酶2滴，振荡 试管各加入2mL过氧化氢溶液 无明