高考生物總復(fù)習(xí) 第三章第1節(jié) 酶的制備及活力測(cè)定課件 中圖版選修1

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1、第三章第三章 酶的制備及應(yīng)用酶的制備及應(yīng)用第三章第三章 酶的制備及應(yīng)用酶的制備及應(yīng)用第第1節(jié)節(jié)酶的制備及活力測(cè)定酶的制備及活力測(cè)定學(xué)習(xí)導(dǎo)航學(xué)習(xí)導(dǎo)航1.研究酶的存在及提取方法。研究酶的存在及提取方法。重點(diǎn)重點(diǎn)2.嘗試?yán)妹富盍y(cè)定的一般原理和方法。嘗試?yán)妹富盍y(cè)定的一般原理和方法。 難點(diǎn)難點(diǎn)新知初探思維啟動(dòng)新知初探思維啟動(dòng)一、酶的存在及影響因素一、酶的存在及影響因素1.合成場(chǎng)所：合成場(chǎng)所：在生物體活細(xì)胞中合成。在生物體活細(xì)胞中合成。2.反應(yīng)部位：反應(yīng)部位：多數(shù)在多數(shù)在_直接參與生物化直接參與生物化學(xué)反應(yīng)，少數(shù)在學(xué)反應(yīng)，少數(shù)在_發(fā)揮作用。發(fā)揮作用。3.影響因素：影響因素：_等多種環(huán)境條等多種環(huán)境

2、條件都可能影響酶的件都可能影響酶的_,導(dǎo)致酶變性，導(dǎo)致酶變性，直至喪失活力。直至喪失活力。細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞外細(xì)胞外溫度、酸堿性溫度、酸堿性空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)判一判判一判(1)人體內(nèi)、參與物質(zhì)分解的酶都可以在分泌人體內(nèi)、參與物質(zhì)分解的酶都可以在分泌物中提取。物中提取。()(2)高溫、低溫、過酸和過堿等環(huán)境條件都能高溫、低溫、過酸和過堿等環(huán)境條件都能改變酶的空間結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致酶變性失活。改變酶的空間結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致酶變性失活。()(3)新采摘的甜玉米放在沸水中浸泡后，可使新采摘的甜玉米放在沸水中浸泡后，可使甜味保持的時(shí)間長(zhǎng)些。甜味保持的時(shí)間長(zhǎng)些。()(4)薩姆納第一次證明了脲酶是蛋白質(zhì)。薩姆納第一次證明了脲酶

3、是蛋白質(zhì)。()二、酶的活力及測(cè)定方法二、酶的活力及測(cè)定方法1.酶的活力：酶的活力：以單位時(shí)間內(nèi)以單位時(shí)間內(nèi)_或者在單位時(shí)間內(nèi)或者在單位時(shí)間內(nèi)_來表示。來表示。2.酶活力的測(cè)定酶活力的測(cè)定(1)方法：利用方法：利用_進(jìn)行比色。進(jìn)行比色。底物的消耗量底物的消耗量產(chǎn)物的生成量產(chǎn)物的生成量分光光度法分光光度法(2)實(shí)例實(shí)例植物淀粉酶的制備及活力測(cè)定植物淀粉酶的制備及活力測(cè)定使酶失活使酶失活鈍化酶的活性使反應(yīng)終鈍化酶的活性使反應(yīng)終止止 3,5-二硝基水楊二硝基水楊酸試劑酸試劑煮沸煮沸黃褐色黃褐色520m想一想想一想進(jìn)行酶活力測(cè)定時(shí)，出現(xiàn)了進(jìn)行酶活力測(cè)定時(shí)，出現(xiàn)了“恒溫處理恒溫處理”、“沸水加熱沸水加熱”

4、、“鈍化處理鈍化處理”，是否矛盾？，是否矛盾？各有什么目的呢？各有什么目的呢？【提示提示】不矛盾。恒溫處理是為酶促反應(yīng)不矛盾。恒溫處理是為酶促反應(yīng)提供必要的溫度條件，與之形成對(duì)照的是經(jīng)提供必要的溫度條件，與之形成對(duì)照的是經(jīng)沸水浴加熱變性失活的酶液，而鈍化處理是沸水浴加熱變性失活的酶液，而鈍化處理是使反應(yīng)后的酶失活，使反應(yīng)終止。使反應(yīng)后的酶失活，使反應(yīng)終止。過氧化氫酶粗酶液的制備及活力測(cè)定過氧化氫酶粗酶液的制備及活力測(cè)定a制備過氧化氫酶粗酶液制備過氧化氫酶粗酶液以新鮮動(dòng)物肝臟、馬鈴薯塊莖或蘿卜塊根為以新鮮動(dòng)物肝臟、馬鈴薯塊莖或蘿卜塊根為材料，經(jīng)過切碎、研磨、材料，經(jīng)過切碎、研磨、_，取，取_即可

