2022-2023学年高一上学期生物人教版（2019）必修1-5.1降低化学反应活化能的酶（酶的特性）课件(共26张PPT)

(共26张PPT)
第1节 降低化学反应活化能的酶
第五章　细胞的能量供应和利用
该实验能得出什么结论？
1、酶具有高效性
酶的催化效率是无机催化剂的107－1013 倍
二、酶的特性
3
4
4
3
少量肝脏
研磨液
口腔里有唾液淀粉酶，为什么塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化
思考？
步骤 试管1 试管2
1 2ml可溶性淀粉 2ml蔗糖溶液
2 2ml新鲜淀粉酶溶液，振荡，60℃水浴保温5min
3 2ml斐林试剂，边加边轻轻振荡
4 将试管放进盛有热水的大烧杯中，酒精灯煮沸1min，观察溶液颜色变化
结果 产生砖红色 不产生砖红色
探究·实践：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
结论：淀粉酶能够促使淀粉水解，但不能使蔗糖
水解，具有专一性。
淀粉酶的最适温度为60℃
无关变量：适量且等量、相同且适宜
2、酶具有专一性
每一种酶只能催化一种或一类化学反应
（例如，二肽酶可以水解由任意两种氨基酸组成的二肽。）
酶的专一性保证了细胞代谢能够有条不紊地进行。
底物
酶
产物
P85课后题
探究实验：影响酶活性的条件
酶对化学反应的催化效率称为酶的活性。
某加酶洗衣粉包装盒上印有以下资料：
成分：蛋白酶0.2%，清洁剂15%
用法：使用温水效果最佳；
勿用60℃以上的水。
想想为什么要注明这种洗衣粉的适用温度范围？
唾液淀粉酶在口腔内可将淀粉分解，但唾液淀粉酶随唾液流入胃，在胃里却不能分解淀粉。这是为什么？（唾液的PH为6.2—7.4,胃液的PH为0.9—1.5）
质量分数为2%的淀粉酶溶液、
新鲜的质量分数为20％的肝脏研磨液（过氧化氢酶）；
质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、3％的过氧化氢溶液、盐酸、NaOH溶液、斐林试剂、碘液、热水、
蒸馏水、冰块；
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、卫生香
请用以下提供的实验材料和器具，设计实验探究温度或PH对酶活性的影响，写出简要的实验步骤。
课本p82材料用具
1、探究温度对酶影响选择淀粉酶还是H2O2酶作为实验材料？
合理地把温度，pH距离拉开，如高温，低温和常温！一般不少于3组。
2、要设计几组实验？选择几个温度？几个pH？
淀粉酶。因为 H2O2受温度影响也会分解。
3、观察指标怎么确定，选择什么样的鉴定试剂？
斐林试剂：检验还原性糖；碘液：检验淀粉；
卫生香：检验过氧化氢分解产生的氧气。
4、设计实验时要注意什么原则？
对照原则，单一变量原则（只有一个自变量，其他变量要保持一致）
探究温度时用淀粉溶液和淀粉酶溶液，用碘液作为指示剂；探究pH时用过氧化氢溶液和过氧化氢酶溶液，观察气泡的产生情况或卫生香的燃烧。淀粉酶最适温度为60℃；过氧化氢酶探究pH对酶活性影响，最适pH约为7左右。
2.如何选材、怎么检测结果
（1）若探究温度对酶活性的影响，不宜用哪种底物和检测试剂，为什么？
1.怎么衡量酶活性？
酶活性可以用酶促反应的反应速率来衡量；
不宜用过氧化氢作为底物，因为在不同温度下过氧化氢有不同的分解速率；
不宜用斐林试剂检测还原糖的生成，因为斐林试剂要水浴加热，会改变反应体系的温度，影响底物与酶之间的反应速率；
（2）若探究pH对酶活性的影响，不宜用哪种底物和检测试剂？
不宜用淀粉作为底物，因为在酸性条件下淀粉会水解；
不宜用淀粉作为底物，还因为无法选择指示剂：
若选择斐林试剂作为指示剂检测还原糖生成量，由于盐酸会与斐林试剂发生反应，调节pH值所营造出来的酸性环境会干扰斐林试剂（碱性）对淀粉分解的检测；
若选择碘液作为指示剂检测淀粉的剩余量，由于碘液会与氢氧化钠反应，调节pH值所营造出来的碱性环境会干扰碘液对淀粉剩余量的检测；
5.实验步骤
（1）探究温度对酶活性的影响：
①取材、分组、编号；
②控制变量、设置对照，遵循单一变量原则和对照原则；
③在相同且适宜的条件下，培养（反应）一段时间；
④观察实验现象，得出实验结论；
取六只洁净的试管，分别编号1、2、3、4、5、6；
