高二生物選修1課件

一、酶的發現

1.斯帕蘭扎尼：發現胃中有消化肉的物質。

2.巴斯德：酒精發酵是酵母菌代謝活動的結果。

3.李比希：酒精發酵僅僅是一種化學反應，與酵母菌的活動無關，最多隻需要酵母菌中某種物質的參與而已。

4.畢希納：促使酒精發酵的是酵母中的某種物質——酶，而不是酵母細胞本身。

5.薩母納爾：得到脲酶，證明酶的本質是蛋白質。

6.20世紀80年代初：科學家發現少數特殊的酶是RNA，這類酶稱爲核酶。

二、酶是生物催化劑

1.酶的作用機理：鎖鑰關係，即一把鑰匙開一把鎖。

2.作用特點：反應前後不發生變化。

提示鮮甜爽口的獼猴桃果汁，令人讚不絕口，而且營養價值豐富。但是在開始生產果汁時，一是產量低，二是有沉澱物，好喝不好看，市場銷路也不好，難壞了果汁生產人員。原因是果汁中有一種果膠，造成產量低而且有沉澱。你能想法幫助他們嗎？

趣味思考:在果汁生產中加入一種果膠酶，在常溫常壓下利用酶的高效催化作用就能迅速把果膠分解。

三、酶的特性

1.酶的催化活性極高。

2.酶的作用具有高度的專一性。一種酶只能催化一種底物或少數幾種相似底物的反應。

3.酶易失活。凡使蛋白質變性的因素，如強酸、強鹼、高溫等條都能使酶破壞而完全失去活性。

提示蔬菜的主要成分是纖維素，我們吃蔬菜時無論咀嚼多長時間也感覺不到甜，纖維素和澱粉一樣是多糖，爲什麼不甜？

趣味思考:因爲唾液澱粉酶具有專一性，只能催化澱粉分解，不能催化纖維素分解，所以感覺不到甜味。

四、影響酶活性的因素：溫度和pH

1.溫度：在一定溫度範圍內，一般酶的活性隨着溫度的升高而升高。酶的活性最強，催化效率最高的溫度稱爲酶的最適溫度。超過最適溫度，酶的催化效率隨着溫度的上升而減慢。低溫和高溫都能抑制酶的活性，但低溫不使酶失活，高溫使酶失去活性。

2.酸鹼度：同溫度影響酶活性的情況基本一樣，但過酸、過鹼會使蛋白質變性而失去活性。不同的酶最適pH是不同的。

五、影響酶促反應速率的因素

影響酶促反應速率的因素有pH、溫度、酶的濃度、底物濃度、反應產物的濃度等

核心解讀1.關於酶本質的研究方法

（1）實驗設計思路：

（2）實驗中單一變量是不同底物。

（3）結論：通過對照，實驗組若出現紫紅色，證明待測酶液是蛋白質，不出現紫紅色，則該酶液不是蛋白質。

特別提醒

低溫、高溫、過酸、過鹼都將影響酶活性，但性質不同。

①溫度過低及pH略偏低、偏高時，酶的活性降低（酶的活性受到抑制而沒有最大程度發揮）。適當提高溫度可提高酶的活性；調整pH到最適值時，酶的活性提高。

②溫度過高及pH過高、過低時，酶的活性降低（酶的活性不是沒有發揮出，而是逐漸失去活性），其原因在於蛋白質分子空間結構遭到破壞，這種失活是不可逆的，當改變至最適條時，酶的活性不能“復活”。

2.影響酶作用的因素有哪些？

影響酶作用的因素：影響酶促反應的因素常有酶的濃度、底物濃度、pH、溫度、抑制劑、激活劑等。

（1）酶濃度對酶促反應的影響：

規律總結

在底物足夠，其他條固定的條下，酶促反應的速率與酶濃度成正比，如上圖所示。

（2）底物濃度對酶促反應的影響：

規律總結

在底物濃度較低時，隨着底物濃度的增大，反應速率加快。當底物濃度達到一定濃度時，酶分子都參與了反應，底物濃度再增大，反應速率不再加快。如上圖所示。

（3）pH對酶促反應的影響：

規律總結

每一種酶只能在一定的pH範圍內才表現活性，超過這個範圍酶就會失去活性。其特點如上圖中曲線變化所示。在一定條下，每一種酶在某一特定pH時活性最大，這個pH稱爲這種酶的最適pH。

（4）溫度對酶促反應的影響：

規律總結

在一定溫度範圍內，酶促反應速率隨溫度的升高而加快；但當溫度升高到一定限度時，酶促反應速率不僅不再加快反而隨着溫度的升高而下降。在一定條下，每一種酶在某一特定溫度時活性最大，這個溫度稱爲這種酶的最適溫度，如上圖所示。

