高中生物第三单元细胞的新陈代谢第二章细胞能量的来源与转变3.2.2酶在代谢中的作用课件中图版必修1

8或.1
都会使酶的
过使高酶活性降低，但不会
使酶
。
低温
失活
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[思维激活(jī huó)1] 如何设计实验证明酶的化学本质？ 提示 酶化学本质的实验验证 (1)证明某种酶是蛋白质 实验组：待测酶液＋双缩脲试剂→是否出现紫色反应。 对照组：已知蛋白液＋双缩脲试剂→出现紫色反应。 (2)证明某种酶是RNA 实验组：待测酶液＋派洛宁染液→是否出现红色； 对照组：已知RNA溶液＋派洛宁染液→出现红色。
行。
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[思维激活2] 酶的失活及其因素有哪些？ 提示 绝大多数的酶是蛋白质，而蛋白质在一定条 件下会变性(biànxìng)，分子结构发生不可逆转的 变化。如果酶发生变性(biànxìng)，将失去催化能 力，也称为“失活”。造成酶失活的条件主要有高温、 过酸、过碱等。一定的低温只是降低酶的活性，但 不破坏酶的空间结构。
CO2分子的水合作用，反应速率比没有酶时快 107
倍。可见，
酶具有
高效性 。
3．一种酶只能催化 一种 或 一类 底物的反应，说明酶还具
有 专一性。例如，唾液淀粉酶只能催化
淀粉 水解(shuǐjiě)
而不能催化多种酶
的水解(shuǐjiě)。生物体内复杂的代谢反应需
要在
的催化作用下才能有条不紊、快速高效地顺利进
温度影响
失活
性，不会使酶变性失活
作用
酶具有调节、催化等多 种功能
酶只起催化作用
来源 有的可来源于食物等
酶只在活细胞内合成
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酶的合成及其作用(zuòyòng)与特性 【例1】 下列关于酶的叙述(xùshù)中，正确的是( )。 A．人体中酶的活性受温度、pH的影响，并只能在人体的内环境 中起作用 B．酶的形成都要经过核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工等 几个阶段 C．酶能降低化学反应的活化能，因此能加快化学反应速率 D．酶均是由具有分泌功能的腺细胞合成的，具有高效性和专一性
②滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液时不能共用一支滴 管。原因是酶具有高效性，少量酶带入氯化铁溶液 中也会产生大量气泡，影响(yǐngxiǎng)实验结果的 准确性。 ③H2O2具有一定的腐蚀性，使用时不要让其接触 皮肤。
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2．专一性 每种酶只能催化一种或一类底物的反 应 (1)表示酶专一性的图解
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2)底物(dǐ wù)浓度和酶浓度对酶促反应的影响
甲 wù)足量情况下)
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乙(在底物(dǐ
①甲图表示：在其他条件适宜，酶量一定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增加 (zēngjiā)而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性的限制，酶促反应 速率不再增加(zēngjiā)。 ②乙图表示：在底物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。 提醒 ①温度和pH是通过影响酶活性而影响酶促反应速率的。 ②底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触而影响酶促反应的速率，并不影响 酶的活性。 (3)酶激活剂和酶抑制剂对酶活性的影响 ①酶激活剂：能增强酶的活性或使非活性的酶变为活性酶，如唾液淀粉酶需要被氯 离子激活后，其活性才能增强。 ②酶抑制剂：能使酶的活性下降或丧失，如氰化物可以抑制细胞色素氧化酶的活性。
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1．酶的本质(běnzhì)与生理功能
化学本质 绝大多数是蛋白质
合成原料
氨基酸
少数是RNA 核糖核苷酸
合成场所 来源
核糖体
细胞核(真核生物)
一般来说，活细胞都能产生酶
作用场所
细胞内、外或生物体外均可
生理功能
生物催化作用
作用原理
降低化学反应的活化能
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2.酶在细胞代谢中的作用 (1)活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应 的活跃状态所需要的能量。(如下图)
A．①④ D．③④
B．①②
C．②③
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解析 由题图可见，三种不同处理都可以使反应达 到平衡点，所有(suǒyǒu)的催化剂都具有这样的共 性。但是达到平衡点所需时间不一致，加酶所需时 间最短，这是酶的高效性。专一性是指酶只能催化 一种或一类底物质的反应；在温和的条件下进行是 指酶作用的发挥需要适宜的环境条件。 答案 C
