(共39张PPT)
第 二课 时
5.1 降低化学反应
活化能的酶
——酶的特性
学习目标
（1）通过探究活动，能阐明酶具有专一性，学会“控制变量和设计对照实验”的科学方法；
（2）能分析推导“酶的作用条件较温和”的特性，训练模型建构的科学思维；
（3）通过酶在生活中的实例，认同酶在生产实践中具有高效、环保、节能等特点。
步骤 试管编号
1 2 3 4
一 H2O2 浓度
剂量
二 反应条件
剂量
结果 气泡产生
卫生香 燃烧
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
3%
3%
3%
3%
常温
90℃
FeCl3
肝脏研磨液
2滴
2滴
少量
大量
迅速
复燃
不明显
较多
复燃，不明显
2滴清水
2滴清水
不复燃
不复燃
相同 适宜
变量
自变量
因变量
无关变量
导入新课
比较过氧化氢在不同条件下的分解
对照组
实验组
导入新课
3号
4号
过氧化氢酶比Fe3+ 的催化效率高得多；
思考：
3号试管Fe3+数比4号试管H2O2酶高25万倍，但4号反应速率更快,这说明什么？
1.酶具有高效性
PART 1
酶的特性
01 酶的特性
酸
无机催化剂
蛋白质水解
脂肪水解
淀粉水解
与无机催化剂相比，酶更高效，而无机催化剂的作用范围广泛，例如右图，那么酶也可以催化多种反应吗？
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
实验探究
质量分数为2%新配制的淀粉酶溶液，质量分数为3%的可溶性淀粉溶液，质量分数为3%的蔗糖溶液，斐林试剂，热水；
试管，烧杯，量筒，滴管，温度计，试管夹，三脚架，石棉网，酒精灯，火柴。
材料用具
目的要求
探究淀粉酶是否只能催化特定的化学反应
01 酶的特性
合作探究
请小组讨论这个实验的变量分别是什么，并合作设计一个实验去探究淀粉酶是否只能催化特定的化学反应，5分钟后请小组展示！
01 酶的特性
合作探究
自变量
因变量
无关变量
反应物是淀粉或蔗糖
是否有分解产物——还原糖出现
反应物和酶的用量、反应时间、温度、PH值等……
如何检验？
斐林试剂？
碘液？
相同且适宜
序号 加入物质 试管号
1号 2号
1
2
3
4
5
6
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
淀粉溶液
2ml
/
蔗糖溶液
/
2ml
淀粉酶溶液
1ml
1ml
温度
60℃
60℃
斐林试剂
2ml
2ml
结果
砖红色沉淀
无砖红色沉淀
结论
淀粉酶只能催化淀粉的水解，而不能催化蔗糖的水解
01 酶的特性
1.酶具有高效性
2.酶具有专一性
每一种酶只能催化一种或一类化学反应。细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的专一性是分不开的。
专一性
酶
底物
产物
下图哪个代表酶？
酶促反应
酶能在催化底物分解的同时，自身在反应前后不被消耗！
酶起催化作用
需要怎样的条件呢？
（请从下面的资料进行分析）
适应高温、高压、强酸或强碱条件
无机催化剂
01 酶的特性
01 酶的特性
资料1
当你肠胃功能不好时，有些人会推荐你吃“酵素”，“酵素”实质上是消化酶的一种，可以帮助肠道催化食物的分解，有利于肠道对营养物质的吸收。在食用“酵素”时，要注意温度不要过高，温度过高时酵素会失去作用！
温度影响酶催化反应的能力！
01 酶的特性
资料2
我们知道口腔温度和体温差不多，而当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后，却发现，唾液不再具有催化淀粉分解的功能。
（提示：唾液PH6.2－7.4,胃液PH0.9－1.5）
PH值影响酶催化反应的能力！
01 酶的特性
资料
酶活性
酶催化特定化学反应的能力
酶所催化的某一化学反应的速率
温度
PH
？
影响因素
温度和PH值对酶活性的影响是什么呢？
影响酶活性的条件
合作探究
了解实验的材料之后，小组讨论你要设计的这个实验的目的、变量分别是什么，并合作设计一个实验去进行探究温度或PH对于酶活性的影响，5分钟后请小组展示！
请同学们阅读教材82-83页，合作讨论：
影响酶活性的条件
合作探究
实验一 实验二
实验目的
自变量
因变量
如何检验
无关变量
探究温度对淀粉酶活性的影响
探究PH对H2O2酶活性的影响
温度
PH值
淀粉酶分解淀粉的量
H2O2酶分解H2O2的量
碘液
单位时间产生气泡的多少
PH值、底物量、酶量等
温度、底物量、酶量等
影响酶活性的条件
合作探究
2、可以用H2O2酶探究温度对酶活性的影响吗？
3、可以用淀粉酶探究PH对酶活性的影响吗？
1、可以用斐林试剂检验温度对酶活性的影响的结果吗？
不可以，斐林试剂需要水浴加热。
不可以，加热会让H2O2分解，影响实验结果。
不可以，酸会让淀粉水解，影响实验结果。
实验设计
方 法 步 骤 试管编号
淀粉溶液
淀粉酶溶液
温度处理5min
混合后保温5min
滴加碘液
结果 现象
结论
探究温度对酶活性的影响
2ml
/
2ml
/
2ml
/
/
1ml
/
1ml
/
1ml
100℃
60℃
0℃
1滴
1滴
1滴
1
1’
2
2’
3
3’
将同一温度内的两物质混合
为什么？
预保温：保证混合时两者的温度达到预设温度
实验设计
