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1、酶与酶的应用本讲稿第一页，共三十二页 【教学内容及考试说明教学内容及考试说明】知识内容知识内容 等级要求等级要求 酶在代谢中的作用酶在代谢中的作用 B B酶的应用酶的应用 酶在洗涤等方面的应用酶在洗涤等方面的应用 A A 制备和应用固相化酶制备和应用固相化酶 A A探究影响酶活性的因素探究影响酶活性的因素 C C探究酶在洗涤方面的作用探究酶在洗涤方面的作用 B B本讲稿第二页，共三十二页【知识网络构建】【知识网络构建】酶酶产生场所产生场所本质本质作用作用特性特性应用应用活活细细胞胞蛋蛋白白质质RNA催催化化I高效性高效性专一性专一性作用条件温和作用条件温和加加酶酶洗洗衣衣粉粉固固定定化化酶酶实
2、验实验本讲稿第三页，共三十二页产生场所产生场所化学本质化学本质作用作用作用场所作用场所酶的特性酶的特性体内来源体内来源具有分泌功能的细胞才能具有分泌功能的细胞才能产生产生活细胞活细胞蛋白质蛋白质大多为蛋白质，大多为蛋白质，少数为少数为RNA只在细胞内起催化作用只在细胞内起催化作用可在细胞内、外；体可在细胞内、外；体外发挥作用外发挥作用低温和高温均使酶变性失活低温和高温均使酶变性失活低温只抑制酶的活性，不低温只抑制酶的活性，不会使酶变性失活会使酶变性失活酶具有调节、催化等多种酶具有调节、催化等多种功能功能酶只起催化作用酶只起催化作用有的可来源于食物等有的可来源于食物等生物体内合成生物体内合成错误
3、的说法错误的说法正确的说法正确的说法【考点一【考点一.关于酶的基本知识】关于酶的基本知识】本讲稿第四页，共三十二页思考：思考：1 1、能否用简单的图示来表示酶、激素、载体、抗体之、能否用简单的图示来表示酶、激素、载体、抗体之间在间在本质本质上的关系呢？上的关系呢？本讲稿第五页，共三十二页思考：思考：2 2、酶具有专一性，那么还有哪些物质同样具有专一性、酶具有专一性，那么还有哪些物质同样具有专一性(特异性）？特异性）？载体：载体：不同物质所需的载体不同不同物质所需的载体不同激素：激素：特异性作用于靶细胞，靶器官，与受体结合特异性作用于靶细胞，靶器官，与受体结合tRNAtRNA：每种每种tRNAt
4、RNA只能识别并转运一种氨基酸（只能识别并转运一种氨基酸（6161种）种）抗体：抗体：一种抗体只能与相应的抗原发生特异性结合一种抗体只能与相应的抗原发生特异性结合本讲稿第六页，共三十二页分类（依据功能分类（依据功能)主要的酶主要的酶与与DNADNA复制有关的酶复制有关的酶与与DNADNA转录有关的酶转录有关的酶与逆转录有关的酶与逆转录有关的酶与基因工程有关的酶与基因工程有关的酶植物细胞工程有关的酶植物细胞工程有关的酶动物细胞工程有关的酶动物细胞工程有关的酶解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶聚合酶解旋酶、解旋酶、RNARNA聚合酶聚合酶逆转录酶逆转录酶(DNA(DNA聚合酶聚合酶)限制酶、限制酶
5、、DNADNA连接酶连接酶纤维素酶、果胶酶纤维素酶、果胶酶胰蛋白酶、胶原蛋白酶胰蛋白酶、胶原蛋白酶本讲稿第七页，共三十二页例例1(20101(2010上海生物，上海生物，17)17)下列有关人体中酶和激素的下列有关人体中酶和激素的叙述正确的是叙述正确的是 A A酶和激素都是蛋白质酶和激素都是蛋白质 B B酶和激素都与物质和能量代谢有关酶和激素都与物质和能量代谢有关 C C酶和激素都由内分泌细胞分泌酶和激素都由内分泌细胞分泌 D D酶和激素都要释放到血液中才能发挥作用酶和激素都要释放到血液中才能发挥作用 例题分析例题分析B本讲稿第八页，共三十二页例例2 2(2011(2011江苏，江苏，1)1)
