第七讲酶的本质、特性及相关实验探究课件PPT

这是一份第七讲酶的本质、特性及相关实验探究课件PPT，共47页。PPT课件主要包含了抑制剂或激活剂，酶浓度，底物浓度，酶促反应速率，深度思考，酶活性，酶与底物的接触面积，酶的专一性，练习册P44，气泡产生数量等内容，欢迎下载使用。
考点一 酶的本质和作用1、酶的本质，作用，原理2、比较过氧化氢在不同条件下的分解（自然状态，90度，FeCl3，肝脏研磨液）3、酶的作用机理（图表分析）4、酶本质的探索历程
1、酶的本质，作用，原理
深度思考（1）用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可完成氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是下列哪一种？ ①蛋白酶 ②RNA ③RNA聚合酶 ④逆转录酶
（2）若甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如右图所示：
①甲、乙两种酶的化学本质分别是什么？请说出判断依据。②乙酶活性改变的机制是什么？其活性能否恢复？③欲让甲、乙两种酶的变化趋势换位，应加入何类酶？
乙酶被降解的过程中其分子结构会发生改变，从而使其活性丧失，这种活性的改变不可逆转，故无法恢复
　甲为RNA，乙为蛋白质。
2、比较过氧化氢在不同条件下的分解（自然状态，90度，FeCl3，肝脏研磨液）
无机催化剂(FeCl3)
①组与②组比较，说明________________________________；③组与④未经加热，也有气泡产生，说明_____________________；③组与④比较，说明________________________________。
Fe3+和新鲜肝脏中过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解
过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高
3、酶作用机理分析（图表分析）
(1)无催化剂催化的反应曲线是_________________(2)有酶催化的反应曲线是__________________(3)ac段的含义是_________________________________________(4)ab段的含义是____________________________________
(5)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b点在纵轴上将__________移动。用加热的方法__________(能/不能）降低反应所需活化能，但会_________________________
无催化剂的条件下，反应所需要的活化能
注：如果终态的能量低于初态说明该反应为放能反应，往往伴随着ATP的合成，反之，则为吸能反应。
(2017·广东五校一诊)核酶(ribzyme)是具有催化功能的RNA分子，在特异地结合并切断特定的mRNA后，核酶可从杂交链上解脱下来，重新结合和切割其他的mRNA分子。下列关于核酶的叙述，正确的是(　　) A.向核酶中滴加双缩脲试剂，水浴加热可发生紫色反应 B.与不加核酶组相比，加核酶组mRNA降解较快，由此可反映核酶的高效性 C.核酸具有热稳定性，故核酶的活性不受温度的影响 D.核酶与催化底物特异性结合时，有氢键形成，也有磷酸二酯键的断裂
(2013·全国卷，6)关于酶的叙述，错误的是(　　) A.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中 B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构 C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度 D.酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物
(2017·江西赣州一模，2)下列关于酶的说法中，正确的是(　　) A.酶的合成一定需要核糖体，但不一定需要高尔基体 B.pH较低时一定会降低酶的活性，但温度较低时则不一定会降低酶的活性 C.在任何条件下，酶降低活化能的效果一定比无机催化剂显著 D.所有活细胞都具有与细胞呼吸有关的酶，但不一定都分布在线粒体中
(1)酶通过降低活化能加快化学反应速率。 (2)酶只提高化学反应速率，缩短反应时间，不会改变化学平衡的位置。 (3)在反应前后，酶的化学性质和数量将保持不变。 (4)用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。　　　
对酶在细胞代谢中作用的理解
考点二　酶的作用特性及影响因素1、酶的特性（三大）2、酶促反应的影响因素（温度和PH，底物浓度和酶浓度）
1、酶的特性（三大特点）（1）_________:催化效率约是无机催化剂的107-1013（2）__________:每一种酶只能催化某_________化学反应（3）_____________: 在______________________条件下，酶的活性最高； _____________会使酶的空间结构遭到破坏而失活； _____________条件下酶的活性很低，但空间结构稳定。
①图中加入酶的曲线和加入无机催化剂的曲线比较，说明_______________，而与不加催化剂的曲线比较说明________________________②当底物量一定使，酶只能缩短_________________，不改变产物的最大生成量。