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1．高效性 酶比无机催化剂降低活化能的作用更显著(xiǎnzhù)。 (1)表示酶高效性的曲线
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①催化剂可加快化学反应速率(sùlǜ)，与无机催化 剂相比，酶的催化效率更高。
②酶只能缩短达到化学平衡所用的时间，不改变化 学反应的平衡点。
③酶只能催化自然界中已存在的化学反应。
3．作用(zuòyòng)条件较温和 在最适温度和pH时，酶的活性最高。温度偏高和 pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低，甚至变性 失活。
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【巩固3】 在过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率比较 实验中，把肝脏制成研磨液的目的是( )。
A．有利于过氧化氢酶的释放 化氢酶
B．保护过氧C．提Fra bibliotek过氧化氢酶的活性 都不对
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[反思(fǎn sī)] 有关酶的错误理解归纳
错误说法
正确说法
具有分泌功能的细胞才 活细胞(不考虑哺乳动物成
产生场所
能产生
熟红细胞等)
化学本质
蛋白质
有机物(大多为蛋白质，少 数为RNA)
可在细胞内、细胞外、体 作用场所 只在细胞内起催化作用
外发挥作用
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低温和高温均使酶变性 一定的低温只抑制酶的活
(2)酶是一种生物(shēngwù)催化剂，能改变反应途 径，其作用是显著降低化学反应的活化能，使催化 反应尽快达到平衡。
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提醒 酶与一般催化剂的共同点 ①改变化学反应速率，本身不被消耗。 ②只能催化自然界中已存在的化学反应。 ③降低活化能，使反应速率加快。 ④加快化学反应速率，缩短(suōduǎn)达到化学平 衡的时间，但不改变平衡点。
第二节 酶在代谢(dàixiè)中的作用
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1.说出酶的化学本质，说明酶在代谢中的作用。 2.说明影响(yǐngxiǎng)酶活性的因素及机理，掌 握酶作用的特性。
活动建议：探究影响(yǐngxiǎng)酶活性的因素。 关键术语
1.新陈代谢 2.酶、酶活性 3.影响(yǐngxiǎng)酶活性的因素 4.酶的高效性和专一性
①图中A表示酶，B表示被催化的底物，A在反应前 后不发生改变。 ②酶和被催化的底物分子都有特定(tèdìng)的结构。
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(2)实验验证
淀粉非还原性糖―淀―粉――酶→麦芽糖还原性糖＋班氏试剂
加热
砖红色沉淀
蔗糖非还原性糖淀――粉―酶→无产物形成＋班氏试剂
加热
无颜色反应
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ⅰ.甲、乙两图表示 ①在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超 过这一范围酶催化作用逐渐减弱。 ②过酸、过碱、高温都会使酶分子的结构破坏(pòhuài)，活性不可再恢复； 而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏(pòhuài)，在一定温度范 围内，温度升高可恢复其活性。 ⅱ.丙图表示： ①影响酶活性的因素有温度和pH。 ②反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度。
3．酶活性的影响因素
(1)在适宜的 温度(wēndù)和pH 条件下，酶的活性最高。
①菌生，物其种酶类的不最同适，温酶度的(w最ēn适dù温)竟度高(w达ēn7d也0ù)℃有。差异，某些温泉中的细
②不同酶的
也不同，人体内胃蛋白酶的最适pH为1.9，
而胰蛋白酶的最适最p适Hp为H
。
(遭2)到温破度坏(w而ēn过失d高ù去) 活性。一定和的p过H低
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思维导图：
思路点拨(diǎn bo) 本题主要考查酶的作用条件、 本质及特性。 答案 C
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【变式突破】 下列有关酶的叙述，不正确的是( )。 A．酶是生物催化剂 B．酶的催化效率很高 C．酶起催化作用时和无机催化剂相同(xiānɡ tónɡ)，是降低分子的活 化能 D．酶在催化反应中本身也发生了变化 解析 酶是一种有机催化剂，也具有无机催化剂的一些特点，如都是 降低分子的活化能，加快化学反应速率；在化学反应前后，性质和数 量不变，故D是错误的。同时酶又具有自己的特点，如酶的催化效率 很高，不能在高温、高压等条件下进行等。 答案 D