5、得到過氧化氫酶粗酶液。即可得到過氧化氫酶粗酶液。離心離心上清液上清液b分光光度法測(cè)定過氧化氫酶的活力分光光度法測(cè)定過氧化氫酶的活力在過氧化氫酶存在時(shí)，過氧化氫將在過氧化氫酶存在時(shí)，過氧化氫將_氧化生成氧化生成_色產(chǎn)物。待酶反應(yīng)終止后，過色產(chǎn)物。待酶反應(yīng)終止后，過濾，取濾液適當(dāng)稀釋，在波長(zhǎng)濾，取濾液適當(dāng)稀釋，在波長(zhǎng)_ nm處測(cè)處測(cè)吸光值，計(jì)算出過氧化氫酶的活力。吸光值，計(jì)算出過氧化氫酶的活力。愈創(chuàng)木酚愈創(chuàng)木酚茶褐茶褐470c高錳酸鉀滴定法測(cè)定過氧化氫酶的活力高錳酸鉀滴定法測(cè)定過氧化氫酶的活力過氧化氫酶可以催化過氧化氫酶可以催化H2O2分解為水和氧。如分解為水和氧。如果在反應(yīng)系統(tǒng)中加入適當(dāng)過量的過

6、氧化氫溶果在反應(yīng)系統(tǒng)中加入適當(dāng)過量的過氧化氫溶液，經(jīng)酶促反應(yīng)后，在酸性條件下，用標(biāo)準(zhǔn)液，經(jīng)酶促反應(yīng)后，在酸性條件下，用標(biāo)準(zhǔn)高錳酸鉀溶液滴定多余的高錳酸鉀溶液滴定多余的_,反應(yīng)如下：反應(yīng)如下：5H2O22KMnO44H2SO45O22KHSO48H2O2MnSO4H2O2H2O2的量的量要點(diǎn)突破講練互動(dòng)要點(diǎn)突破講練互動(dòng)要點(diǎn)一要點(diǎn)一粗酶液的制取粗酶液的制取1.胞內(nèi)酶胞內(nèi)酶(絕大多數(shù)酶，如呼吸酶、淀粉酶、絕大多數(shù)酶，如呼吸酶、淀粉酶、過氧化氫酶等過氧化氫酶等)：用破碎儀、研磨器或勻漿器：用破碎儀、研磨器或勻漿器等機(jī)械將組織細(xì)胞破碎，然后過濾、離心。等機(jī)械將組織細(xì)胞破碎，然后過濾、離心。2.胞外酶胞外

7、酶(消化酶等消化酶等)：直接從動(dòng)物分泌物或組：直接從動(dòng)物分泌物或組織間隙中提取。織間隙中提取。 H2O2酶粗酶液的制備過程中敘述錯(cuò)誤酶粗酶液的制備過程中敘述錯(cuò)誤的是的是()A以新鮮動(dòng)物肝臟、馬鈴薯塊莖或蘿卜塊根以新鮮動(dòng)物肝臟、馬鈴薯塊莖或蘿卜塊根為材料為材料B材料需要破碎、過濾和離心處理材料需要破碎、過濾和離心處理C取上清液即可得到粗酶液取上清液即可得到粗酶液D粗酶液需要鈍化處理保存粗酶液需要鈍化處理保存例例1【解析解析】H2O2酶分布于很多組織細(xì)胞中，酶分布于很多組織細(xì)胞中，可有效地去除可有效地去除H2O2的危害，它屬于細(xì)胞內(nèi)的的危害，它屬于細(xì)胞內(nèi)的酶，所以要進(jìn)行破碎或研磨，然后過濾、離酶，

