(共24张PPT)
第5章
细胞的能量供应和利用
第1节
降低化学反应活化能的酶
一
酶的特性
加酶洗衣粉使用时应注意的事项
先把洗衣粉在水中溶解均匀后，再加入用水润湿的衣服，防止衣服局部变色
不能用开水（温度超过50℃）溶解加酶洗衣粉，否则会把洗衣粉中的酶杀死
衣服先用温水浸泡一段时间，一般在20分钟左右，常温洗涤时延长浸泡时间
洗衣粉应注意保质期，超过保质期的洗衣粉，其中的酶会失效，次氯酸钙会变质
洗衣粉一般不可以洗涤丝绸、全羊毛织物
酶具有高效性
小资料：酶与无机催化剂
催化反应的速率比较
酶
酶催化反应速率
化学催化剂速率
比值
碱性磷酸酶
14
1
10-15
1.4
1016
脲酶
3
104
3
10-10
1
1014
胰凝乳蛋白
1
102
1
10-10
1
1012
糖原磷酸化酶
1.6
10-3
〈5
10-15
〉3.2
1011
己糖激酶
1.3
10-3
〈1
10-13
〉1.3
1010
酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍
酶具有高效性的意义是保证细胞代谢快速有效地进行。
假如细胞中过氧化氢酶的催化效率很低会怎样？你在踢球或奔跑时，肌细胞需要大量的能量供应，如果有关的酶催化效率很低，供能的化学反应只能慢悠悠地进行，你还能跑那么快吗？
那么酶也能催化多种化学反应吗？
酸既能催化蛋白质水解，也能催化脂肪水解，还能催化淀粉水解。所以，无机催化剂催化的化学反应范围比较广。
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖。在淀粉溶液和蔗糖溶液中分别加入淀粉酶，再用斐林试剂鉴定溶液中有无还原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
取两支洁净的试管，编上号，然后按照下表中序号1至序号3的要求操作。
轻轻振荡这两支试管，使试管内的液体混合均匀，然后将试管的下半部浸到60℃左右的热水中，保温5min
取出试管，各加入2mL斐林试剂（边加入斐林试剂，边轻轻振荡这两支试管，以便使试管内的物质混合均匀）。
将两支试管的下半部放进盛有热水的大烧杯中，用酒精灯加热，煮沸1min。
观察两支试管内的溶液颜色变化。
思考
有必要，可排除无关变量，如淀粉酶的活性、浓度，加热时间，斐林试剂等因素的影响
在已知淀粉酶能够催化淀粉水解的情况下，本实验设置1号试管还有没有必要？
思考
2.你对本实验的过程有什么疑问吗？如果有，请提出来与本小组同学讨论。
本实验能否用碘液替代斐林试利进行检测？
不能，因为碘液可检测出淀粉是否被分解，但是无法检测出蔗糖是否被分解。
淀粉酶只能催化淀粉水解，对蔗糖则不起催化作用。确切地说，每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
01
02
04
03
α-淀粉酶，新鲜肝脏研磨液（H2O2酶）
酶
淀粉溶液，过氧化氢溶液，盐酸，氢氧化钠溶液，碘液，斐林试剂，蒸馏水
试剂
水浴锅，试管，烧杯，滴管，试管夹，PH试纸，火柴，
温度计
α-淀粉酶
的最适温度大约是60℃
提示
材料用具
用具
探究影响酶活性的条件
合理设计实验方案
自变量的设置及可操作性
因变量的预期及测量
实验材料的选择是否合理
无关变量的控制
对照实验的设置
探究影响酶活性的条件
课题名称
用淀粉酶探究温度对酶活性的影响
用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响
实验材料
淀粉溶液、唾液淀粉酶
肝脏研磨液、H2O2溶液
自变量
温度
pH
自变量的设置方法
分别用37℃的水、沸水、冰水处理
分别用蒸馏水、HCl溶液、NaOH溶液处理
因变量
酶活性
酶活性
因变量的观察指标
加碘液后溶液颜色变化的速率
氧气产生的速率
无关变量
pH相同且适宜等
温度相同且适宜等
生物种类与其体内酶的最适条件
生物种类不同，其体内酶的最适温度不同。
生物种类不同，其体内酶的最适pH不同。
同种生物，不同部位酶的最适pH不同，举例如下：
唾液淀粉酶的最适pH≈6.8。
胃蛋白酶的最适pH≈1.5
胰液、小肠液中酶的最适pH≈76。
由于酶的作用条件较温和，温度、pH等条件不适宜都会影响酶的活性，因此，酶的贮藏、运输和使用过程都应保持适宜的温度和pH。绝大多数酶是蛋白质。因此能影响蛋白质活性的理化因素大多都能影响酶的活性。例如，除温度、pH外，重金属离子也可影响活性。
高温、低温、过酸和过碱影响酶活性的原理相同吗？
过酸、过碱、高温，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。
低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。
0℃左右的低温虽然使酶活性明显降低，但是没有破坏酶的空间结构，在适宜的温度下酶的活性可以恢复。
在最适温度和PH下，酶的活性最高，温度和PH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。
练一练
1.淀粉酶只能水解淀粉，不能水解蛋白质，这一事实说明(
)
A.
酶具有高效性
B.
酶具有专一性
C.
酶具有多样性
D.
