高中生物人教版（2019）必修1 5.1.2酶的特性（共22张ppt）

(共22张PPT)
第5章 第1节 降低化学反应活化能的酶
第二课时 酶的特性
小资料
科学家通过整理大量的实验数据发现：
①.酶的催化效率是无机催化剂的107-1013 倍。
②.酶可在1s内完成非酶体系需要3年-30万年时间的反应。
上述实验及资料说明，与无机催化剂相比，——酶具有什么特性
意义：
酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利进行。
1.高效性
注意：
催化剂只会缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。既酶不能增加产物的生成量
二 酶的特性
资料1:
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
资料2：
脲酶——只能催化尿素分解。
过氧化氢酶——只能使过氧化氢分解。
二肽酶——可以使所有的二肽分解。
蛋白酶----只能催化蛋白质水解。
小资料
根据上述资料，你的结论是什么？
2. 专一性
（1）含义：每一种酶只能催化 化学反应。
一种或一类
1)字母A、B、C和D分别代表______、______、______。
2)如何解释这一模型？
体现酶具有专一性。
反应前后酶的理化性质和数量不发生变化。
酶
反应物
产物
（2）专一性曲线：
a、在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A催化底物A参加反应。
b、在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不催化底物A参加反应。
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
加入2mL蔗糖溶液（非还原性）
加入等量斐林试剂，
摇匀，
约60℃水浴2min，观察并记录实验结果
加入2mL淀粉溶液（非还原性）
无砖红色沉淀
砖红色沉淀
淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。
实例：探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
通过实验探究酶的特性
现提供淀粉溶液、蔗糖溶液、蔗糖酶溶液、新鲜唾液淀粉酶溶液、碘液、斐林试剂、试管和必需的实验用品，请设计一个实验以证明“酶具有专一性”。
实验步骤：（1）取两支试管，分别编上1、2号，贴上标签，向1号试管中加入 ，向2号试管中加入 ；
（2）将 分别加入1号和2号试管，振荡，37℃水浴保温5min；
（3）将 分别加入1号和2号试管，______________________________________________。
（4）观察并记录实验现象，分析结果，得出结论。
1ml新鲜唾液淀粉酶溶液
1ml蔗糖酶溶液
2ml斐林试剂
振荡，60℃水浴加热1min
2ml淀粉溶液
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：
单位时间内反应物减少量或生成物的增加量。
3.影响酶促反应速率的因素：
pH
温度
活性
浓度
底物浓度
酶
酶促反应速率
什么是酶活性
酶对化学反应的催化效率，可用酶促反应速率表示。
影响酶活性的条件
探究.实践p82
质量分数为2%新配制的淀粉酶溶液，新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液；
质量分数为3%的可溶性淀粉溶液，新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液，质量分数为5%的盐酸，质量分数为5%的氢氧化钠溶液，热水，冰块，碘液，斐林试剂；
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, 卫生香。
怎样选择其中的实验材料设计实验？
自变量是什么？因变量是什么？
用什么检测或观察因变量？
实验材料及器具：
探究温度对酶活性的影响
探究pH对酶活性的影响
淀粉+淀粉酶
过氧化氢+过氧化氢酶
自变量：温度
因变量：淀粉分解速率
自变量：pH
因变量：过氧化氢分解速率
用碘液检测
产生气泡的多少
问题聚焦
（1）探究温度对酶活性影响的实验中，能否用过氧化氢和过氧化氢酶作为实验对象？
(2)探究温度对酶活性影响的实验中，能否用斐林试剂作为检测试剂？
不能，过氧化氢在加热的情况下会分解。
不能。因为斐林试剂在使用时，要求水浴加热，对反应温度形成干扰。
（3）为什么不用淀粉酶和淀粉来探究pH对酶活性的影响？
因为酸性条件促进淀粉水解。
方 法 步 骤 取六只试管编号 1 1＇ 2 2＇ 3 3＇
淀粉溶液 2ml / 2ml / 2ml /
淀粉酶溶液 / 1ml / 1ml / 1ml
各自保温处理5min 100℃ 60℃ 0℃