往1.2.3号试管中分别加入2mL的淀粉溶液，往4.5.6试管中分别加入1mL的淀粉酶溶液，将1.4放入冰水中，将2.5放入60℃温水中，将3.6放入沸水中，保温5min；
将456试管中的淀粉酶溶液分别倒入123试管中混合均匀，将123试管重新置于相应温度中，保温2min；
往123中分别加入2滴碘液，观察颜色变化；
思考：颜色变化是什么样的？
1.浅蓝色；2.棕黄色（不是无色）；3.蓝色；
作业：设计探究pH对酶活性的影响实验，写出实验步骤。
先保温再混合；
先调pH再混合。
探究温度对酶活性的影响
实验思路：
注意：淀粉和淀粉酶溶液要同时在设置的温度下分别保温再混合。
（1）探究pH对酶活性的影响：
①取材、分组、编号；
②控制变量、设置对照，遵循单一变量原则和对照原则；
③在相同且适宜的条件下，培养（反应）一段时间；
④观察实验现象，得出实验结论；
取六只洁净的试管，分别编号1、2、3、4、5、6；
往1.2.3号试管中分别加入2mL的过氧化氢溶液，往4.5.6试管中分别加入1mL的肝脏研磨液，在1.4中各加入1mL的pH=7的缓冲液，在2.5中各加入1mL的盐酸溶液，在3.6中各加入1mL的氢氧化钠溶液，静置一段时间；
将456试管中的溶液分别倒入123试管中混合均匀，静置反应；
观察气泡的冒出情况或将带火星的卫生香放在试管的液面上方，观察卫生香的燃烧情况；
在最适温度和pH条件下，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。
3、酶的作用条件较温和
高温、强酸、强碱使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。低温使酶活性受抑制，但酶的空间结构稳定，适宜温度下酶活性会升高。酶制剂适宜低温保存。
动物体内的酶最适温度35-40℃之间；植物体内的酶最适温度40-50℃之间。动物体内的酶最适pH大多在6.5—8.0之间，但胃蛋白酶最适pH为1.5 ；植物体内的酶最适pH大多在4.5—6.5之间。
★影响酶促反应速率的因素：
1、温度
3、酶的浓度：反应速率随
酶浓度的升高而加快。
4、底物浓度：在一定浓度
范围内，反应速率随浓
度的升高而加快，但达
到一定浓度，反应速率
不再变化
酶促反应速率
酶的浓度
酶促反应速率
底物浓度
酶量一定
2、pH
与光合作用有关的酶分布在叶绿体中，与呼吸作用有关的酶分布在细胞质基质和线粒体中，两者分区分工，互不干扰。
溶酶体中的酶（最适pH≈5.0）一般局限在溶酶体中发挥作用，即使少量溶酶体中的酶进入细胞质基质（pH接近中性），也会失去活性。
酶的分工分区
课堂小结
第1节 降低化学反应活化能的酶
一、酶的作用和本质
（一）酶在细胞代谢中的作用
1、实验：
设计实验的两个原则
比较过氧化氢在不同条件下的分解
2、 酶的作用——催化作用
降低化学反应的活化能
（二）关于酶本质的探索历程
（三）酶的定义：
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。
二、酶的特性
高效性、专一性、
作用条件较温和（需要适宜的温度和pH ）
某种酶 + 双缩脲试剂
溶液呈紫色→该酶是蛋白质
不出现紫色→该酶不是蛋白质
课本P80 二.拓展应用
3.给你一份某种酶的结晶，你能设计实验检测它是不是蛋白质吗？
酶与无机催化剂相比有哪些共性呢？
已知蛋白液 + 双缩脲试剂
→溶液呈紫色
实验组：
对照组：
①催化机理相同：降低化学反应的活化能。
②反应前后数量和性质不发生改变，一段时间内可以重复利用。
③都不改变反应的平衡点，只是缩短了到达平衡点的时间。
影响酶活性因素的相关曲线
图中___ 个自变量；
只看一条曲线时，自变量为_____；
当温度确定之后，纵向对比时，
自变量为________；
两
温度
pH
（1）纵坐标为反应物剩余量，剩余量越多，生成物越少；
（2）一定时间内反应物的剩余量或生成物的生成量都能用来表示反应速率；
（3）图示pH＝7时，反应物剩余量最少，三个pH值中，pH=7应为最佳pH，但是最适pH不一定为7。
多酶片
多酶片中含有多种消化酶，人在消化不良时可以服用。
普通糖衣-胃蛋白酶-肠溶衣糖衣-胰酶
外层
内层
胰酶中包括：胰蛋白酶、胰脂肪酶、胰淀粉酶等。
普通糖衣保护胃蛋白酶，在胃液中会分解，释放出胃蛋白酶。
肠溶衣保护胰酶，在胃液中不会分解，在小肠中分解，释放出胰酶。
酶的应用
溶菌酶
