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(共25张PPT)
酶基础知识背诵
化学本质 绝大多数是蛋白质 少数是RNA
鉴定 双缩脲试剂---紫色
合成原料 氨基酸（CHON） 核糖核苷酸（CHONP）
合成场所 核糖体 主要细胞核（真核生物）
作用场所 细胞内外、生物体外均可 作用及机理 作用：催化 机理：降低化学反应的活化能 特性 高效性（酶降低活化能的作用更显著）、专一性（每种酶只能催化一种或一类化学反应）、作用条件温和 思考：
1.酶是活细胞产生的，那么所有的活细胞都能产生酶吗？
2.酶可以来自于食物吗？
3.加热和酶加快化学反应速率的机理分别是什么？
加热：使反应物得到能量 酶：降低化学反应的活化能
1.能产生激素的细胞一定能产生酶，能产生酶的细胞不一定能产生激素
2.激素：种类多、量极微、不组成细胞结构、不供能、不起催化作用、调节生命活动（不直接参与细胞代谢，而是与受体结合，给细胞传达一种调节代谢的信息）
3. 共性：（1）改变化学反应速率，本身不被消耗 （2）只能缩短达到平衡所需时间，不改变平衡点
（3）反应前后性质和数量保持不变（但酶并非能终生发挥作用，酶和其他物质一样也需要更新）
（4）都能降低活化能
一、酶本质的探索：课本P79
巴斯德：酿酒发酵是由于酵母菌细胞的存在，没有活细胞，糖类不可能变成酒精。
李比希：引起发酵的是酵母细胞中的某些物质，这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。
毕希纳：酵母细胞中的某些物质能在细胞破碎后继续起催化作用，就像在活的酵母细胞中一样，称为酿酶
萨姆纳：从刀豆种子提取了脲酶的结晶，并证明脲酶是蛋白质。
切赫、奥特曼：发现少数RNA也具有生物催化功能。
酶基础知识背诵
二、高中阶段学过的酶及作用 了解
1.必修1：P85所列举的：溶菌酶、果胶酶、胰蛋白酶、脂肪酶、青霉素酰化酶
2.溶酶体内的水解酶、纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶、酪氨酸酶必修二P71
3.DNA酶、逆转录酶、解旋酶、DNA（RNA）聚合酶、DNA连接酶、限制酶
4.ATP合成酶、ATP水解酶
三、影响酶促反应速率的因素：
1.影响因素：温度、PH、酶浓度、底物浓度、激活剂、抑制剂
2.酶活性：酶催化特定化学反应的能力。可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示（可以单位时间内底物减少量或产物生成量来表示）。
注意：温度和PH通过影响酶的活性影响化学反应速率；
酶浓度和底物浓度通过影响酶与底物的接触面积而影响酶促反应速率，并不影响酶的活性。
溶菌酶：溶解细菌细胞壁
果胶酶：分解植物细胞壁中的果胶，提高果汁产量，使果汁变得清亮
胰蛋白酶：促进伤口愈合和溶解血凝块，还可用于去除坏死组织，抑制污染微生物的繁殖
脂肪酶：分解油脂
青霉素酰化酶：将青霉素改造成杀菌力更强的氨苄青霉素
溶酶体酶：溶酶体中的酸性水解酶
纤维素酶：分解纤维素
DNA聚合酶：以一条DNA链为模板，催化单个核苷酸连接到已有的核酸片段3，末端的羟基上，形成磷酸二酯键
DNA连接酶：连接DNA片段，形成磷酸二酯键
限制酶：识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并把每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开
解旋酶：将DNA两条链之间的氢键断开
RNA聚合酶：识别启动子，催化转录。以DNA的链为模板，将单个核糖核苷酸连接到已有的片段上，通过磷酸二酯键连接成mRNA(还有解旋的功能）
端粒酶：含有RNA模板的逆转录酶
DNA酶（水解DNA的酶，是一类酶）：切割磷酸二酯键，形成单个的脱氧核苷酸
蛋白酶：水解蛋白质
酪氨酸酶：催化黑色素合成
淀粉酶：水解淀粉
酶的最适温度和最适PH见课本P84相关信息
高中阶段学过的酶及作用——背诵整理
一、酶的催化作用及高效性
