生物人教版（2019）必修1 5.1.2酶的特性（共28张ppt)

(共28张PPT)
第五章 细胞的能量供应和利用
第1节 降低化学反应活化能的酶
酶的特性
3号
2号
1号
比较过氧化氢在不同条件下的分解速率：
1号和4号对照，说明：
3号和4号对照，说明：
酶能催化过氧化氢的分解
酶的催化具有高效性
H2O2
H2O2
H2O2
常温
水浴
加热
无机
催化剂
酶的催化效率一般是无机催化剂的107～1013倍。
酶
4号
H2O2
加FeCl3
加H2O2酶
比较过氧化氢在不同条件下的分解
与无机催化剂相比，酶的催化效率比较高
含义：
探究酶高效性的实验：
意义：
缩短达到反应平衡所需时间，
不改变产物的量
保证了细胞内化学反应的顺利进行。
保证了细胞内能量供应的稳定 。
你在踢球或奔跑时，肌细胞需要大量的能量供应
供能的化学反应如果慢悠悠地进行
你还能跑那么快吗
酶的催化效率高
健步如飞
酶高效性的曲线分析
时间
产物浓度
A.加酶
B.加无机催化剂
C.不加催化剂
酶具有催化剂的特点：
①反应前后性质、数量不变；
②能改变反应速率→降低化学反应活化能；
③缩短达到平衡的时间，不改变平衡点（即产物的总量不变）
A、B曲线比较，说明酶具有________
A、C曲线比较，说明酶具有________
高效性
催化作用
资料1:
口腔里有唾液淀粉酶，米饭变甜，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。
蛋白酶——只能催化蛋白质水解。 二肽酶——可以使所有的二肽分解。
使细胞代谢能够有条不紊的进行
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
每一种酶只能催化一种或一类化学反应
含义：
探究酶专一性的实验：
意义：
“钥匙——锁” 模型
1、实验材料：
淀粉溶液、蔗糖溶液、淀粉酶溶液、蔗糖酶溶液、斐林试剂、碘液、水浴锅等
方案一
方案二
酶相同，底物不同
底物相同，酶不同
①底物a+酶溶液
②等量底物b+等量相同酶溶液
①底物+酶溶液1
②等量相同底物+等量酶溶液2
实验步骤 一 取两支试管，编号1、2
二
三 2支试管均加入______________2滴，振荡，试管下半部浸到60℃的热水中，反应5min。
四 加入__________→振荡→60℃水浴加热2min （或水浴煮沸1min）
实验现象
结论
1号试管加入2ml淀粉溶液
方案一：酶相同，底物不同
2号试管加入2ml蔗糖溶液
淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
淀粉酶溶液
斐林试剂
1号试管溶液生成砖红色沉淀
2号试管溶液不生成砖红色沉淀
自变量
因变量
无关变量
【思考】该实验能否用碘液鉴定？
不可以，碘液无法鉴定蔗糖是否发生水解。
探究: 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
1. 实验原理
还原糖+斐林试剂
水浴加热
砖红色沉淀
淀粉（非还原性） 麦芽糖（还原性）
淀粉酶
蔗糖（非还原性） 葡萄糖（还原性）+果糖（还原性）
蔗糖酶
实验步骤 一 取两支试管，编号1、2
二 向两支试管各加入2ml淀粉溶液
三
四 反应5min后，向两支试管加入等量的________
实验现象
结论
1号试管加入2滴淀粉酶溶液
2号试管加入2滴蔗糖酶溶液
淀粉酶能催化淀粉水解，蔗糖酶不能催化淀粉水解
【思考】该实验能否用斐林试剂鉴定？
可以，1号出现砖红色沉淀，2号没有
方案二：底物相同，酶不同
淀粉酶和蔗糖酶对淀粉的水解作用
碘液
1号试管溶液不变蓝
2号试管溶液变蓝
自变量
因变量
无关变量
资料1：威白污渍爆炸盐(独有三重复合酶配方）威白教你洗衣小绝招：
①洗前浸泡三十分钟，效果更佳
②若衣服太脏，可适当增加用量
③用温水浸泡效果更好，但水温不要超过60℃
1、从上面的现象你能提出来什么问题？
2、你能根据所学的知识作出假设吗？
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）
④影响酶促反应速率的因素：
①酶促反应：
②底 物：
③酶活性：
受酶催化而发生化学反应的分子。
酶催化特定化学反应的能力。酶的活性高低可用单位时间内底物的减少量和生成物的生成量来表示
pH
温度
酶促反应速率
酶
活性
浓度
底物浓度
概念拓展
探究PH对酶活的影响
1、选择淀粉酶1、选择淀粉酶还是H2O2酶4、本实验的无关变量有哪些？如何控制？作为实验材料？还是H2O2酶作为实验材料？
①、选择淀粉酶还是H2O2酶作为实验材料？理由？
②、自变量是？需要设计几组实验？选择几个温度？
③、因变量是谁？如何检测因变量？选择什么样的鉴定试剂？
④、本实验的无关变量有哪些？如何控制？
①、淀粉酶。因为 H2O2受温度影响也会分解
