2020-2021学年新教材生物苏教版必修一教案：第1节第1课时生物催化剂——酶

第一节第一节生命活动需要酶和能源物质生命活动需要酶和能源物质 第第 1 1 课时课时生物催化剂酶生物催化剂酶 课标内容要求课标内容要求核心素养对接核心素养对接 1 1．． 说明绝大多数酶是一类能催化说明绝大多数酶是一类能催化1 1．．生命观念生命观念结构与功能观酶的功能与结构与功能观酶的功能与 生化反应的蛋白质生化反应的蛋白质，，酶活性受到酶活性受到特性是由其独特的空间结构决定的。特性是由其独特的空间结构决定的。 环境因素环境因素 如如 pHpH 和温度等和温度等 的影的影 响。响。 2 2．．科学思维科学思维通过分析与综合通过分析与综合，，总结酶的总结酶的 作用机理及特性。作用机理及特性。 2 2．． 探究酶催化的专一性、探究酶催化的专一性、高效性高效性3 3．．科学探究科学探究学会设计对照实验学会设计对照实验，，证明酶证明酶 及影响酶活性的因素。及影响酶活性的因素。的作用、探究酶的特性。的作用、探究酶的特性。 一、酶的本质一、酶的本质 1 1．．科学家对酶本质的探索历程科学家对酶本质的探索历程 1185711857 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。的，后来他又证实了酒精发酵是由酵母菌引起的。 2189721897 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。是酵母菌本身。 3192631926 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。明脲酶是蛋白质。 4193641936 年，酶是蛋白质的观念被确立。年，酶是蛋白质的观念被确立。 520520 世纪世纪 8080 年代，年代，科学家又发现少数科学家又发现少数 RNARNA 也具有生物催化功能，也具有生物催化功能，并把这类并把这类 RNARNA 称为核酶。称为核酶。 2 2．．酶的本质酶的本质 能催化生化反应的酶绝大多数是蛋白质，少数能催化生化反应的酶绝大多数是蛋白质，少数 RNARNA 也具有生物催化功能。也具有生物催化功能。 二、酶在细胞代谢中的作用二、酶在细胞代谢中的作用 1 1．．酶促反应酶促反应由酶催化的化学反应称为酶促反应。由酶催化的化学反应称为酶促反应。 2 2．．酶催化作用的实质酶催化作用的实质降低化学反应的活化能。降低化学反应的活化能。 3 3．．活化能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。需的能量称为活化能。 4 4．．活化分子活化分子 11含义处于过渡态的分子称为活化分子。含义处于过渡态的分子称为活化分子。 22使活化分子增多一般有两种途径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。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。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 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．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。而加快生化反应。 三、酶的特性三、酶的特性 1 1．在适宜的条件下，酶有很高的催化效率，能使生物体内的化学反应快速进．在适宜的条件下，酶有很高的催化效率，能使生物体内的化学反应快速进 行，即酶的催化作用具有高效性。行，即酶的催化作用具有高效性。 2 2．一种酶只能催化一种或一类生化反应，这是酶催化作用的专一性。．一种酶只能催化一种或一类生化反应，这是酶催化作用的专一性。 3 3．酶的催化作用通常是在常温、常压下进行的。酶是由活细胞产生的，一般．酶的催化作用通常是在常温、常压下进行的。酶是由活细胞产生的，一般 在细胞内、外均具有催化活性。在细胞内、外均具有催化活性。 4 4．．酶活性酶活性 11含义酶催化生化反应的能力。含义酶催化生化反应的能力。 22衡量指标酶催化生化反应的速率。衡量指标酶催化生化反应的速率。 33影响因素影响因素 ①反应体系中的酶浓度和底物浓度等。①反应体系中的酶浓度和底物浓度等。 ②多种环境因素如温度、②多种环境因素如温度、pHpH 等。等。 ③环境中③环境中 pHpH 对酶活性的影响对酶活性的影响 a a．酶的适宜．酶的适宜 pHpH 一般在一般在 6 6～～8 8 之间。之间。 b b．酶活性最大时的．酶活性最大时的 pHpH 称为酶的最适称为酶的最适 pHpH。。 c c．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。．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环境中温度对酶活性的影响④环境中温度对酶活性的影响 a a．在一定的温度范围内，酶活性随着温度的升高而上升，超过一定温度后，．在一定的温度范围内，酶活性随着温度的升高而上升，超过一定温度后， 酶活性反而下降。酶活性反而下降。 b b．酶活性最高时的温度称为酶的最适温度。．酶活性最高时的温度称为酶的最适温度。 c c．适当升高温度，能加快生化反应速率，但温度过高会使酶变性失活，从而．适当升高温度，能加快生化反应速率，但温度过高会使酶变性失活，从而 降低生化反应速率。降低生化反应速率。 d d．适当降低温度，可以抑制酶活性，降低生化反应速率，但一般不会使酶失．适当降低温度，可以抑制酶活性，降低生化反应速率，但一般不会使酶失 活。活。 判断对错判断对错 正确的打“√”，错误的打“”正确的打“√”，错误的打“” 1 1．酶在生物体内有催化和调节作用。．酶在生物体内有催化和调节作用。 2 2．酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质。．酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质。 3 3．有些酶中含有核糖，有些酶在体外可以发挥作用。．有些酶中含有核糖，有些酶在体外可以发挥作用。 4 4．酶催化作用的实质是提供化学反应所需的活化能，使化学反应顺利进行。．酶催化作用的实质是提供化学反应所需的活化能，使化学反应顺利进行。 5 5．一种酶只能催化一种或一类化学反应。．一种酶只能催化一种或一类化学反应。 6 6．． 温度偏高或偏低，温度偏高或偏低，酶的活性都会明显降低，酶的活性都会明显降低，过高或过低都会使酶变性失活。过高或过低都会使酶变性失活。 提示提示1. 1.酶在生物体内有催化作用酶在生物体内有催化作用，，没有调节作用。没有调节作用。 2 2．．有些酶是有些酶是 RNARNA。。 3 3．．√√ 4 4．．酶的作用原理是降低化学反应的活化能酶的作用原理是降低