6、下列物质合成时，需下列物质合成时，需要模板的是要模板的是 A A磷脂和蛋白质磷脂和蛋白质 B BDNADNA和酶和酶 C C性激素和胰岛素性激素和胰岛素 D D神经递质和受体神经递质和受体B本讲稿第九页，共三十二页酶酶化学本质化学本质作用作用特性特性催化作用催化作用蛋蛋白白质质RNA高效性高效性专一性专一性作用条件温和作用条件温和【考点二【考点二:与酶有关的实验设计】与酶有关的实验设计】本讲稿第十页，共三十二页注意：有些酶的化学本质是注意：有些酶的化学本质是RNA！该用什么试剂进行检测？该用什么试剂进行检测？11验证酶的本质是蛋白质验证酶的本质是蛋白质本讲稿第十一页，共三十二页实验时，肝脏的选
7、择有什么要求？实验时，肝脏的选择有什么要求？为什么要肝脏制备为研磨液？为什么要肝脏制备为研磨液？22验证酶具有催化作用、高效性验证酶具有催化作用、高效性自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量对对照照组组实验实验组组2 2号：号：9090水浴水浴3 3号：号：3.5%FeCl3.5%FeCl3 3 2 2滴滴4 4号：肝脏研磨液号：肝脏研磨液2 2滴滴H H2 2O O2 2分解分解速度速度产生气泡产生气泡的数目多的数目多少少H H2 2O O2 2的量；的量；温度；温度；FeClFeCl3 3和肝脏研磨和肝脏研磨液新鲜程度液新鲜程度1 1号号2 2、3 3、4 4号号本讲稿第十二页，共三十二
8、页平平衡衡点点时间时间423酶只能缩短化学达到化学平衡所需要的酶只能缩短化学达到化学平衡所需要的 不改变化不改变化学反应的平衡点学反应的平衡点时间时间1本讲稿第十三页，共三十二页3探究酶的专一性探究酶的专一性方法一：酶相同，底物不同方法一：酶相同，底物不同方法二：底物相同，酶不同方法二：底物相同，酶不同本讲稿第十四页，共三十二页 注意注意 在该实验中，检测底物是否被分解的试剂可在该实验中，检测底物是否被分解的试剂可以改为碘液吗？以改为碘液吗？不可以。因为碘液无法检测蔗糖是否水解。不可以。因为碘液无法检测蔗糖是否水解。本讲稿第十五页，共三十二页 低温低温（冰块）（冰块）适温适温（37）高温高温（
9、沸水浴）（沸水浴）淀粉溶液淀粉溶液唾液淀粉酶唾液淀粉酶以淀粉和淀粉酶为实验材料，碘液为检测试剂，以淀粉和淀粉酶为实验材料，碘液为检测试剂，简述实验设计思路，来探究最适温度简述实验设计思路，来探究最适温度4探究温度对酶活性的影响探究温度对酶活性的影响本讲稿第十六页，共三十二页探究温度对酶活性的影响探究温度对酶活性的影响思考：步骤思考：步骤2和步骤和步骤3是否可以颠倒顺序呢是否可以颠倒顺序呢?本讲稿第十七页，共三十二页注意注意a.a.在酶溶液和反应物混合之前，需要把两者先在酶溶液和反应物混合之前，需要把两者先分别放在各自所需的温度下保留一段时间分别放在各自所需的温度下保留一段时间b b.(1)检验
10、的试剂能用斐林试剂吗？检验的试剂能用斐林试剂吗？不可以。因为斐林试剂需要水浴加热，而该实验需要严不可以。因为斐林试剂需要水浴加热，而该实验需要严格控制温度格控制温度(2)选材可选用选材可选用H2O2 酶催化酶催化H2O2吗？吗？不可以。不可以。H H2 2O O2 2在加热情况下会分解在加热情况下会分解本讲稿第十八页，共三十二页实验实验5探究探究pH对酶活性的影响对酶活性的影响建议用过氧化氢酶催化过氧化氢的分解建议用过氧化氢酶催化过氧化氢的分解来完成此实验。来完成此实验。本讲稿第十九页，共三十二页（二）温度、（二）温度、PH 酶的活性酶的活性 酶促反应速率酶促反应速率过酸、过碱、高温都会使酶失
11、活，而低温只是过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制抑制酶的活性，酶的活性，酶分子结构未被破坏，升高温度其活性可酶分子结构未被破坏，升高温度其活性可恢复恢复【考点三【考点三:与酶有关的曲线解读】与酶有关的曲线解读】本讲稿第二十页，共三十二页除了温度和除了温度和PHPH可以影响可以影响酶的活性酶的活性而影响而影响酶促反应速率酶促反应速率以外，还有什么因素可以影响酶以外，还有什么因素可以影响酶促反应速率呢？促反应速率呢？本讲稿第二十一页，共三十二页酶促反应的影响因素酶促反应的影响因素底物浓度和酶的浓度底物浓度和酶的浓度甲图中，甲图中，OPOP段的限制因素是段的限制因素是:而而P P点之后的主
