高中生物 第3章 新陈代谢与酶2全套导学案 新人教版必修1.doc

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1、新陈代谢与酶一、新陈代谢的概念新陈代谢是活细胞中全部有序化学变化的总称。其中的每一个化学变化都是在酶的作用下进行的。它是生物最基本的特征,是生物体进行一切生命活动的基础。 二、酶的发现1.1783年,意大利科学家斯巴兰让尼用实验证明胃具有化学性消化的作用。2.1836年,德国科学家施旺从胃液中提取出了消化蛋白质的物质(胃蛋白酶)。3.1926年,美国科学家萨母纳通过化学实验证实脲酶是一种蛋白质。4.20世纪80年代以来,美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用。 三、酶的概念酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。绝大多数的酶

2、是蛋白质,少数是RNA。 四、酶的特性1.酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍,这说明酶具有高效性的特点。2.每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应,这说明酶的催化作用具有专一性的特点。3.高温、低温和过酸、过碱都会影响淀粉酶的活性,这说明酶的催化作用需要适宜的温度和适宜的pH。 【思考导学】1.人发烧时,不想吃东西,其原因是温度过高导致消化酶的活性降低。2.唾液淀粉酶随食物进入胃内,能否继续将淀粉分解为麦芽糖?其原因是什么?不能。唾液淀粉酶的最适pH在7左右,而胃液的pH在2左右,会使唾液淀粉酶失活并以蛋白质的形式被胃蛋白酶水

3、解。3.胰岛素制剂是治疗糖尿病的有效药物,只能注射,不能口服,其原因是胰岛素是一种蛋白质,若口服会以蛋白质的形式被蛋白酶水解。 【学法指导】1.掌握新陈代谢与酶的关系:生物体内的各项代谢活动,只有在酶的参与下才能在常温、常压的条件下迅速地进行。所以,将酶称作是促进新陈代谢的生物催化剂。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,酶的种类极其繁多,现在已签定出的就有2000种以上。习惯上,各种酶是根据其来源及其所催化的作用物(即底物)来命名的。例如,唾液淀粉酶是唾液腺产生的催化淀粉分解成麦芽糖的酶,胃蛋白酶是胃腺产生的催化蛋白质分解成多肽的酶。生物体内的

4、物质代谢过程是极其复杂的,如动物从外界摄取的营养物质经过变化成为动物自身的组成物质,组成物质又经过氧化分解成为代谢的最终产物而排出体外,这些过程中包括着许许多多的生物化学反应。据估计,人体细胞内每分钟大约要发生几百万次的化学反应。这么多的化学反应之所以能够在平常的温度、压力下迅速顺利地完成,完全是依靠酶的催化作用。正因为这样,生物体自我更新的速度是很快的。拿人体来说,体内血液中的红细胞每秒钟要更新200多万个,大约60天左右全部红细胞要更新一半;肝脏和血浆中的蛋白质,大约10天左右要更新一半。人在一生(按60年计算)中与外界环境交换各种物质的数量

5、,大约水为50吨,糖类为10吨,脂类为1吨,蛋白质为1.6吨。物质交换的总重量大约相当于人体重量的1200倍,而实际上现在人类的寿命已经大大超过60岁了。2.掌握酶的化学本质,有利于理解酶的作用以及温度、pH等对酶作用的影响:多年来,人们一直以为所有酶的化学本质都是蛋白质。然而,20世纪80年代以来的科学研究表明,一些RNA分子也具有酶的催化作用。例如,有一种叫做RNaseP的酶,这种酶是由20%的蛋白质和80%的RNA组成的。科学家们将这种酶中的蛋白质除去,并且提高了Mg2+的浓度,他们发现留下来的RNA仍然具有与该种酶相同的催化活性。后来的科

6、学实验进一步证实,某些RNA分子同那些构成酶的蛋白质分子一样,都是效率非常高的生物活性催化剂。所以概括地说,绝大多数的酶是蛋白质,少数的酶是RNA。温度对酶的作用有两种不同的影响:(1)和一般化学反应相同,酶反应在一定的温度范围内,其速度随温度升高而加快。(2)由于绝大多数酶是蛋白质,遇热易变性失去活性。在低温范围内,前一种作用占主要地位,但当温度升到一定限度时,后一种作用明显产生影响,随温度升高反应速度反而下降。在一定条件下,每一种酶在某一温度其活力最大,这个温度称酶的最适温度,在最适温度时,反应速度最快,温度对酶作用的影响如下图。酶对环境酸碱

7、度的敏感是酶的特性之一。每一种酶只能在一定限度的pH范围内才能表现其活性,过酸过碱会使蛋白质变性,使酶失活,pH对酶反应速度的影响可以从右上图的曲线得到说明:酶促反应速度最大时对应的pH,也就是酶的最适pH。 【例题解析】[例1]能正确说明酶不同于一般催化剂的催化特性之一的是A.酶都是蛋白质B.酶是活细胞产生的,只能在生物体内发挥催化作用C.酶的活性随着温度升高而不断提高D.每一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应解析:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,酶的催化作用具有专一性、高效性,并且需要适宜的条件。酶虽然是活细胞产生的,一般情况下都是在

8、生物体内发挥催化作用,但在体外适宜的条件下也具有催化作用。如在做有关实验时,我们把从生物体内提取的酶,放入试管中,在适宜的条件下同样能起

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