（5）酶的催化能力與時間的關係：

規律總結

酶的催化能力也不是一成不變的，酶在“工作”了一段時間後會發生“鈍化”現象，即催化能力開始下降，最後失去催化能力，如上圖曲線所示。

題例領悟

題型一 酶的本質和作用

【例題1】 關於酶的敘述中，正確的是（ ）

A.酶只有在生物體內才能起催化作用

B.酶都有消化作用

C.調節新陳代謝的物質不一定是酶

D.酶都是在覈糖體上合成的

解析：酶雖然是由活細胞產生的，但它的催化作用不一定非在生物體內，只要條適宜，體內體外都可起催化作用，故A項不正確。酶的催化作用表現在多方面，有的酶促進物質合成，有的酶促進物質分解，只有消化酶才能促進消化，故B項也不正確。調節新陳代謝的物質有激素、維生素、無機鹽等。酶是對代謝過程的化學反應起催化作用。故C項正確。在覈糖體上合成的物質是蛋白質，所以只有蛋白質類的酶纔在核糖體上合成，核酸酶不能在覈糖體上合成，故D項也不正確。

答案：C

反思感悟

酶的化學本質大多數是酶，少數是RNA。酶在生物體體內、體外都有催化作用。酶的作用是對代謝過程的化學反應起催化作用，其作用本質是降低化學反應的活化能。對生命活動起調節作用的有激素、維生素和無機鹽等。

題型二 影響酶促反應的因素

【例題2】 甲、乙、丙三圖依次表示酶濃度一定時，反應速度和反應物濃度、溫度、pH的關係。據圖判斷下列敘述中不正確的是（ ）

A.甲圖表明當反應物濃度超過某一濃度時，反應速度受酶濃度的制約將不再上升

B.乙圖中，a點以後，隨溫度升高酶的活性下降

C.丙圖可表示胃蛋白酶催化反應的速度與pH關係的變化曲線

D.三圖說明反應物濃度、溫度、pH對反應速度均有影響

解析：甲圖表明當反應物濃度超過某一濃度時，反應速度受酶濃度的制約將不再上升，所以A項正確。乙圖中，a點以後，隨溫度升高酶的活性下降，直至變性失活，B項正確。胃蛋白酶的最適pH大約爲1.8，顯然丙圖曲線不能表示胃蛋白酶催化反應的速度變化。三圖說明影響酶促反應速度的因素有反應物濃度、溫度、pH。D項正確。

答案：C

題型三 酶的作用是降低化學反應活化能

【例題3】 在適宜溫度、pH條下，圖中實線表示沒有酶時反應的進程。在T1時，將催化此反應的酶加入反應物中，則圖中表示此反應進程的是（ ）

A.曲線AB.曲線BC.曲線CD.曲線D

解析：本題考查學生利用座標曲線中的有關條分析酶的作用。酶的作用是降低活化能，因而催化效率更高，但不改變反應平衡點。從圖中可以看出，曲線A、B、D均改變了此反應的平衡點。曲線C中酶使反應達到平衡點的時間縮短（即反應速度提高），但沒改變反應的平衡點。

答案：C

反思感悟

①與無機催化劑一樣，酶僅能改變化學反應的速度，並不能改變化學反應的平衡點，且化學性質在化學反應前後不能發生改變。

②酶和一般的無機催化劑均能降低反應的活化能，所以在有酶存在的化學反應中，只需較少的能量即可使反應物進入“活躍狀態”，所以與非催化反應相比，反應速度加快。

隨堂訓練

1.做唾液澱粉酶催化澱粉實驗時，用口含一小口清水，然後將含過的清水加入澱粉溶液中，也會使澱粉消化，和用純唾液的效果一樣，這一現象表明（ ）

A.酶的專一性

B.酶的催化活性極高

C.酶的多樣性

D.酶受溫度和pH的影響

答案：B

2.爲了認識酶作用的特性，以20%過氧化氫溶液爲反應底物的一組實驗結果如下表所示。分析實驗結果，可以得出相應的結論。在下列有關結論的描述中，從表中得不到實驗依據的一項是（ ）

方法結果

1常溫下自然分解氧氣泡小而少

2常溫下加入Fe3+氧氣泡小而稍多

3常溫下加入鮮肝提取液氧氣泡大而極多

4加入煮沸後冷卻的鮮肝提取液氧氣泡小而少

A.從催化反應條看，酶有溫和性

B.從催化活性看，酶變性後就失活

C.從催化底物範圍看，酶有專一性

D.從催化反應效率看，酶的催化活性極高

解析：表中信息反映了酶的催化活性極高且活性受溫度影響，但表中沒有與酶催化作用具有專一性相關的信息。

答案：C

3.下列關於酶的敘述中，不正確的是（ ）

A.酶具有高效性、專一性和多樣性

B.酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物

C.食物的消化過程需要酶催化，而細胞內的其他化學反應不需要酶催化

D.絕大多數的酶是蛋白質，少數酶是RNA

答案：C

4.下圖中關於影響酶活性的因素表示正確的是（ ）

解析：酶濃度影響反應的速度，不影響酶活性，A項錯誤。底物濃度影響反應的速度，不影響酶活性，B項正確。pH影響酶活性，一定範圍內隨pH的升高酶的活性增強，達到最適值時，酶活性最強。超過最適值時，隨pH的升高酶的活性降低直到變性失活，C項錯誤。溫度影響酶活性，一定範圍內隨溫度的升高酶的活性增強，達到最適溫度時酶活性最強。超過最適值時，隨溫度的升高酶的活性降低直至變性失活。所以D項錯誤。

答案：B

綠色食品

第5節 綠色食品的生產

[高二生物選修1課件]