12、要限制因素是点之后的主要限制因素是:底物浓度底物浓度酶浓度酶浓度本讲稿第二十二页，共三十二页 例例3 3、（多选）在探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用时，实验人、（多选）在探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用时，实验人 员设置了如下方案，下列叙述正确的是员设置了如下方案，下列叙述正确的是()()A A 对照，可用来验证酶的专一性对照，可用来验证酶的专一性B B 由由对照可推测出淀粉酶的最适温度为对照可推测出淀粉酶的最适温度为6060C C 本实验的自变量是反应温度和底物的种类本实验的自变量是反应温度和底物的种类D D 本实验的实验原理之一是斐林试剂与还原糖反应产生砖红色沉淀本实验的实验原理之一是斐林试剂与还
13、原糖反应产生砖红色沉淀试试管管编编号号2ml 3%2ml 3%的淀粉溶液的淀粉溶液+2ml 3%2ml 3%的蔗糖溶液的蔗糖溶液+1ml 3%1ml 3%的淀粉的淀粉酶酶溶溶液液+温度（温度（）4040606080804040606080802ml 2ml 斐林斐林试剂试剂+砖红砖红色色颜颜色深浅色深浅+CD本讲稿第二十三页，共三十二页例例4 4、在、在“探究影响酶活性的因素探究影响酶活性的因素”实验中正确的操作是实验中正确的操作是 A A若探究若探究pHpH对酶活性的影响，对酶活性的影响，可选择过氧化氢溶液为底物可选择过氧化氢溶液为底物 B B若探究温度对酶活性的影响，若探究温度对酶活性的影
14、响，可选择过氧化氢溶液为底物可选择过氧化氢溶液为底物 C C若探究温度对淀粉酶活性的影响，若探究温度对淀粉酶活性的影响，可将淀粉与淀粉酶两溶液混合后再调控温度可将淀粉与淀粉酶两溶液混合后再调控温度 D D若探究若探究pHpH对淀粉酶活性的影响，对淀粉酶活性的影响，可选择碘液对实验结果进行检测可选择碘液对实验结果进行检测A本讲稿第二十四页，共三十二页例题分析例题分析例例5、下下图图一一表表示示温温度度对对酶酶促促反反应应速速率率的的影影响响，图图二二的的实实线线表表示示在在温温度度为为a的的情情况况下下生生成成物物量量与与时时间间的的关关系系。则则当当温温度度增增加一倍时生成物量与时间的关系是加
15、一倍时生成物量与时间的关系是()A曲线曲线1 B曲线曲线2C曲线曲线3 D曲线曲线4B本讲稿第二十五页，共三十二页加酶洗衣粉是指含加酶洗衣粉是指含 的洗衣粉的洗衣粉（一）加酶洗衣粉和普通洗衣粉的区别：（一）加酶洗衣粉和普通洗衣粉的区别：主主要要成成份份加酶洗衣粉：加酶洗衣粉：普通洗衣粉：普通洗衣粉：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶纤维素酶表面活性剂、水软化剂、碱表面活性剂、水软化剂、碱剂、漂白剂剂、漂白剂注意：使用加酶洗衣粉有什么优点？注意：使用加酶洗衣粉有什么优点？酶制剂酶制剂 考点四：考点四：酶的应用酶的应用 本讲稿第二十六页，共三十二页（二）探究加酶洗衣粉的洗涤效