8、所以要進(jìn)行破碎或研磨，然后過濾、離心。但鈍化處理是使酶失去活性的方法，不心。但鈍化處理是使酶失去活性的方法，不是保存方法。是保存方法。【答案答案】D互動(dòng)探究互動(dòng)探究(1)如果換成胰蛋白酶的制備，具體方法又如果換成胰蛋白酶的制備，具體方法又是怎樣？是怎樣？(2)從哪些方面考慮酶液的保存？從哪些方面考慮酶液的保存？【提示提示】(1)細(xì)胞外的酶可直接從分泌物細(xì)胞外的酶可直接從分泌物中提取。中提取。(2)酶液保存應(yīng)考慮影響酶活性的因素，如酶液保存應(yīng)考慮影響酶活性的因素，如低溫、適宜低溫、適宜pH等條件。等條件。要點(diǎn)二要點(diǎn)二影響酶活力的因素影響酶活力的因素1.溫度溫度酶活力隨溫度的變化而變化的趨勢(shì)可用圖

9、示酶活力隨溫度的變化而變化的趨勢(shì)可用圖示表示：表示：(1)溫度從溫度從t1到到t時(shí)，隨著溫度的升高，酶活力時(shí)，隨著溫度的升高，酶活力逐漸增強(qiáng)。逐漸增強(qiáng)。(2)溫度從溫度從t到到t2時(shí)，隨著溫度的升高，酶活力時(shí)，隨著溫度的升高，酶活力逐漸降低。逐漸降低。(3)溫度高于溫度高于t2時(shí)，酶活力全部喪失。時(shí)，酶活力全部喪失。(4)t3、t4條件下，酶活力相同。條件下，酶活力相同。(5)t為最適溫度，即在該溫度時(shí)，酶的活力最為最適溫度，即在該溫度時(shí)，酶的活力最強(qiáng)。強(qiáng)。2.pH每種酶都有一定的最適每種酶都有一定的最適pH范圍。例如：過氧范圍。例如：過氧化氫酶最適化氫酶最適pH范圍為范圍為6.87.3。過酸

10、、過堿。過酸、過堿都會(huì)使酶發(fā)生不可逆失活。都會(huì)使酶發(fā)生不可逆失活。3.酶的激活劑酶的激活劑有時(shí)加入酶的激活劑可以提高酶活力。有時(shí)加入酶的激活劑可以提高酶活力。4.酶的抑制劑酶的抑制劑加入酶的抑制劑后可以降低酶活力，甚至使加入酶的抑制劑后可以降低酶活力，甚至使酶失去活力。酶失去活力。特別提醒特別提醒酶活力的高低受溫度、酶活力的高低受溫度、pH、激活、激活劑等多種因素的影響，所以酶的提取一般選劑等多種因素的影響，所以酶的提取一般選擇在低溫和適合的擇在低溫和適合的pH下進(jìn)行，有時(shí)還要加入下進(jìn)行，有時(shí)還要加入酶的激活劑以提高酶活力。酶的激活劑以提高酶活力。 胰蛋白酶作用于一定量的某種物質(zhì)胰蛋白酶作用于

11、一定量的某種物質(zhì)(底底物物)，溫度保持在，溫度保持在37 ，pH保持在最適值，保持在最適值，生成物量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示，請(qǐng)回生成物量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示，請(qǐng)回答下列問題：答下列問題：(1)該酶作用的底物是該酶作用的底物是_。例例2(2)在在140 min后，曲線變成水平，這是因?yàn)楹?，曲線變成水平，這是因?yàn)開。(3)若增加胰蛋白酶濃度，其他條件不變，請(qǐng)若增加胰蛋白酶濃度，其他條件不變，請(qǐng)?jiān)谠瓉韴D上畫出生成物量變化的示意曲線。在原來圖上畫出生成物量變化的示意曲線。(4)若胰蛋白酶濃度和其他條件不變，反應(yīng)液若胰蛋白酶濃度和其他條件不變，反應(yīng)液pH由由2逐漸升高到逐漸升高到10，則酶催化反應(yīng)