达到反应平衡所需的时间
每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
a.加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶_________________。b.加入酶A的反应速率一定范围内随反应物浓度的增大明显加快，说明___________________，即酶具有_________性。
①物理模型——“锁和钥匙学说”
图中A表示？B表示？E、F表示？D表示？
①酶促反应一般是在_____________的条件下进行的。②a.最适温度：一般来说，动物体内的酶最适温度在________之间；植物体内的酶最适温度在_________之间；细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大。b.最适pH：动物体内酶的最适PH大多在_______之间，但也有例外，如胃蛋白酶最适pH为__________；植物体内的酶最适pH大多在________之间。③过酸、过碱或温度过高，都会使酶的__________遭到破坏，使酶__________；而在低温下，酶的活性明显____________，但酶的_________稳定，在适宜的温度下酶的活性可以___________。因此，酶可以在低温下保存。
2、酶促反应的影响因素（温度和PH，底物浓度和酶浓度）
下图表示的是在最适温度下，反应物浓度对酶催化的化学反应速率的影响。
酶的数量限制了反应速率的提高，这时如果加了少量的酶将会使反应速率加快，B点上升。
（1）请解释在A、B、C三点时该化学反应的状况。
（2）如果在A点时温度升高10℃，曲线会发生什么变化？为什么？请画出变化后的曲线。
（3）图示曲线中B点后反应速率的限制因素是什么？欲使B点反应速率上升应采取何种措施？
A点：随着反应物浓度的增加，反应速率加快。B点：反应速率在此时达到最高。C点：反应速率不再随反应物浓度的增加而升高，维持在相对稳定的水平。
因为图中原曲线表示在最适温度下反应速率随反应物浓度的变化。温度高于或低于最适温度，反应速率都会变慢。
酶促反应速率与酶活性不同。温度和pH通过影响酶活性进而影响酶促反应速率；底物浓度和酶浓度也能影响酶促反应速率，但并未改变酶活性。
(1)唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 ℃(2017·全国卷Ⅱ，3D)( )(2)酶的化学本质是蛋白质或RNA(2015·海南卷，4A) ( )(3)纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁(2015·海南卷，4D) ( )(4)低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构(2013·全国卷Ⅱ，6B) ( )(5)淀粉酶溶液中加入蛋白酶不会导致淀粉酶活性发生变化(2013·海南卷，4B) ( )
(2017·河北石家庄二模，2)细胞代谢能在常温常压下迅速有序地进行，其中酶起着重要作用。下列叙述错误的是(　　) A.酶是所有活细胞都含有的具有催化作用的有机物 B.H2O2分解实验中，加热、Fe3＋、酶降低活化能的效果依次增强 C.有些酶需要通过内质网和高尔基体进行加工、运输 D.人体的各种酶发挥作用所需的最适条件是不完全相同的
(2016·全国卷Ⅱ，29)为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组(20 ℃)、B组(40 ℃)和C组(60 ℃)，测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同)，结果如图。回答下列问题：
(1)三个温度条件下，该酶活性最高的是________组。(2)在时间t1之前，如果A组温度提高10 ℃，那么A组酶催化反应的速度会________。(3)如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量________，原因是___________________________________。(4)生物体内酶的化学本质是________，其特性有__________(答出两点即可)。
60 ℃条件下，t2时酶已失活，即使增加底物，反应产物总量也不会增加
(2018·河南八市第一次测评，12)在研究温度对某种酶活性的影响实验中，不同温度下反应物浓度随反应时间的变化如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.本实验中，温度属于自变量，酶的用量属于无关变量B.在三组实验中，50 ℃条件下酶降低活化能的效率最高
C.若在t1之前将A组的温度提高10 ℃，其反应速度会加快D.在t1～t3时间段，反应物浓度的降低限制了B组反应的速率
考点三　与酶相关的实验探究 课本P841、探究酶的专一性2、探究酶最适温度(课本P84)3、探究pH对酶活性的影响(课本P84)
现有淀粉、蔗糖、淀粉酶、蔗糖酶、斐林试剂和碘液，以验证酶的专一性，你的设计思路是什么？检验方法是什么？若需验证淀粉酶的专一性呢？
方案一：用同一种酶催化两种底物
方案二：同一种底物用不同酶催化
用 鉴定，根据是否有 来判断淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探究酶的专一性。
用_________________鉴定，从而探究酶的专一性。
练习册P45 归纳提升
不能，碘液无法检测蔗糖是否水解。
只能选择方案一，不能选择方案二。