通过比较过氧化氢在不同条件下的分解速率思考下列问题：
1.该实验的自变量、因变量、无关变量是什么？如何体现的对照？
2.该实验的结论有哪些？
3.有的同学在原有实验的基础上增加了5号和6号试管，见课本P80
自变量：1—2：温度 1—4：酶的有无 1—3：无机催化剂的有无 3—4：催化剂种类
无关变量：试管的大小、 H2O2的浓度和用量、肝脏的新鲜程度等
因变量：H2O2的分解速率（气泡的多少；带火星木条的复燃情况）
空白对照与相互对照：
2.①加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率
②酶有催化作用
③过氧化氢酶和Fe3+都能加快过氧化氢的分解速率，过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高（酶具有高效性）
理解——酶催化作用原理
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。
①：酶催化 ②无催化剂催化
1.ca cb ba 的含义分别是什么？
2.若将酶催化改为无机催化剂催化，b点如何移动？
设计实验，探究某种酶的化学本质
实验步骤 项目 试管1 试管2
1 注入淀粉溶液 2ml 2ml
2 注入唾液淀粉酶溶液 2ml振荡 /
注入蔗糖酶溶液 / 2ml振荡
3 37℃温水保温 5min 5min
4 加碘液 2滴振荡 2滴振荡
5 观察实验结果
二、验证酶的专一性
思考：
能否选用斐林试剂进行鉴定？
实验步骤 项目 试管1 试管2
1 注入淀粉溶液 2ml /
2 注入蔗糖溶液 / 2ml
注入新鲜的淀粉酶溶液 2ml振荡 2ml振荡
3 60℃温水保温 5min 5min
4 加斐林试剂，煮沸 2ml振荡 2ml振荡
5 观察颜色变化
思考：
能否选用碘液进行鉴定？
不能
碘液无法检测蔗糖是否发生了水解。
思考：催化麦芽糖水解的酶和催化麦芽糖酶水解的酶一样吗？
三、探究温度对酶活性的影响
1 1’ 2 2’ 3 3’
1 2ml淀粉 1ml淀粉酶 2ml淀粉 1ml淀粉酶 2ml淀粉 1ml淀粉酶
2 冰块 5min 60℃ 5min 沸水浴 5min 3 混合摇匀 混合摇匀 混合摇匀 4 冰块 2min 60℃ 2min 沸水浴 2min 5 2滴碘液，观察颜色变化 思考：1.能否用过氧化氢酶来探究温度对酶活性的影响？
2.能否用斐林试剂来检测还原糖的生成？
3.为什么强调先各自保温？
4.沸水浴完成反应后，先在自来水下冲凉，然后加入碘液检测淀粉含量的原因？
1.不能，因为加热本身也能加快过氧化氢分解，从而影响实验结果
2.不能，因为加入斐林试剂后需要加热才能出现砖红色沉淀，这样原处于低温条件下的淀粉酶的活性会慢慢恢复，催化淀粉水解产生还原糖，导致形成错觉，从而得出错误的结论
3.在未达到预设温度前，一旦让反应物与酶混合，二者即快速完成反应，影响结果。
4.100℃高温下，直链淀粉的螺旋结构被破坏，不能与碘形成蓝色络合物，遇碘不变蓝；
防止碘液在高温下蒸发而影响实验结果。
实验拓展
①在一定温度范围内，随温度的升高酶的催化作用增强，超过这一范围，随温度的升高酶的催化作用逐渐减弱。
②高温破坏酶的空间结构，使酶失活；
低温不破坏酶的空间结构，只是使酶的活性下降，温度升高可恢复其活性
三、探究温度对酶活性的影响
此为预实验，能确定酶最适温度的大致值；
四、探究PH对酶活性的影响
实验步骤 试管 1 2 3
1 注入等量H2O2酶溶液 2滴 2滴 2滴
2 注入不同PH溶液 1ml蒸馏水 1mlHCl 1mlNaOH
3 注入等量H2O2溶液 2ml 2ml 2ml
4 观察气泡生成速率，或卫生香复燃所需时间 有大量气泡产生 基本无气泡产生 基本无气泡产生
思考：
1.能否用淀粉酶探究PH对酶活性影响实验？
2.在酶的最适PH探究实验中，操作时，须先将酶置于不同环境条件下（加清水、加氢氧化钠、加盐酸），然后再加入反应物中。
1.不能：①淀粉在酸性条件下水解；
②鉴定试剂——斐林试剂与酸反应，干扰检测；
碱性环境会干扰碘液与淀粉反应（碘与碱反应）
2.否则尚未调节pH，反应即已结束
