【学霸笔记：同步精讲】12　第三章　第一节　第1课时　生物催化剂——酶 讲义--高中生物学苏教版必修第一册

第一节　生命活动需要酶和能源物质 第1课时　生物催化剂———酶 1．说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响。 2．探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素。 1．生命观念———结构与功能观：酶的功能与特性是由其独特的空间结构决定的。 2．科学思维———通过分析与综合，总结酶的作用机理及特性。 3．科学探究———学会设计对照实验，证明酶的作用、探究酶的特性。 一、酶的本质 1．科学家对酶本质的探索历程 (1)1857年，法国科学家巴斯德通过观察发酵现象发现，发酵是由微生物引起的，后来他又证实了酒精发酵是由酵母菌引起的。 (2)1897年，德国科学家毕希纳证明了引起发酵的是酵母菌所含的酶，而不是酵母菌本身。 (3)1926年，美国科学家萨姆纳从刀豆提取液中分离并提纯了脲酶结晶，并证明脲酶是蛋白质。 (4)1936年，酶是蛋白质的观念被确立。 (5)20世纪80年代，科学家又发现少数RNA也具有生物催化功能，并把这类RNA称为核酶。 2．酶的本质 能催化生化反应的酶绝大多数是蛋白质，少数RNA也具有生物催化功能。 二、酶在细胞代谢中的作用 1．酶促反应：由酶催化的化学反应称为酶促反应。 2．酶催化作用的实质：降低化学反应的活化能。 3．活化能：在一定温度下，分子从基态转变为容易发生化学反应的过渡态所需的能量称为活化能。 4．活化分子 (1)含义：处于过渡态的分子称为活化分子。 (2)使活化分子增多一般有两种途径 ①不使用催化剂，通过加热或光照等方法，使一部分分子获得能量而成为活化分子。 ②使用催化剂降低生化反应所需的活化能，活化能越低，活化分子就越多。 5．酶能降低生化反应所需的活化能，使生化反应在较低能量水平上进行，从而加快生化反应。 三、酶的特性 1．探究酶的高效性 (1)过程 编号 加入物质 处理 现象 1 3 mL体积 分数为3% 的H2O2溶液 滴入等量蒸馏水 基本无气泡，木条不复燃 2 滴入等量质量分数为5%的FeCl3溶液 有较多气泡，木条复燃 3 滴入等量新鲜酵母菌液(含过氧化氢酶) 有更多气泡，木条猛烈燃烧 (2)结论：酶具有催化作用，且与无机催化剂相比具有高效性。 2．酶具有专一性 (1)含义：一种酶只能催化一种或一类生化反应。 (2)专一性机制：酶催化作用的专一性与酶的活性中心和底物分子在空间结构上有特殊的匹配关系相关，当酶的活性中心与底物分子结合时，就启动了化学反应。 (3)证明酶具有专一性的实验 试管编号 1 2 可溶性淀粉溶液 2 mL — 蔗糖溶液 — 2 mL 淀粉酶溶液 2 mL 2 mL 37 ℃保温5 min 新配制的斐林试剂 2 mL 2 mL 水浴加热 1 min 实验现象 有砖红 色沉淀 没有砖 红色沉淀 实验结论 酶具有专一性 四、影响酶促反应速率的因素 1．酶活性 (1)酶活性是指酶催化生化反应的能力，酶催化作用的效率可以通过酶催化生化反应的速率来衡量。 (2)酶催化生化反应的速率不仅与反应体系中的酶浓度和底物浓度等有密切关系，还受多种环境因素如温度、pH等的影响。 2．探究pH对酶活性的影响 (1)实验操作 ①将若干同样大小(如1 cm2)的滤纸片浸入酵母菌液，取出后晾干，滤纸片上附着过氧化氢酶。 ②在四只烧杯中盛入体积分数为2%、pH分别为5、7、9、11的H2O2溶液(温度相同)，将滤纸片分别放入烧杯中。滤纸片接触液面后会下沉，直至烧杯底部。 ③及时记录滤纸片从液面下沉到浮出液面所用的时间(t)。以1/t为纵坐标(代表酶促反应速率)、pH为横坐标，绘制曲线图。 (2)实验结果的曲线图 3．pH对酶活性的影响 (1)酶活性会受到pH的影响，适宜pH一般在6～8之间。 (2)酶活性最大时的pH称为酶的最适pH。 (3)在过酸或过碱的条件下，酶活性一般会明显降低，甚至会变性失活。 4．温度对酶活性的影响 (1)在一定的温度范围内，酶活性随着温度的升高而上升， ... ...