酶的化学成分是蛋白质
B
2.下列各种关于酶的特性的说法中，正确的有(
)
①1份淀粉酶能催化100万份淀粉水解成麦芽糖，说明酶具有高效性
②植物体内的酶在过酸或过碱的条件下变性失活，不能发挥良好的催化作用，说明酶的作用条件温和
③人体内的酶在人的正常体温条件下能发挥良好的催化作用，说明酶的作用条件温和
④蛋白酶只能催化蛋白质分解，而不能催化淀粉分解，说明酶具有专一性
A.①②③
B.①②③④
C.②④
D.②③④
B
3.为了探究温度、pH对酶活性的影响,某同学进行了下列实验设计,其中合理的是(??
)
A.探究温度对酶活性的影响时,选用过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液
B.探究温度对酶活性的影响时,选用新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液,加入斐林试剂
C.探究pH对酶活性的影响时,选用新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液,加入碘液
D.探究pH对酶活性的影响时,选用新鲜的肝脏研磨液、过氧化氢溶液
D人教版（2019）必修一
分子与细胞
第5章
细胞的能量供应和利用
第1节
降低化学反应活化能的酶
二
酶的特性
一、教学目标的确定
课程标准与本节对应的要求是：“说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质。”根据上述要求和建议，本节课教学目标确定如下：
1.概述酶的特性。
2.分析温度和pH对酶活性的影响。
3.通过酶在生活、生产中的应用，认同酶在生产实践上具有高效、环保、节能等特点。
二、教学重难点
教学重点
酶的特性
教学难点
分析温度和pH对酶活性的影响
三、教学步骤
1.新课导入
教师活动：提问：生活中常见的加酶产品有什么？
教师活动：利用课件展示相关加酶产品的图片。
教师活动：以加酶洗衣粉为例，讲解其在使用过程中的注意事项。
教师活动：上节课也讲到了无机催化剂，那么酶和无机催化剂的不同点都有什么？通过加酶洗衣粉的使用，我们又能得到什么信息？
教师活动：这就是我们这节课要学习的内容——酶的特性。
2.新课讲授
一、酶具有高效性
教师活动：通过上节课的学习，我们已经知道酶具有高效性。大量的实验数据表明，酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍。
教师活动：酶具有高效性的意义是保证细胞代谢快速有效地进行。
教师活动：对此我们可以设想一下，假如细胞中过氧化氢酶的催化效率很低会怎样？你在踢球或奔跑时，肌细胞需要大量的能量供应，如果有关的酶催化效率很低，供能的化学反应只能慢悠悠地进行，你还能跑那么快吗？
教师活动：酸既能催化蛋白质水解，也能催化脂肪水解，还能催化淀粉水解。所以，无机催化剂催化的化学反应范围比较广。
教师活动：那么酶也能催化多种化学反应吗？
二、酶具有专一性
教师活动：课件展示“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”实验视频，或引导学生进行实验。
教师活动：讲解实验原理和实验步骤，引导学生分组进行实验。
教师活动：展示实验结果。
教师活动：引导学生思考问题，讲解要点为：
1.提示：有必要，可排除无关变量，如淀粉酶的活性、浓度，加热时间，斐林试剂等因素的影响
2.提示：本实验能否用碘液替代斐林试利进行检测？
不能，因为碘液可检测出淀粉是否被分解，但是无法检测出蔗糖是否被分解。
教师活动：讲解实验结论：
教师活动：上述实验说明，淀粉酶只能催化淀粉水解，对蔗糖则不起催化作用。确切地说，每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
教师活动：通过刚才的实验结论，我们知道酶具有专一性。那么酶还有其他什么特性呢？
三、酶的作用条件较温和
教师活动：引导学学生阅读课本关于“影响酶活性的条件”的相关内容。引导着学生从提供的实验材料中进行选择，设计实验方案，同时提醒学生注意自变量的控制以及对照组的设置。
教师活动：展示相关实验视频或引导学生进行实验。
教师活动：实验实例：
课题名称
用淀粉酶探究温度对酶活性的影响
用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响
实验材料
淀粉溶液、唾液淀粉酶
肝脏研磨液、H2O2溶液
自变量
温度
pH
自变量的设置方法
分别用37℃的水、沸水、冰水处理
分别用蒸馏水、HCl溶液、NaOH溶液处理
因变量
酶活性
酶活性
因变量的观察指标
加碘液后溶液颜色变化的速率
氧气产生的速率
无关变量
pH相同且适宜等
温度相同且适宜等
教师活动：引导学生按照设计的实验方案进行实验，并在实验结束后，组织学生交流探究的过程以及实验结论。
教师活动：讲解生物种类与其体内酶的最适条件
（1）生物种类不同，其体内酶的最适温度不同。
（2）生物种类不同，其体内酶的最适pH不同。
（3）同种生物，不同部位酶的最适pH不同，举例如下：
①唾液淀粉酶的最适pH≈6.8。
②胃蛋白酶的最适pH≈1.5
③胰液、小肠液中酶的最适pH≈76。
教师活动：教师活动：由于酶的作用条件较温和，温度、pH等条件不适宜都会影响酶的活性，因此，酶的贮藏、运输和使用过程都应保持适宜的温度和pH。绝大多数酶是蛋白质。因此能影响蛋白质活性的理化因素大多都能影响酶的活性。例如，除温度、pH外，重金属离子也可影响活性。
教师活动：0℃左右的低温虽然使酶活性明显降低，但是没有破坏酶的空间结构，在适宜的温度下酶的活性可以恢复。
教师活动：讲解温度以及pH对酶活性的影响的曲线图。
教师活动：总结酶的活性。
四、板书设计
第5章
第1节
降低化学反应活化能的酶
二
酶的特性
一、酶具有高效性
二、酶具有专一性
三、酶的作用条件较温和