实验拓展
①在一定PH范围内，随PH的升高酶的催化作用增强，超过这一范围，随PH的升高酶的催化作用逐渐减弱。
②过酸和过碱的环境破坏酶的空间结构，使酶失活；
思考：1.胃蛋白酶的最适PH是多少？溶液的PH由10降至1的过程中该酶的活性怎么变？
2.酶保存的条件？
1.P84 1.5 酶已失活，活性始终为0
2.酶适合低温、最适PH条件储存
四、探究PH对酶活性的影响
解决酶相关实验的方法总结
一酶多底物
一底物多酶
如何设计实验:整理在：P82
1.验证酶有催化作用
2.验证某种酶是蛋白质
3.验证酶有高效性
4.验证酶有专一性
5.探究温度对酶活性的影响
6.探究PH对酶活性的影响
温度和pH是通过影响酶活性来影响酶促反应速率的；
底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积来影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性
五、影响酶促反应速率的因素
1.影响因素：温度、PH、酶浓度、底物浓度、激活剂、抑制剂
2.酶活性：酶催化特定化学反应的能力。可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示（可以单位时间内底物减少量或产物生成量来表示）。P82
1）绝大多数酶是蛋白质，温度和pH偏高或偏低都影响酶的活性。
2）在最适温度和pH条件下，酶的活性最高。
3）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，酶的催化作用逐渐减弱。
4）过酸、过碱和高温都会使蛋白质分子空间结构破坏，使酶永久失活。低温只是使酶活性下降，但是酶的空间结构稳定，适宜温度下酶活性会升高。
5)反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度（图乙）；反应溶液温度的变化也不改变酶作用的最适pH（图丙）。
2. 温度和pH对酶促反应速率的影响
最适温度
丙
1.激活剂对酶促反应速度的影响
凡是能提高酶活性的物质，都称激活剂。激活剂种类很多，有无机阳离子，如钠离子、钾离子、铜离子、钙离子等；无机阴离子，如氯离子、溴离子、碘离子、硫酸盐离子磷酸盐离子等；有机化合物，如维生素C、半胱氨酸、还原性谷胱甘肽等。
许多酶只有当某一种适当的激活剂存在时，才表现出催化活性或强化其催化活性，这称为对酶的激活作用。而有些酶被合成后呈现无活性状态，这种酶称为酶原。它必须经过适当的激活剂激活后才具活性。
2.抑制剂对酶促反应速度的影响
能减弱、抑制甚至破坏酶活性的物质，称为酶的抑制剂。
对酶促反应的抑制可分为竞争性抑制和非竞争性抑制。
①与底物结构类似的物质争先与酶的活性中心结合，从而降低酶促反应速度，这种作用称为竞争性抑制。
竞争性抑制是可逆性抑制，通过增加底物浓度最终可解除抑制，恢复酶的活性。与底物结构类似的物质称为竞争性抑制剂。
②抑制剂与酶活性中心以外的位点结合后，底物仍可与酶活性中心结合，但酶不显示活性，这种作用称为非竞争性抑制。非竞争性抑制是不可逆的，增加底物浓度并不能解除对酶活性的抑制。与酶活性中心以外的位点结合的抑制剂，称为非竞争性抑制剂。
有的物质既可作为一种酶的抑制剂，又可作为另一种酶的激活剂。
补充激活剂与抑制剂
激活剂与抑制剂 典题
A．pH＝a时，E点下移，D点左移
B．pH＝c时，E点为0
C．温度降低时，E点不变，D点右移
D．H2O2的量增加时，E点下移，D点左移
C
不变
右
不变
上
右
如图甲是过氧化氢酶活性受pH影响的示意图，图乙表示在最适温度下，pH＝b时，H2O2分解产生O2的量随时间的变化情况。若该酶促反应过程中某一个条件发生变化，下列说法正确的是 ( )
典型例题
1.ATP的组成元素有哪些？
2.结构简式是什么？各符号代表的含义是什么？
3.ATP彻底水解的产物？ATP与RNA的关系
4.功能是什么？为何说ATP是直接的能源物质？
5.ATP含量很少，为什么能及时而持续供能？
6.ATP能否口服？是否是能量？
7.ATP与ADP的相互转化是怎样的？是否是可逆反应？
