2021-2022学年 高一上学期生物人教版（2019）必修1 5.1.2 酶的特性课件 （50张ppt）

(共50张PPT)
酶的特性
酶的特性
（一）基本概念
1、酶促反应：由酶催化的化学反应。
2、酶的活性：酶对化学反应的催化效率。
怎样表示酶的活性大小？
反应时间
生成物的量
反应物的量
通常以单位时间内底物减少的量或产物生成的量（即反应的速度）来表示酶活性的大小。
（二）酶的特性
1、酶具有高效性
酶的催化效率是无机催化剂的107 ~1013 倍，保证了生物体内的化学反应能快速、顺利地进行
→
如何设计实验证明酶具有高效性？
酶的高效性一般是通过酶与无机催化剂对照来说明的！
酶高效性的曲线
（3）酶只能催化已存在的化学反应。
（2）酶只能缩短达到化学反应平衡所需时间,
不改变化学反应的平衡点。
（1）催化剂可加快化学反应速率，与无机催化
剂相比，酶的催化效率更高。
表示加入酶？表示加入无机催剂？未作处理？
无机催化剂既能催化蛋白质的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。
蛋白酶只能催化蛋白质水解，但不能催化脂肪、淀粉等的水解。
口腔里有唾液淀粉酶，可塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化。
由上述资料大胆的提出问题，作出你的假设。
酶具有专一性
资料1
过氧化氢酶只能催化过氧化氢分解，不能催化其他反应，脲酶除了催化尿素分解外，对其他化学反应也不起作用
1）定义：
每一种酶只能催化一种或一类化学反应
2、专一性
酶的专一性是普遍存在的
生物体内有些酶能够催化某些分子结构相近的矿物质，如二肽酶，可以催化任何两种氨基酸组成的二肽水解。
所以，准确地说，酶的专一性是指一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。
意义：酶的专一性能使细胞代谢高度有序的进行。
2.酶具有专一性
E + S ←→ 〔ES〕 ←→ E + P
酶 底物 中间复合物 酶 产物
酶和被催化的反应物分子都有特定的结构，反应前后酶的结构和性质不变，但和底物结合后空间结构有发生变化。
酶的专一性作用模型
（1）酶具有专一性的特点，而细胞内的化学反应又极其繁多，不同的反应需要不同的酶来催化，所以对于酶的家族来说，酶又具有多样性。
（2）酶的命名规律：酶的命名一般是依据其催化的底物而定的。酶的种类繁多，依据其催化反应的类型大体可以分为合成酶（例如ATP合成酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶）和分解酶（如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、肽酶）两大类。
（3）同一生物体内不同细胞内酶的种类和数量不相同。
酶A
未加酶
（酶B）
酶专一性的曲线
底物A浓度
反应速率
如果给你淀粉酶、淀粉、蔗糖、蔗糖酶以及其
它必须的材料用具，能证明酶具有专一性吗？
能力提升
2）酶专一性的实验验证及曲线
[实验]
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用
原理：
淀粉和蔗糖在酶的催化作用下都能水解成还原糖,还原糖能够与斐林试剂反应，生成砖红色沉淀。
1号试管 2号试管
实验步骤 一
二 三 实验现象
结论 分别加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部浸入60℃左右的热水中，反应5min
2mL 蔗糖溶液
2mL 淀粉溶液
无变化
砖红色沉淀
淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
约60℃水浴2min
加入斐林试剂
振荡
能否用碘液作鉴定试剂？为什么
不能，因为碘液只能检测淀粉是否被水解，蔗糖分子是否被水解都不会使碘液变色。
你们还有其他的酶的专一性的验证方案吗？
唾液淀粉酶
pH 6.2~7.4
胃蛋白酶
pH 0.~1.5
小肠内的酶
pH 7.6
使用温水效果更佳
加酶
3、酶的作用条件较温和
发烧时没有食欲？
酶的活性受哪些条件影响？
肠溶片是当药物到达小肠部位才溶解释放出来起作用的片剂，可以避免胃液对药物活性的影响。（胃液的PH约为0.9-1.5，小肠液的PH约为7.6）
酶的活性受哪些条件影响？
肠溶片是当药物到达小肠部位才溶解释放出来起作用的片剂，可以避免胃液对药物活性的影响。（胃液的PH约为0.9-1.5，小肠液的PH约为7.6）
PART ONE
单击添加标题
03
03
高压
高温
强酸
强碱
大多是蛋白质
变性失活
酶的作用条件比较温和
点
