5.1.2 降低化学反应活化能的酶(第二课时)高一生物上册课件(人教版2019必修1)

酶
酶的 来源
酶的 功能
定义 活细胞产生的具有催化作用的有机物。
本质 绝大多数是蛋白质，少数是RNA。 注意 ①一般来说，活细胞都能产生酶；
②酶在细胞内外均可发挥作用。
一、酶的特性
高效性
资料阅读，并回答问题： ① 每滴FeCl3溶液中的Fe3+数，大约是每滴研磨液中 过氧化氢酶分子数的25万倍 ② 1分子的H2O2酶在1 min内使500万个H2O2分解， 是Fe3+催化作用的109倍。 问题：酶(有机催化剂)VS无机催化剂的相同点和区别？
温度的变化不会影响酶的最适pH
pH的变化不会影响酶的最适温度
练习与应用
一、概念检测
1.嫩肉粉的主要作用是利用其中的酶对肌肉组织中的有机物进行分解，使
D 肉类制品口感鲜嫩。由此可推测嫩肉粉中能起分解作用的酶是（ ） A.纤维素酶 B.淀粉酶 C.脂肪酶 D.蛋白酶
B 2.能够促使唾液淀粉酶水解的酶是（ ）
这个模型中 A 代表某类酶,B 代表底物，C 和 D 代表产物。 这个模型的含义是：酶 A与底物 B 专一性结合,催化反应的发生,产 生了产物 C 和 D。这个模型可以解释酶的专一性。
2.下图表示最适温度下反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。 (1)请解释在A、B、C三点时该化学反应的状况。
P82 探究温度对淀粉酶活性的影响
一
1号
2号
3号
实 验
二 三
步四
骤 五
各加入2mL淀粉溶液
0 ℃保温
60 ℃保温
加入0 ℃保温 加入60 ℃保温的
的淀粉酶2滴
淀粉酶2滴
在各自的温度条件下反应约
100 ℃保温
加入100 ℃保温 的淀粉酶2滴
六
5min各加入两滴碘液 振荡
实验现象
蓝色
不变蓝
蓝色
结论 温度对酶的活性有影响，温度偏低或偏高都会降低酶活性
检测 底物没被分解
一、酶的特性
酶活性：指酶催化特定化学反应的能力。可以用单位时间内反应物的 剩余量或产物的生成量表示。
阅读下面两则材料，说一说哪些因素会影响酶活性呢？
①雕牌加酶洗 衣粉（使用说 明）： 用温水效果 最佳，切勿用 60℃以上的 热水 、、、
②唾液淀粉酶、 胃蛋白酶等消化 酶都是在消化道 中起作用的，不 同部位消化液的 pH不一样。
能够催化淀粉酶水解的酶是___蛋__白__酶____ ，产物是_多__肽_____。
如何证明酶具有专一性？
P81 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
提出问题： 酶具有专一性吗？
作出假设： 酶具有专一性。
设计实验， 分小组，用所给的材料、用具讨论出实验方案。
预期结果：
（5分钟）
材料：淀粉溶液，蔗糖溶液，淀粉酶溶液，蔗糖酶溶液，斐林试剂，碘液 用具：试管、大烧杯、量筒、滴管、温度计、试管夹、三脚架、石棉网、 酒精灯、火柴等。
酶 促 反 应 速 率
最适PH
➢ 酶的活性最强，催化效率最高的pH
称为酶的最适pH。
➢ 在低于最适pH的范围内,酶的活性随
着pH的升高而升高。
➢ 当超过最适pH，酶的活性随着PH的
PH
升高而降低，甚至失活。
➢ 强酸、强碱会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。 (蛋白质变性)
一、酶的特性
作用条件温和
酶具有高效性的意义： ✓ 保证了细胞代谢快速有效的进行。 ✓ 保证了细胞内能量供应的稳定。
【模型构建】以时间为横坐标，生成物的量为纵坐标 请画出在“加酶、加无机催化剂、未加催化剂”三种条件下H2O2分解的 反应速率曲线。
酶具有催化剂的特点： ➢ 缩短达到平衡的时间，不改变
平衡点（即产物的生成量不变） ➢ 能改变反应速率→降低化学反
率
着温度的升高而升高。
最适温度
3.当超过最适温度，酶的活性随着温度的 t/℃ 升高而降低，甚至失活。