100℃
60℃
0℃
100℃
60℃
0℃
60℃
100℃
0℃
每组的淀粉和淀粉酶溶液分别注入两个试管，放在设定温度下
淀粉和淀粉酶溶液混合后，放在设定温度下
实验结果：60℃下的淀粉被淀粉酶水解了，淀粉没有了，遇碘不变蓝！
实验设计
变蓝
不变蓝
变蓝
酶的催化作用需要在适宜的温度下进行
数学模型
温度
反应速率
酶活性受温度影响示意图
最适温度
酶活性随温度升高而升高
酶活性最高
酶活性随温度升高而降低
动物:35~40oC； 植物:40~50oC之间；
微生物最适温度差别很大； 有些人工酶：60oC
实验设计
方 法 步 骤 试管编号 1 2 3
过氧化氢酶溶液 1mL 1mL 1mL
蒸馏水 1mL \ \
氢氧化钠溶液 \ 1mL \
盐酸 \ \ 1mL
过氧化氢溶液 2mL 2mL 2mL
结果 现象
结论
几乎没有
大量
几乎没有
酶的催化作用需要在适宜的PH下进行
探究PH对酶活性的影响
数学模型
PH
反应速率
酶活性受PH影响示意图
最适PH
酶活性随PH升高而升高
酶活性最高
酶活性随PH升高而降低
植物:4.5~6.5 动物:6.5~8.0，
例外，胃蛋白酶的最适pH:1.5
合作探究
过酸过碱都会使酶的空间结构破坏，而失去活性，不可逆
低温抑制酶活性，一般可恢复,可用于保存酶
高温使酶的空间结构破坏，而失去活性，不可逆
01 酶的特性
1.酶具有高效性
2.酶具有专一性
3.酶的作用条件较温和
酶在起催化作用时，需要在一定的温度范围、PH值范围等较温和的条件下，这样酶才有活性！
除了温度和PH以外，还有其他因素影响酶促反应吗？
01 酶的特性
PART 2
影响酶作用的因素
02 影响酶作用的因素
研究某一因素对酶促反应速率的影响，应在保持其他因素不变的情况下，单独改变研究的因素！
PH的改变，不会导致酶的最适温度发生变化。
02 影响酶作用的因素
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。
02 影响酶作用的因素
底物浓度
在前期，随底物浓度增加，反应速率不断增加；
当底物浓度到一定值时，反应速率不在增加，趋于稳定不变！
酶的数量有限
？
02 影响酶活性的因素
产物浓度
反应速率
在前期，随产物浓度增加，反应速率基本不变；
当产物浓度到一定值时，随产物浓度增加，反应速率逐渐减少！
产物浓度
酶的特性
总结
1.酶具有高效性
2.酶具有专一性
3.酶的作用条件较温和
应用
用以上洗衣粉去洗衣服时，
用开水泡一泡，效果更好吗？
应用
练习
1．刚采摘的新鲜玉米立即放入热水中热烫处理2分钟，可较好保持甜味，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
D
练习
2．下图表示表示最适温度下反应物浓度对酶所催化的反应速率的影响。
1）如果从A点开始温度升高10度，曲线会怎么变化，请画一画。
2）如果从B点时向反应混合物中加入少量同样的酶，曲线会怎么变化，请画一画。
A
B
C
PERSONAL RESUME
感谢您的聆听
THANKS(共30张PPT)
第 一 课 时
5.1 降低化学反应
活化能的酶
——酶的作用和本质
学习目标
（1）能说明酶在细胞代谢中的作用；
（2）能阐明绝大多数酶的化学本质，认同科学是在不断探索和争论中前进的
（3）通过实验，学会控制自变量，观察和检测因变量，以及尝试设置对照组和重复实验。
1.为什么要将肉块放在金属笼内？
2.是什么物质使肉块消失了？
排除物理性消化干扰
胃内的化学物质
导入新课
3.怎样才能证明你的推测？
收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否能将肉块分解
科学家：盐酸
施旺：胃蛋白酶
酶有什么作用呢？
导入新课
PART 1
酶在细胞代谢中的作用
01 酶在细胞代谢中的作用
光合作用
呼吸作用
脱水缩合
等化学反应……
酶
细胞代谢
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。
01 酶在细胞代谢中的作用
资料
细胞代谢是细胞生命活动的基础，但代谢也会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢，体内过氧化氢过多会导致皮肤发黄，毛发（包括头发）变白 ，会加速人体衰老。
2H2O2
2H2O + O2↑
细胞内
H2O2酶
细胞外如何分解H2O2呢？
加热 加催化剂（如Fecl3)
比较过氧化氢在不同条件下的分解
实验探究
新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液（含较多的过氧化氢酶）
质量分数为3.5%的FeCI3溶液
新配制的体积分数为3 %的H2O2溶液
量筒、试管、滴管、试管架、试管夹、大烧杯、三脚架、石棉网、温度计、卫生香、火柴
材料用具
目的要求
通过比较H2O2在不同条件下分解的快慢，了解H2O2酶的作用。
比较过氧化氢在不同条件下的分解
实验探究
不处理
1
2
3
4
加热
3.5%
Fecl3
20%
肝脏研磨液
对照组
实验组
方法步骤
01 酶在细胞代谢中的作用
如何判断过氧化氢被分解的快慢呢？
观察单位时间内产生气泡的多少
观察带火星的卫生香复燃情况
01 酶在细胞代谢中的作用