一般来说影响蛋白质活性的因素都能影响酶的活性
摇匀混合，放置各自温度反应5min
结论：酶的催化作用需要在适宜的温度下进行
1号 2号 3号 1ˊ号 2ˊ号 3ˊ号
3%可溶性淀粉 2ml 2ml 2ml 2%淀粉酶 1ml 1ml 1ml
温度 0℃ 60℃ 100℃ 0℃ 60℃ 100℃
放置2分钟 混匀 1ˊ号倒入1号； 2ˊ号倒入2号； 3ˊ号倒入3号 碘液 在各混合试管中滴加碘液1滴 颜色 变蓝
变蓝
不变蓝
自变量
因变量
探究温度对酶活性的影响
点
实验过程中先加酶再调控温度同样能说明温度对酶活性的影响，你赞同吗？改用斐林试剂检测有不妥之处吗？为什么？
不，因为酶的催化效率高，加酶后再做变量（温度）的调控，底物已经被催化分解一部分了。
不行，因为斐林试剂检测过程中要加热，而本实验中的变量是温度。
交流与表达：
【提醒】
①本实验不宜选用斐林试剂，因为斐林试剂与还原糖只有在加热的条件下才有砖红色沉淀生成，而该实验需严格控制不同的温度。
②本实验不宜选用过氧化氢酶催化H2O2分解，因为过氧化氢酶催化的底物过氧化氢在加热的条件下分解也会加快。
酶促反应速率最快时的环境温度称为该酶促反应的最适温度
0
最适温度
t/℃
υ/mmol. s-1
酶活性受温度影响示意图
一般地，动物体内的酶最适温度在35~40℃之间；植物体内的酶最适温度在40~50℃之间；细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大。
温度对酶活性的影响
酶的催化作用需要适宜的温度
在最适宜温度下，酶的活性最高，较低的温度会使酶的活性都会明显降低，较高的温度容易使酶的空间结构遭到破坏而失去活性。
酶怎么保存？
低温保存
低温降低酶的活性但不破坏酶的空间结构
单击添加标题
03
03
低温保存
升温
酶的作用条件比较温和
点
探究pH对过氧化氢酶活性的影响
步骤顺序 试管1 试管2 试管3
20%肝脏研磨液 1ml 1ml 1ml
调节pH 5%HCl 2ml 蒸馏水 2ml 5%NaOH
2ml
3% H2O2液 2ml 2ml 2ml
预期现象 无气泡 大量 气泡 无气泡
实际现象
无气泡
大量气泡
无气泡
反应溶液pH会对酶的活性有影响
υ/mmol. s-1
最适pH
0
pH
酶活性受pH影响示意图
一般地，动物体内的酶最适pH在6.5~8.0之间；植物体内的酶最适温度在4.5~6.5之间；细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大。
pH对酶活性的影响
酶的催化作用需要适宜的pH值
在最适宜的pH值下，酶的活性最高，在过酸或过碱的条件下，都会使酶的空间结构遭到破坏而失去活性。
pH对酶活性的影响
胃蛋白酶
胰蛋白酶
反应速度
酸性 中性 碱性
淀粉酶
酶的名称 最适PH
过氧化氢酶 6.8
唾液淀粉酶 7
脂肪酶 8.3
胰蛋白酶 8.0-9.0
胃蛋白酶 1.5
3、酶的作用条件较温和
酶一般在比较温和的条件下催化化学反应的进行。
酶活性受温度影响示意图
最适温度
t/℃
υ/mmol. s-1
酶活性受pH值影响示意图
低温、高温、过酸、过碱对酶活性的影响一样的吗？
抑制
失活
失活
失活
※高温、过酸、过碱会破坏酶的空间结构，使酶失活。 低温不会使酶结构破坏，只使酶活性受抑制，但在适宜温度下其活性可以恢复。
在探究pH对酶活性的影响的实验中，温度和pH分别属于(　　)
A．自变量和因变量
B．无关变量和因变量
C．无关变量和自变量
D．因变量和自变量
酶与无机催化剂的异同
同：①酶与无机催化剂均能降低反应的活化
能从而改变反应速率；
②反应前后物质数量与性质不变；
③均不能改变反应的方向和平衡点；
异：①酶具有高效性、专一性、作用条件较温和等
小结：酶的特性
酶的高效性
酶的专一性
酶需要适宜的条件
每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应
酶的催化效率是无机催化剂的107 ~1013倍
影响酶促反应速率的因素？
1.温度、pH
（1）甲、乙曲线表明∶
①在一定温度（或pH）范围内，随温度（或pH）的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。
②过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。
（2）从丙图可以看出∶
反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。
2.底物浓度
酶量一定的条件下，在一定范围内随着底物浓度的增加，反应速率也增加，但达到一定浓度后不再增加，原因是受到酶数量的限制。