低温使酶活性受抑制，但酶的空间结构稳定，温度恢复，酶活性 可恢复。（低温保存）
高温使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。(高温变性)
构建数学模型：绘制pH影响酶活性的曲线，并描述温度变化与酶活性的 关系。
该曲线表明，B 点的反应底物的 浓度足够大,是酶的数量限制了反 应速率的提高，这时加入少量的 酶，会使反应速率加快。
注 不选碘液鉴定的原因是什么？ 无法鉴定蔗糖是否反应
P81 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
方案二
一 取两支试管，编号1、2
实 二 向两支试管中各加入2mL淀粉溶液
验 步 三 1号试管加入2滴淀粉酶溶液
2号试管加入2滴蔗糖酶溶
骤 四 反应5min后，向两支试管中液加入等量的碘液
实验现象
不变蓝
变蓝
结论 淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。
A点：随着反应底物浓度的增加，反 应速率加快。
B点：反应速率在此时达到最高 。
C点：反应速率不再随反应底物浓度 的增加而升高,维持在相对稳定的水平。
2.下图表示最适温度下反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。
(2)如果从A点开始温度升高10℃，曲 线会发生什么变化?为什么?请画出变化 后的曲线。
5.1降低化学反应活化 能的酶——酶的特性
（第二课时）
酶有哪些特性？
本节聚焦
酶的活性受 哪些条件的 影响？
练一练
1．甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性(酶催化特定化学反应的
A 能力)与处理时间的关系如图所示。下列分析错误的是（ ）
A.甲酶的化学本质为蛋白质 B.甲酶能够不被该种蛋白酶降解 C.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变 D.甲酶可能是具有催化功能的RNA
这样会干扰自变量。 3.为什么不能用过氧化氢酶和过氧化氢来探究温度对酶活性的影响？
因为过氧化氢本身受热易分解，会对实验结果造成干扰。
构建数学模型：绘制温度影响酶活性的曲线，并描述温度变化与酶活性的 关系。
酶 促 反
1.酶的活性最高，催化效率最高的温度称 为酶的最适温度。
应 速
2.在低于最适温度的范围内,酶的活性随
注 能不能用斐林试剂鉴定？？ （可以）
总结：酶专一性的探究性实验设计思路 方案一 酶相同、底物不同 实验组：底物1 + 相应酶液 检测 底物被分解 对照组：等量底物2 + 等量相同酶溶液 检测 底物没被分解
方案二 底物相同、酶不同 实验组：底物 + 酶溶液1 检测 底物被分解 对照组：等量相同底物 + 等量酶溶液2
①含义 酶通常在一定pH范围和一定温度范围内才能起作用，而且在某一pH、
某一温度下作用最强。 ②意义
保证细胞代谢能够在温和条件 下高效进行。
③原因
过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久 失活。低温使酶的活性抑制，但酶的空间结构稳定，在适宜温度下 酶的活性会升高。因此，酶制剂适宜在低温和适宜的pH下保存。
➢ 问题：实验是如何保温的？为什么要这样操作？
先将酶和底物放到相应温度中一段时间后再混合，再在各自控制 的温度下保温一段时间。确保反应在预设温度下进行
思考·讨论
1.如何进一步探究淀粉酶的最适温度？ 缩小温度梯度，重复进行上述实验。
2.为什么不能用斐林试剂对实验结果进行检测？ 该实验的自变量是温度，用斐林试剂检测时需要水浴加热，
✓ 相同点： 都能催化化学反应，提高化学反应速率，缩短反应时间。
✓ 不同点： 酶的催化效率是无机催化剂的107效率更高。