混合后保温5min 将同一温度内的两物质混合
滴加碘液 1滴 1滴 1滴
结果 现象
结论
探究温度对酶活性的影响
变蓝
不变蓝
变蓝
酶的催化作用需要在适宜的温度下进行
3、酶的作用条件温和
υ/mmol. s-1
最适温度
酶活性受温度影响示意图
最适温度时：
酶活性最高
抑制
t/℃
失活
（1）温度
在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作用增强，超过最适温度,酶的催化作用逐渐减弱。
曲线含义
方 法 步 骤 取三只试管编号 1 2 3
注入新鲜的肝脏研磨液 1mL 1mL 1mL
注入蒸馏水 1mL \ \
注入氢氧化钠溶液 \ 1mL \
注入盐酸 \ \ 1mL
注入过氧化氢溶液 2mL 2mL 2mL
结果 观察氧气产生速率
结论
探究PH对酶活性的影响
少或无
大量
少或无
酶的催化作用需要在适宜的PH下进行
最适pH时：
酶活性最高
动物:6.5~8.0
例外，胃蛋白酶的最适pH:1.5
植物:4.5~6.5。
（2）PH
曲线含义
在一定pH范围内，随pH的升高，酶的催化作用增强，超过最适pH时酶的催化作用逐渐减弱。
低温、高温、过酸、过碱对酶活性的影响其本质相同吗？酶的保存方法？
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。低温、最适PH
思考：
υ/mmol. s-1
最适pH
0
pH
失活
失活
1）pH为多少时，酶活性最大？
2）从图中可以得到什么结论？
2.反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。
0
反应物剩余量（相对值）
PH
30℃
33 ℃
37 ℃
35 ℃
2.反应溶液温度的变化不影响酶作用的最适pH。
1）温度为多少时，酶活性最大？
2）从图中可以得到什么结论？
1.温度和pH均影响反应的速率
1.温度和pH均影响反应的速率
绘制酶促反应随时间变化的曲线和酶促反应速率随酶浓度和底物浓度变化的曲线。
1.若下图表示未加催化剂时,生成物浓度随时间的变化曲线,请在图中绘出加酶和加无机催化剂条件时的变化曲线,并简要说明。
　分析酶浓度、底物浓度对酶促反应速率的影响
酶和无机催化剂能改变反应速率,却并不能增加生成物的量,所以达到平衡点的高度与不加催化剂时是一样的。同理改变除底物浓度外的其他条件,如温度、pH等,能改变达到平衡点的时间,却不能改变达到平衡点的高度。
2.请画出酶浓度(底物足量)、底物浓度对酶促反应速率的影响曲线,并进行简要说明。
底物充足时,随着酶浓度的增加,酶促反应的速率持续增加。酶相当于是把底物加工成产品的机器,底物足量时,机器越多,加工能力越强,生产速率越快。
酶量一定时,随着底物浓度的增加,酶促反应速率增加,但当底物浓度达到a时,酶达到饱和,所以再增加底物浓度,反应速率不再增加。
与社会的联系
20世纪60年代以前
医用葡萄糖
淀粉
盐酸催化
水解
条件：245kPa高压
140 ～150 ℃高温
耐酸的设备
用酶来水解淀粉生产葡萄糖有什么优越性？
作用条件较温和
细胞中的各类化学反应之所以能有序进行，与酶在细胞中的 有关。
对植物叶肉细胞来说，与光合作用有关的酶分布在 ，与呼吸作用有关的酶分布在 和 内，光合作用和呼吸作用在细胞内不同区室同时进行，就可以互不干扰。
分布
叶绿体
细胞质基质
线粒体
酶的专一性
每一种酶只能催化一种或一类的化学反应
酶的催化效率是无机催化剂的107 ~1013 倍
酶的高效性
酶的作用条
件较温和
酶所催化的反应一般是在比较温和的条件下进行的。
小结
一、概念检测
1.酶对细胞代谢起着非常重要的作用，可以降低化学反应的活化能。下列关于酶的作用特点及本质的叙述，正确的是（ ）
A.酶不能脱离生物体起作用
B.酶只有释放到细胞外才起作用
C.所有的酶都是蛋白质
D.酶是具有催化作用的有机物
2.酶和无机催化剂都能催化化学反应。与无机催化剂相比，酶具有的特点是（ ）
A.能为反应物提供能量
B.能降低化学反应的活化能
C.能在温和条件下催化化学反应
D.催化化学反应更高效
D
D
P85页拓展2：下图表示的是在最适温度下，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三点时该化学反应得状况。
（2）如果在A点时温度升高10℃，曲线会发生什么变化？为什么？请画出变化后的曲线。（3）如果在B点时往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。
A点反应速率随反应物浓度增大而升高.B点反应速率在此时达到最高。C点反应速率不再随反应物浓度增大而升高，维持在相对稳定的水平。
(2)原因：原曲线表示最适温度下的酶促反应速率随底物浓度的变化。温度高于或低于最适温度，反应速率都会下降。
(3)该曲线表示，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。
A
B
C
反应速度
反应物浓度
B
C
C