12、的速度，則酶催化反應(yīng)的速度將將_，原因是，原因是_。(5)如圖中能正確表示胰蛋白酶對(duì)底物的分解如圖中能正確表示胰蛋白酶對(duì)底物的分解速度和溫度關(guān)系的是速度和溫度關(guān)系的是_。【解析解析】酶的專一性是指一種酶只能催化酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類化合物反應(yīng)，蛋白酶只能催化蛋一種或一類化合物反應(yīng)，蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)水解；隨著反應(yīng)時(shí)間的推移，反應(yīng)底物白質(zhì)水解；隨著反應(yīng)時(shí)間的推移，反應(yīng)底物逐漸耗盡，生成物量不再增加。催化性是指逐漸耗盡，生成物量不再增加。催化性是指酶只能改變反應(yīng)速度，不改變反應(yīng)結(jié)果。故酶只能改變反應(yīng)速度，不改變反應(yīng)結(jié)果。故畫坐標(biāo)曲線時(shí)，反應(yīng)速度加快，時(shí)間縮短，畫坐標(biāo)曲線時(shí)，反應(yīng)速

13、度加快，時(shí)間縮短，最終生成物量不變。受最終生成物量不變。受pH影響，酶在強(qiáng)酸或影響，酶在強(qiáng)酸或強(qiáng)堿環(huán)境中會(huì)因結(jié)構(gòu)改變而失活。強(qiáng)堿環(huán)境中會(huì)因結(jié)構(gòu)改變而失活。所以反應(yīng)速度不變，因?yàn)樵谒苑磻?yīng)速度不變，因?yàn)樵趐H為為2時(shí)酶已變時(shí)酶已變性失活。受溫度影響，低溫影響酶活性，但性失活。受溫度影響，低溫影響酶活性，但不使其變性失活，隨溫度升高，反應(yīng)速度加不使其變性失活，隨溫度升高，反應(yīng)速度加快，超過最適溫度，酶活性隨溫度升高而下快，超過最適溫度，酶活性隨溫度升高而下降。本題側(cè)重于考查胰蛋白酶的最適溫度為降。本題側(cè)重于考查胰蛋白酶的最適溫度為37 ?！敬鸢复鸢浮?1)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)(2)底物量一定，底物已被耗盡

14、底物量一定，底物已被耗盡(3)如圖如圖(4)不變不變?cè)谠趐H2時(shí)酶已失活時(shí)酶已失活(5)CA在在B點(diǎn)之前點(diǎn)之前,淀粉酶的活性和溫度成正比；淀粉酶的活性和溫度成正比；之后，成反比之后，成反比B當(dāng)溫度到達(dá)當(dāng)溫度到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，淀粉酶的活性最高點(diǎn)時(shí)，淀粉酶的活性最高CA點(diǎn)時(shí)，淀粉酶的活性很低，但隨著溫度點(diǎn)時(shí)，淀粉酶的活性很低，但隨著溫度升高，淀粉酶的活性可以上升升高，淀粉酶的活性可以上升DC點(diǎn)時(shí)，淀粉酶的活性很低，當(dāng)溫度降低點(diǎn)時(shí)，淀粉酶的活性很低，當(dāng)溫度降低時(shí)，酶的活性也可以恢復(fù)上升時(shí)，酶的活性也可以恢復(fù)上升解析：選解析：選D。從題圖中可以看出隨著溫度的不。從題圖中可以看出隨著溫度的不斷升高，淀粉酶的活性上升，在斷升高，淀粉酶的活性上升，在B點(diǎn)時(shí)，酶的點(diǎn)時(shí)，酶的活性達(dá)到最高；隨后，隨著溫度的繼續(xù)上升活性達(dá)到最高；隨后，隨著溫度的繼續(xù)上升,酶的活性迅速下降。酶的活性迅速下降。A點(diǎn)和點(diǎn)和C點(diǎn)相比，雖然酶點(diǎn)相比，雖然酶的活性都很低，的活性都很低，A點(diǎn)是低溫條件，對(duì)酶的分子點(diǎn)是低溫條件，對(duì)酶的分子結(jié)構(gòu)無(wú)影響，隨著溫度的上升，其活性也會(huì)結(jié)構(gòu)無(wú)影響，隨著溫度的上升，其活性也會(huì)不斷上升，而不斷上升，而C點(diǎn)是高溫條件，當(dāng)溫度過高時(shí)點(diǎn)是高溫條件，當(dāng)溫度過高時(shí),會(huì)破壞酶的分子結(jié)構(gòu)，使酶的活性發(fā)生不可會(huì)破壞酶的分子結(jié)構(gòu)，使酶的活性發(fā)生不可逆的變性。逆的變性。