思考： 我们运动时，肌肉细胞需要大量的能量供应，如果酶的催化效率很低，供 能反应只能慢悠悠地进行，我们会跑得很快吗？ ➢ 酶的高效性对机体生命活动有什么意义？
如果 A 点时温度升高 10℃，曲线上升 的幅度变小， 因为图中原曲线表示在最适温度下催化 速率随底物浓度的变化。温度高于或低 于最适温度，反应速率都会变慢。
2.下图表示最适温度下反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。
(3)如果在B点时向反应混合物中加 入少量同样的酶，曲线会发生什么 变化?为什么?请画出相应的曲线。
P81 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
方案一
一 取两支试管，编号1、2
实二 验 步三 骤
1号试管中加入2mL淀粉溶液 2号试管中加入2mL蔗糖溶
加入淀粉酶溶液2滴，振荡，试液管下半部分浸入60℃的 水浴中，反应5min。
四 加入斐林试剂
振荡 60℃水浴2min
实验现象
砖红色沉淀
无变化
结论 淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。
应活化能。
一、酶的特性
专 一 性 每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
➢ 下图表示的是某种酶作用的模型，尝试描述这个模型。
钥匙与锁的模型
1）图中代表酶的是__A_，做出判断的依据是_反__应__前___后__保__持__不__变。 2__）__A从__只图__作_1_和用__图于__2_D_可，__以_不_反_与_映_B__、出__C酶_反_具__应有_。单__专击__一添__加性标，题做出判断的依据是 3）如果D代表蔗糖，那么E和F则是 葡萄糖、果糖，A则是_蔗__糖___酶__。 4）如果D代表二肽，那么E和F则是 氨基酸 ，A则是__肽__酶____。 5）能够催化淀粉水解的酶是__淀__粉___酶___，产物是 _麦__芽___糖____。
酶在生活 中的应用
4 胰蛋白酶
2 含酶牙膏 3 多酶片
曲线分析能力提升
甲
乙
丙
丁
①图甲中，温度从a降低或升高，酶促反速率均下降，但是下降的原因不同。 ②图乙中，pH从b降低或升高，酶促反速率均下降，但是下降的原因相同。 ③图丙中，底物浓度为c时，酶促反应速率达到最大值，因为底物被酶饱和。
➢ 思考：分析下图能得出什么结论？
A.淀粉酶 B.蛋白酶 C.脂肪酶 D.麦芽糖酶
3.将刚采摘的新鲜糯玉米立即放入85℃水中热烫处理2min，可
D 较好地保持甜味。这是因为加热会（ ） A.提高淀粉酶的活性 B.改变可溶性糖分子的结构 C.破坏淀粉酶的活性 D.破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶的活性
二、拓展应用 1.下图表示的是某类酶作用的模型。尝试用文字描述这个模型。这个模型 能解释酶的什么特性？
1.酶的活性可能受温度影响。 2.酶的活性可能受PH值的影响。并且不同的酶需要不同的pH。
P82 探究温度对淀粉酶活性的影响
提出问题： 温度会影响酶的活性吗？
作出假设： 温度会影响酶的活性。
设计实验， 预期结果：
分小组，根据所给的材料、用具讨论出实验方案
材料：淀粉，淀粉酶（工业淀粉酶，最适温度60℃），碘液，斐林试剂； H2O2 溶液，新鲜的肝脏研磨液; 热水，冰块 用具：试管、量筒、小烧杯、大烧杯、滴管、试管夹、酒精灯等
小结：影响酶促反应速率的因素
1.酶促反应： 由酶催化的化学反应，生物体内的化学反应绝大多数属于酶促反应。 2.酶促反应速率： 单位时间内反应物或生成物浓度的改变量。
3.影响酶促反应速率的因素：
pH 温度 抑制剂
激活剂
活性 酶
浓度 底物浓度
酶促反应 速率
1 溶菌酶溶解细菌的细胞壁
6 果胶酶 5 加酶洗衣粉