合作探究
通过以上实验信息，请小组讨论，并合作制作一个表格，用于梳理实验的信息，5分钟后请小组展示！
步骤 试管编号
1 2 3 4
一 H2O2 浓度
剂量
二 反应条件
剂量
结果 气泡产生
卫生香 燃烧
结论
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
3%
3%
3%
3%
常温
90℃
FeCl3
肝脏研磨液
2滴
2滴
2滴清水
2滴清水
1号
2号
1号和2号的实验结果对比
1）与1号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说明了什么？细胞可以加热吗？
加热能促进H2O2的分解,提高反应速率；
细胞不能加热！
3号
4号
3号和4号的实验结果对比
2） 3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？
FeCl3中的Fe3+ 和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率；
01 酶在细胞代谢中的作用
3号
4号
3） 3号试管Fe3+数比4号试管H2O2酶高25万倍，但4号反应速率更快,这说明什么？
过氧化氢酶比Fe3+ 的催化效率高得多；
01 酶在细胞代谢中的作用
4） 2号、3号、4号试管相比，哪支试管最终产生的氧气最多,为什么？
一样多，几支试管的H2O2 溶液的体积和浓度都相同。
步骤 试管编号
1 2 3 4
一 H2O2 浓度
剂量
二 反应条件
剂量
结果 气泡产生
卫生香 燃烧
结论
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
3%
3%
3%
3%
常温
90℃
FeCl3
肝脏研磨液
2滴
2滴
少量
大量
迅速
复燃
不明显
较多
复燃，不明显
2滴清水
2滴清水
不复燃
不复燃
？
相同 适宜
变量
自变量
因变量
无关变量
01 酶在细胞代谢中的作用
（1）高温可以加快过氧化氢分解；
（2）FeCl3能催化过氧化氢分解；
（3）过氧化氢酶能催化过氧化氢分解；
（4）过氧化氢酶的催化效率比FeCl3高。
结论
为什么加热能促进H2O2分解呢？
思考
加热使过氧化氢分子得到能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。
分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
活化能
加热
活化能
△G
反应物
产物
能量
放能反应
思考
FeCl3中Fe3+和肝脏研磨液的过氧化氢酶也能加快H2O2分解，原理与加热相同吗？
不同！两者均为催化剂，催化剂不能提供能量，而是降低了化学反应的活化能
加热
活化能
△G
反应物
产物
能量
催化
活化能
“加大油门”
“过隧道”
加热的机理：提供能量
催化剂的机理：降低化学反应的活化能
与无机催化剂相比，
酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高！
酶到底是什么物质呢？
PART 2
酶的本质
02 酶的本质
资料分析
阅读教材第79-80页，思考以下问题：
（1）关于酶本质的探索，有哪些科学家参与了呢？
（2）这些科学家的观点分别是什么呢？科学发展到底是怎么样的过程呢？
（3）酶的本质到底是什么呢？
巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关
发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用
引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用
毕希纳
巴斯德
酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样
萨姆纳
萨姆纳：脲酶是蛋白质
李比希
切赫、奥尔特曼
少数RNA也具有生物催化功能
巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关
科学是在不断地探索和争论中前进的！
酶的概念
酶是 产生的具有 的 ，其中绝大多数酶是 ，少数的酶是 。
活细胞
有机物
蛋白质
RNA
催化作用
总结
酶到底是什么呢？
练习
1．下列关于酶的叙述，不正确的是（ ）
A．绝大多数酶的化学本质是蛋白质
B．能够催化脂肪酶水解的酶是脂肪酶
C．酶的催化效率高是因为其降低活化能的作用显著
D．酶催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的
B
练习
D
2．下图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验。有关分析错误的是 （ ）
A．本实验的因变量是过氧化氢的分解速率
B．本实验的无关变量有过氧化氢的量和催化剂的用量等
C． 1号与3号、1号与4号可分别构成对照实验
D．分析1号、2号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能
PERSONAL RESUME
感谢您的聆听
THANKS