若酶的浓度增加时，曲线应如何变化？
3.酶浓度
在底物充足、其他条件适宜且固定的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正相关。
4、抑制剂对酶的影响
影响酶促反应速率不等于影响酶活性
（1）温度、pH都能影响酶的空间结构，改变酶的活性，进而影响反应速率。
（2）底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触来影响酶促反应速率的，并不影响酶活性。
酶与生活
1．下图纵轴为酶反应速度，横轴为底物浓度，其中正确表示酶量增加1倍时，底物浓度和反应速率关系的是
B
2.下列符合下图所示含义的是（ ）
A、随PH从5升高到7，酶的活性逐渐降低
B、随PH从5升高到7，酶的最适温度不变
C、温度从0到A变化过程中，酶的活性逐渐降低
D、该酶的最适PH值为7
B
5
7
6
A
（1）纵坐标为反应物剩余量，剩的越多，生成物越少，反应速率越慢。
（2）图示pH=6时，反应物剩余量最少，应为最适pH。
（3）当pH改变时，最适温度保持不变。
3、将唾液淀粉酶先放入沸水中2分钟，再放
在370C的恒温水浴中，酶的催化效率前后
变化是 ( )
A、不断降低 B、先升后降
C、先降后升 D、没有变化
D
4、在下图所示的实验中属于自变量的是 （ ）
A．催化剂不同
B．过氧化氢分解速率的大小
C．试管的大小
D．试管中的过氧化氢溶液的量
A
人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是
A.所吃食物不能消化 （ ）
B.胃没有排空
C.体温超过合适温度，消化酶的活性下降
D.吃药使人没有了胃口
胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用，
主要原因是（ ）
A.pH不适合
B.胃中已经起了消化作用，不能再起作用了
C.被小肠中的物质包裹起来，所以起不到催化作用
D.小肠中没有蛋白质可被消化
C
A
能水解脂肪酶的酶是
A、淀粉酶 B、蛋白酶
C、脂肪酶 D、麦芽糖酶
B
细胞内合成酶的主要的场所是（ ）
A.细胞质 B. 线粒体
C.核糖体 D. 内质网
C
酶的基本组成单位是（ ）
A.氨基酸 B.核苷酸
C.核糖核苷酸 D.A或C
D
图1是过氧化氢酶活性受pH影响的曲线，图2表示在最适温度下，pH=b时H2O2分解产生的O2量（m）随时间的变化曲线．若该酶促反应过程中改变某一初始条件，以下改变正确的是（　　）
A． pH=a时，e点下移，d点左移
B． pH=c时，e点为0
C． H2O2量增加时，e点上移，d点右移
D． 温度升高时，e点下移，d点左移
C
酶抑制剂有两类，其中竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，从而降低酶对底物的催化效应；非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合，能改变酶的构型，使酶不能与底物结合，从而使酶失去催化活性。下列叙述正确的是
A. 酶的催化作用实质是为化学反应提供活化能
B. 改变底物的量对两种抑制剂的作用效果均无影响
C. 竞争性抑制剂通过降低酶本身的活性来降低酶促反应速率
D. 高温、非竞争性抑制剂都能通过改变酶的空间结构使酶失去催化活性
D
几丁质（一种多糖）是昆虫甲壳的重要成分，几丁质的降解依赖于NAGase（—种酶）的作用。甲、乙、丙图分别表示温度（20 60℃）、pH（4.0 8.0）和NAGase催化水解的产物浓度（0 0.8mol·L-1）对NAGase催化活力的影响，请回答下列问题：
（1）NAGase的最适温度和最适pH分别在_________和_________左右。
（2）NAGase催化水解的产物有蔗糖、半乳糖、葡萄糖等，这三种糖对NAGase的催化作用均有_______(填“促进”或“抑制”），其中作用最弱的是__________。
（3）研究发现某些物质可以抑制酶的催化效率，这些物质称为酶的抑制剂。依据作用机制可分为两类：竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂。丁图表示抑制剂降低酶催化效率的两个模型。根据图判断属于非竞争性抑制剂的应该是模型_________。它的抑制作用原理是_________。
40℃ 6.0
抑制
蔗糖
B
与酶的活性部位以外的部位结合，进而改变酶的空间结构，使其不能再与底物结合
“加酶加香，污渍没处藏，烦恼全扫光”
等广告语，充分反映了加酶洗衣粉在洗
涤衣物方面的重要作用，那么加酶洗衣
粉与酶有什么关系？酶具有什么作用？