溶解细菌细胞壁，具有抗菌消炎的作用。在临床上与抗生素混合使用，能增强抗生素的疗效。
加酶洗衣粉
蛋白酶——血渍、奶渍
脂肪酶——油渍
淀粉酶、纤维素酶
含酶牙膏
残留在牙缝里的食物残渣是细菌的美食，也导致龋齿的祸根。含酶牙膏可以分解细菌，使我们的牙齿亮白、口气清新。
果胶酶
分解果肉内细胞壁中的果胶，提高果汁产量，使果汁变得澄清。
作业：
1.复习巩固本节内容，整理笔记；
2.完成练习册P82-87 ，检测案15 ；
3.预习第二节 ATP
D
B
练习与应用
D
二、1.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.这个模型可以类比解释酶的专一性。
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) 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) 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。
(3) B 点的反应底物浓度足够大,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。
1.在H2O2酶分解的实验中，把肝脏制成研磨液目的是（ ）
A.有利于过氧化氢酶的释放 B.保护过氧化氢酶
C.提高过氧化氢酶的活性 D.以上说法都不对
A
2.下面有关产生酶的场所的叙述中，正确的是（ ）
A.细胞核 B.主要是核糖体
C.细胞质 D.全部在核糖体
B
巩固练习
3.在过氧化氢酶溶液中加入双缩脲试剂，其结果是（ ）
A.产生气泡 B.溶液呈蓝色
C.溶液呈紫色 D.产生砖红色沉淀
C
4、在唾液淀粉酶催化淀粉水解实验中，将淀粉酶稀释10倍与用唾液淀粉酶原液实验结果基本相同，这表明酶有（ ）
A、专一性 B、多样性
C、高效性 D、稳定性
C
5、能正确说明酶特性的是( )
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
D
6、糖尿病患者使用胰岛素治疗时，大都采用肌肉注射而不是口服，其根本原因是( )
A.肌肉注射比口服的先进入人体
B.口服时药液对消化道的刺激过于强烈
C.口服时药液将被消化液中的蛋白酶分解
D.口服时药液将被消化液中的脂肪酶分解
C
7、在测定胃蛋白酶的活性时，将溶液的PH值由10降到2的过程，胃蛋白酶活性将 （ ）
A、不断上升 B、没有变化
C、先升后降 D、先降后升
B
8、将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水混合装入一容器内，调整PH值至2.0，保存于37℃的水浴锅中，过一段时间后，容器内剩余的物质是( )
A.淀粉、胃蛋白酶、多肽、水
B.唾液淀粉酶、 麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水
C.唾液淀粉酶、 胃蛋白酶、多肽、水
D.唾液淀粉酶、 淀粉 、胃蛋白酶、 水
A
11. A、B二图依次表示酶浓度一定时 ，反应速度和反应物浓度、温度的关系。请据图回答下列问题：
（1）图A中，反应物达到某一浓度时，反应速度不再上升， 其原因是_______________________________________ （2）图B中，a点所对应的温度是__________________ （3）图B中，a点到b点曲线急剧下降，其原因是_______
_ .
（4）将装有该酶与反应物的甲、乙两试管分别放入12℃和75 ℃水浴锅中，20min中后取出转入37 ℃的水浴锅中保温，两试管内反应分别应为：甲 ________ ，乙 __________ 。
反应物浓度
反应速率
A
温度(℃)
反应速率
a
b
B
40
受溶液中酶浓度的限制（酶的数量不足）
酶反应的最适温度
温度高于最适温度，随温度升高，酶活性下降，甚至失活
反应速率加快
反应速率不变
P197第9题
9．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．酶的作用条件较温和，只能在常温、常压、中性条件下发挥作用
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
竞争性抑制剂
非竞争性抑制剂