16、果实验操作（二）探究加酶洗衣粉的洗涤效果实验操作探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果探究不同种类的加酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效探究不同种类的加酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效探究加酶洗衣粉使用时的最适温度探究加酶洗衣粉使用时的最适温度实验遵循的原则：实验遵循的原则：原则、原则、原则原则自变量：自变量：无关变量：无关变量：因变量：因变量：观察现象：观察现象：单一变量单一变量对照对照洗衣粉种类洗衣粉种类洗涤效果洗涤效果水的用量、水温、污染物的量、实验用布的质地大水的用量、水温、污染物的量、实验用布的质地大小、洗衣粉的用量，搅拌及洗涤时间小、洗衣粉的
17、用量，搅拌及洗涤时间可比较洗涤后污物的残留状况，如：已消失、可比较洗涤后污物的残留状况，如：已消失、颜色变浅、面积缩小等颜色变浅、面积缩小等 加酶洗衣粉种类加酶洗衣粉种类温度温度本讲稿第二十七页，共三十二页类型类型优点优点不足不足直接使直接使用酶用酶催化效率高，低耗能、催化效率高，低耗能、低污染等。低污染等。对环境条件敏感，容易失活；对环境条件敏感，容易失活；很难回收，提高了生产成本；很难回收，提高了生产成本；酶混在产物中，影响产品质量。酶混在产物中，影响产品质量。固定化固定化酶酶可以被反复利用。可以被反复利用。一种酶只能催化一种化学反应一种酶只能催化一种化学反应（生产实践中，很多产物的形成（
18、生产实践中，很多产物的形成都通过一系列酶促反应才能得到）都通过一系列酶促反应才能得到）。固定化固定化细胞细胞成本低，操作更容易。成本低，操作更容易。可催化一系列的酶促反可催化一系列的酶促反应应固定后与反应物不容易接近，可固定后与反应物不容易接近，可能导致反应速率下降等。能导致反应速率下降等。二、固定化酶和普通酶的区别二、固定化酶和普通酶的区别本讲稿第二十八页，共三十二页例例7.7.（20112011江苏江苏,15,15）下列有关酶的制备和应用的叙述，正确）下列有关酶的制备和应用的叙述，正确的是的是A A酶解法和吸水涨破法常用于制备微生物的胞内酶酶解法和吸水涨破法常用于制备微生物的胞内酶B B透
19、析、电泳和酸解等方法常用于酶的分离与纯化透析、电泳和酸解等方法常用于酶的分离与纯化C C棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤D D多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层A本讲稿第二十九页，共三十二页例例8 8、（、（20112011北京北京4 4）胰岛素的）胰岛素的A A，B B两条肽链是由一个基因两条肽链是由一个基因编码的。下列有关胰岛素的叙述，正确的是编码的。下列有关胰岛素的叙述，正确的是A.A.胰岛素基因的两条胰岛素基因的两条DNADNA单链分别编码单链分别编码A,BA,B两条肽链两条肽链B.B.沸水浴加热之后
20、，构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂沸水浴加热之后，构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂C.C.胰岛素的功能取决于氨基酸的序列，与空间结构无胰岛素的功能取决于氨基酸的序列，与空间结构无关。关。D.D.核糖体合成的多肽链需经蛋白酶的作用形成胰岛素。核糖体合成的多肽链需经蛋白酶的作用形成胰岛素。D本讲稿第三十页，共三十二页本讲稿第三十一页，共三十二页例例4 4(2009(2009重庆理综，重庆理综，1)1)下列有关酶的叙述，正确下列有关酶的叙述，正确的是的是 A A高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性 B B酶是活细胞产生并具有催化作用的蛋白质酶是活细胞产生并具有催化作用的蛋白质 C C细胞质基质中有催化葡萄糖分解的酶细胞质基质中有催化葡萄糖分解的酶 D D细胞质中没有作用于细胞质中没有作用于DNADNA的解旋酶的解旋酶C本讲稿第三十二页，共三十二页