设计思路：设计实验时需设置_________________________的实验组进行_______对照，最后根据实验现象得出结论。酶促反应所需时间最短的一组对应的温度最接近_______________。相邻组间的差值(即梯度值)越_______，测定的最适温度就越精确。
探究2 温度对酶活性的影响(课本P84)
1、选择淀粉还是H2O2作为实验材料？
2、设计几组实验？选择几个温度？
H2O2受温度影响会分解
3、观察指标怎么确定，选择什么样的鉴定试剂？为什么不用斐林试剂？
碘液，看是否变蓝，斐林试剂鉴定需要水浴加热，会影响实验结果。
试管各加入2mL可溶性淀粉溶液
试管各加入2mL淀粉酶溶液
将相应温度下的两试管溶液混合均匀，在各自温度下继续保温2min
试管中各滴加1～2滴碘液，摇匀
温度过高过低，都会影响酶的活性
1和1’，2和2’，3和3’为什么要各自在相同的温度下保温5min后再混合？
如果直接将酶加入反应物,在未达到实验设定温度的时间里,酶已经发挥作用,影响实验结果.所以在探究温度对酶活性的影响的实验里,一定要将酶、反应物分别放置在设定温度保温5min
探究2 温度对酶活性的影响
设计思路：设计实验时需设置_________________________的实验组进行_______对照，最后根据实验现象得出结论。酶促反应所需时间最短的一组对应的pH最接近_____________________。相邻组间的差值(即梯度值)越_______，测定的最适pH就越精确。
探究 pH对酶活性的影响(课本P84)
H2O2，因为在酸性条件下，淀粉会发生水解反应。
3、观察指标怎么确定？
2、设计几组实验？选择几个pH？
探究2 pH对酶活性的影响实验
酶的作用需要适宜的pH，pH偏高或偏低都会使酶活性降低。
为什么在加入肝脏研磨液后，直接调节pH，然后再加入3%过氧化氢溶液？pH能不能放在最后？
不能，因为酶的作用具有高效性，在调节pH之前，试管中已经发生了剧烈反应，会影响到实验结果。（pH应在反应物与酶之间滴加）
已知在适宜条件下，新鲜肝脏研磨液中的过氧化氢酶能催化过氧化氢分解水和氧气。某同学进行了如下的实验操作： 第一步取两支洁净的试管，编号为1和2． 第二步在1号试管中加入2mL 3%的新鲜过氧化氢溶液，2号试管中加入1mL20%的新鲜肝脏研磨液，分别置于100℃恒温水浴5分钟． 第三步将2号试管中的肝脏研磨液加入1号试管，振荡摇匀，再置于100℃恒温水浴5分钟，结果未观察到气泡产生． （1）该实验的目的是验证什么？ （2）该实验结果不能（填“能”或“不能”）达到对预期目的验证？原因是什么？
高温可使过氧化氢酶失活
主要原因是在第二步的高温条件下，过氧化氢已经彻底分解了．
(2012.全国)某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下实验步骤：①在A、B、C、D、E 5支试管中分别加入pH为5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5 mL，再分别加入质量分数为1%的淀粉液1 mL。②各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1 mL，摇匀。③将5支试管放入70 ℃恒温水浴中，保温时间相同且合适。　④取出各试管，分别加入斐林试剂2 mL，摇匀。⑤观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。上述实验步骤中有2处错误，请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数)，以便实验能得到正确的预期结果。(1)_______________________________________________________。(2)_______________________________________________________。
③中70 ℃应改为37 ℃。因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为37 ℃
在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在沸水浴中一段时间。因为在高温条件下斐林试剂与还原糖反应显色
（2018·广州名校联考）淀粉酶有多种类型，如α－淀粉酶可使淀粉内部随机水解，β－淀粉酶则使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解。如图所示为对两种淀粉酶的研究实验结果，下列有关叙述错误的是（　　）
A.α－淀粉酶水解淀粉的终产物中有葡萄糖，β－淀粉酶水解淀粉的主要产物为麦芽糖 B.β－淀粉酶在50 ℃条件下处理60 min后，酶的空间结构遭到破坏 C.β－淀粉酶的最适pH低于α－淀粉酶的，在人的胃内α－淀粉酶活性低于β－淀粉酶 D.Ca2＋、淀粉与β－淀粉酶共存时，更有利于较长时间维持β－淀粉酶的热稳定性
据表分析,下列说法正确的是　(　　)
A.α-淀粉酶溶液的用量是无关变量B.本实验探究的是淀粉酶具有专一性C.淀粉溶液和酶溶液可直接混合后再在相应温度下保温D.①③组实验结果均出现蓝色,其原因都是酶永久失活
为了探究温度、pH对酶活性的影响,下列实验设计合理的是　(　)
(2017·湖北荆州摸底考)下列关于酶的叙述，正确的是(　　) A.酶具有催化作用并都能与双缩脲试剂反应呈紫色 B.细胞代谢能够有条不紊地进行与酶的专一性有关 C.酶适宜在最适温度及最适pH条件下长期保存 D.可用过氧化氢作底物来探究温度对酶活性的影响