8.吸能反应和放能反应与ATP水解和ATP合成的联系是怎样的？
5.2 ATP 自主梳理背诵
1.ATP 的组成元素：C、H、O、N、P
2.结构简式：A—P～P～P（各符号代表的含义）A是腺苷(包括腺嘌呤和核糖)、 P是磷酸基团、
—普通化学键、～特殊的化学键、～ 所含能量：30.54kJ/mol
3.ATP彻底水解的产物？ATP与RNA的关系
磷酸、核糖、含氮碱基（A） ATP去掉两个磷酸基团后，剩下的部分为RNA的基本组成单位之一
4.功能：直接的能源物质（原因？）糖类、脂肪等有机物中含有大量的化学能，但是较稳定，不能被直接利用，通过氧化分解将能量转为ATP中活跃的化学能后才能被利用。
5.ATP含量很少，为什么能及时而持续供能？
远离A的特殊化学键容易断裂和形成，ATP与ADP在细胞内转化十分迅速
6.ATP能否口服？是否是能量？ 能口服 ATP不是能量，是储存能量的物质
7.ATP与ADP的相互转化
时刻不停的发生并且处于动态平衡之中，细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性
8.吸能反应和放能反应与ATP水解和ATP合成的联系
吸能反应与ATP水解反应相联系,由ATP水解提供能量.
放能反应与ATP合成反应相联系,释放的能量贮存在ATP中.
能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通，为细胞内流通的能量“货币”
答案
二、ATP和ADP可以相互转化
+能量
ATP
ADP +Pi
ATP水解酶
ATP合成酶
反应式 ATP ADP+Pi+能量
ADP+Pi+能量 ATP
能量来源 磷酸基团的转移势能 动物：细胞呼吸；
植物：细胞呼吸、光合作用
能量去向 供各项生命活动利用 储存在ATP中
ATP水解酶
ATP合成酶
两个反应是可逆反应吗？
不可逆 酶不同，反应了酶的专一性。
反应场所不同。
物质可逆，能量不可逆。
能源物质之间的代谢
最终能源
主要能源物质
直接能源物质
思考：
1.细胞内所有的生命活动都需要能量吗？
2.呼吸作用产生的ATP用于所有的吸能反应吗？
3.人（还有鸟类和哺乳类）能保持体温的相对稳定，体温的维持与细胞呼吸是怎样的关系？是否也需要ATP水解供能？
自由扩散、协助扩散、渗透作用、蒸腾作用
暗反应不是 P88绝大多数
体温的维持主要通过细胞呼吸释放的热能，也可以通过ATP水解转化的热能来维持
1. 用曲线图表示ATP产生量与O2供应量、呼吸强度的关系
2.“○”中所对应的含义
思考下列问题
①A点表示在无氧条件下，细胞可通过进行无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。
②AB段表示随O2供应量增多，有氧呼吸明显加强，通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多，ATP的产生量随之增加。
③BC段表示O2供应量超过一定范围后，ATP的产生量不再增加，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。
甲图：若为哺乳动物成熟的红细胞？？
①腺嘌呤核糖核苷酸 ②腺嘌呤 ③腺嘌呤脱氧核糖核苷酸 ④腺嘌呤
通过激素对酶活性的影响调节代谢
激素同膜上的受体结合所成的络合物能活化膜上的腺苷酸环化酶，活化后的该酶能使ATP环化形成cAMP，激素是通过cAMP对他们的靶细胞起作用的。因为cAMP能将从神经、底物等得来的各种刺激信息传到酶反应中去，故人们称它为第二信使。
激素通过cAMP对细胞的多种代谢途径进行调节，糖原的分解、合成、脂质的分解、酶的产生都受cAMP的影响。cAMP影响代谢的作用机制是它能使参加有关代谢反应的蛋白激酶活化（例如糖原合成酶激酶）
通过激素对酶合成的诱导作用调节代谢
这类激素与细胞内的受体蛋白结合后即转移到细胞核内，影响DNA，促进mRNA的合成，从而促进酶的合成

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