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

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(guò)酸和過(guò)堿等環(huán)境條件都能高溫、低溫、過(guò)酸和過(guò)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(lái)表示。來(lái)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”、“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(guò)氧化氫酶粗酶液的制備及活力測(cè)定過(guò)氧化氫酶粗酶液的制備及活力測(cè)定a制備過(guò)氧化氫酶粗酶液制備過(guò)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(guò)切碎、研磨、材料，經(jīng)過(guò)切碎、研磨、_，取，取_即可得到過(guò)氧化氫酶粗酶液。即可得到過(guò)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(guò)氧化氫酶的活力分光光度法測(cè)定過(guò)氧化氫酶的活力在過(guò)氧化氫酶存在時(shí)，過(guò)氧化氫將在過(guò)氧化氫酶存在時(shí)，過(guò)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(guò)色產(chǎn)物。待酶反應(yīng)終止后，過(guò)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(guò)氧化氫酶的活力。吸光值，計(jì)算出過(guò)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(guò)氧化氫酶的活力高錳酸鉀滴定法測(cè)定過(guò)氧化氫酶的活力過(guò)氧化氫酶可以催化過(guò)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(guò)量的過(guò)氧化氫溶果在反應(yīng)系統(tǒng)中加入適當(dāng)過(guò)量的過(guò)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(guò)氧化氫酶等過(guò)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(guò)濾、離心。等機(jī)械將組織細(xì)胞破碎，然后過(guò)濾、離心。2.胞外酶胞外酶(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?？楅g隙中提取。 H2O2酶粗酶液的制備過(guò)程中敘述錯(cuò)誤酶粗酶液的制備過(guò)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(guò)濾和離心處理材料需要破碎、過(guò)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(guò)濾、離酶，所以要進(jìn)行破碎或研磨，然后過(guò)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?！敬鸢复鸢浮緿互動(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(guò)氧范圍。例如：過(guò)氧化氫酶最適化氫酶最適pH范圍為范圍為6.87.3。過(guò)酸、過(guò)堿。過(guò)酸、過(guò)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(wèn)題：答下列問(wèn)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(kāi)。(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?lái)圖上畫(huà)出生成物量變化的示意曲線。在原來(lái)圖上畫(huà)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)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_?！窘馕鼋馕觥棵傅膶Ｒ恍允侵敢环N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(huà)坐標(biāo)曲線時(shí)，反應(yīng)速度加快，時(shí)間縮短，畫(huà)坐標(biāo)曲線時(shí)，反應(yīng)速度加快，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(guò)最適溫度，酶活性隨溫度升高而下快，超過(guò)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(guò)高時(shí)點(diǎn)是高溫條件，當(dāng)溫度過(guò)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。