答案 B
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酶的高效性和专一性
1种2． ．无新 F机e鲜化3(w＋的剂ú的j肝ī)催催脏化，研效它磨率们液为都含6可有×以1催0－化h4(u过ɡ过àu氧òqm氧ī化ynoǎ化ɡl氢n/)(酶氢ɡmo分l·解s)，成而水过氧和，化F氧e氢3气＋酶是的。一催
化效率为 5×106 mol/(mol·s)。碳酸酐酶每秒可催化 6×105 个
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酶及影响(yǐngxiǎng)酶活性的因素
1．新陈代谢的概念 新陈代谢是 活细胞(xìbāo) 全部有序 化学反应 的总称， 其中大部分反应是在 的酶 作催化用下进行的。
2．酶的概念
酶是
产生的一类(yī lèi)具有
的生物活大细分胞 子，其中绝大多数的酶催化功能
是
。
蛋白质
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D．以上说法
解析 过氧化氢酶存在于肝脏细胞(xìbāo)内，通过 研磨释放出来后，增大与H2O2的接触面积，进而 加快反应速率。
答案 A
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【巩固4】 根据下图所示过氧化氢分解速率的曲线， 说明酶的哪一特性( )。
①专一性 ②高效性 ③催化(cuī huà)特性 ④在 温和的条件下进行
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探究温度对不同(bù tónɡ)酶活性的影响
【例2】 生产中使用的普通淀粉酶的最适温度在40～60 ℃之间，而极端耐热淀粉酶在100 ℃仍能保持较 高的活性，因此具有更为广泛的应有前景。某同学正在设计一个实验以探究温度对两种淀粉酶活性的影 响，其中(qízhōng)有些问题需要你的帮助。 (1)此实验中除自变量和因变量外，还需要考虑_____、____及____等因素。 (2)在此实验中，因变量可以用碘液和班氏试剂检测，两种试剂各与何种物质反应生色？检测的是底物还 是产物？________________________________________________________； ________________________________________________________； 最佳检测试剂是哪一种？_______________________________________________________。
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3．酶催化速率的表示(biǎoshì)方法和影响因素 (1)酶催化速率的表示(biǎoshì)方法 单位时间内底物(反应物)的减少量或产物(生成物) 的生成量。 (2)影响酶作用的因素及其规律 影响酶促反应的因素常有酶浓度、pH、温度、抑 制剂、激活剂、底物浓度等，其变化规律有以下特 点： 1)温度、pH对酶活性的影响
(2)实验验证
对照组：①H2O2溶液在常温下几乎不分解
②2H2O2F―e―C→l32H2O＋O2↑有较多气泡产生
实验组：2H2O2―过―氧――化―氢――酶→2H2O＋O2↑有大量气泡产生
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提醒 实验注意事项
①实验时要选用新鲜肝脏，如果取材不新鲜，肝细 胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用 下分解，使组织中酶的数量减少且活性降低。
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【巩固1】 下列有关酶的叙述正确的是( )。 ①是有分泌功能的细胞产生的 ②有的从食物中获得，有的在体内转化而来 ③凡是活细胞都能产生酶 ④酶大都是蛋白质 ⑤有的酶是核酸 ⑥酶在代 谢中有多种功能 ⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用 ⑧酶只是起催化 作用 A．①②⑤ B．②③⑦ C．③④⑧ D．④⑤⑧ 解析 首先明确酶的概念，根据概念，可知酶是活细胞产生的，具有催化作 用，而不具有其他多种功能，绝大多数酶是蛋白质，少数的酶是RNA。活细 胞一般都能产生酶，但由于(yóuyú)哺乳动物和人成熟的红细胞没有细胞核， 不再具有合成酶的功能。 答案 D
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【巩固2】 生物体内酶的作用机理是( )。 A．能使不能发生(fāshēng)的化学反应发生 (fāshēng) B．能降低化学反应的活化能 C．为生物体内的化学反应提供能量 D．催化效率与无机催化剂相同
解析 酶作为生物催化剂只能加快化学反应的速率， 不能使本来不能发生(fāshēng)的化学反应顺利进 行。