②、温度，三组，高温，低温和常温！
③、酶的活性，碘液，看是否变蓝
④、PH、底物浓度、酶浓度、反应时间等等
探究温度对酶活的影响
1、选择淀粉酶1、选择淀粉酶还是H2O2酶4、本实验的无关变量有哪些？如何控制？作为实验材料？还是H2O2酶作为实验材料？
①、选择淀粉酶还是H2O2酶作为实验材料？理由？
②、自变量是？需要设计几组实验？选择几个温度？
③、因变量是谁？如何检测因变量？选择什么样的鉴定试剂？
④、本实验的无关变量有哪些？如何控制？
①、过氧化氢酶。因为淀粉酶酸性条件易分解。
②、PH，三组，酸性、中性和碱性
③、酶的活性，看气泡产生多少或卫生香复燃程度
④、温度、底物浓度、酶浓度、反应时间等等
思考与讨论：根据P82-83实验材料用具，讨论以下问题（探究温度和PH）
1试管 2试管 3试管 4试管 5试管 6试管
加淀粉 2ml — 2ml — （ ） —
加淀粉酶 — （ ） — 2ml — 2ml
保温
混合 将2加入1中 将4加入3中
保温 0℃冰水保温5min 60℃水浴保温5min 100℃水浴保温5min
加碘液 2滴 2滴 2滴
观察颜色
结论
0℃冰水保温5min
60℃水浴保温5min
100℃水浴保温5min
2ml
2ml
变蓝
变蓝
不变蓝
温度对酶的活性有影响，温度过高或过低都会降低酶的活性
（1）探究温度对酶活性的影响（用淀粉酶）
将6加入5中
自变量
因变量
无关
变量
酶具有高效性，若酶和底物没有在对应温度混合，一混合就已发生反应，降低了实验的说服力。
该实验的自变量是温度，用斐林试剂检测时需要水浴加热，这样会干扰自变量。
①.为什么要先将底物和酶控制到预设温度，再混合反应？
②.检验淀粉是否被分解时，可否用斐林试剂？
③.温度影响酶活性的实验中，底物能否选择H2O2和H2O2酶进行实验？
④.如何进一步探究淀粉酶的最适温度？
缩小温度梯度（梯度要均匀），重复进行上述实验。
不宜选用过氧化氢酶催化H2O2分解，H2O2在加热条件下会自然分解
实验 步骤 一 取三支试管，编号1、2、3。
二 1号试管中加入 _____________ 。 2号试管中加入等量 __________________。 3号试管中加入等量 _________________。
三 三支试管都加入 ______________________
四 三支试管都加入 ，振荡，反应
实验现象
实验结论
1mlNaOH
2 mLH2O2溶液
产生少量气泡
产生少量气泡
酶的催化作用需要适宜的pH,pH偏高或偏低都会影响酶的活性
2滴新鲜肝脏研磨液
稀盐酸
清水
产生大量气泡
(2)探究pH对酶活性的影响（用H2O2酶）
【思考】可以用淀粉酶探究PH值对酶活性影响吗？
不能，酸能催化淀粉水解
自变量
因变量
无关
变量
①.PH对酶活性影响的实验中，操作顺序应注意什么？将底物和酶先混合再调pH ，还是先调pH再混合？
②.pH对酶活性影响中能不能使用淀粉和淀粉酶？（课本P83）
a.用作鉴定试剂的碘液会和NaOH发生化学反应，使碘与淀粉生成蓝色络合物的机会大大减少。
b.酸能催化淀粉的水解，影响实验结果。
先调pH再混合
pH对酶活性影响中能不能用斐林试剂做指示剂？
因为盐酸会和斐林试剂发生反应，使斐林试剂失去作用。
①在最适温度时，酶的活性最高。
②温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，不可恢复。
③在0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高。
④.酶制剂适宜在低温下保存。
动物：35°~45°
植物：45°~50°
B
C
A
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。
①在最适pH下，酶的活性最高。
②pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。
③过酸、过碱，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，不可恢复。
胃蛋白酶：1.5 ~ 2.2
胰蛋白酶: 8 ~ 10
大多数动植物酶 4.5 ~ 8.0
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，但也有例外，如胃蛋白酶的最适pH为1.5；植物体内的酶最适pH在4.5~6.5之间。
小游戏——“找 茬”
温度对酶活的影响
PH对酶活的影响
过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。
①图甲中，温度从a降低或升高，酶促反应速率 ，下降的原因分别是 。
②图乙中，pH从b降低或升高，酶促反应速率 ，下降的原因是 。
③图丙中，底物浓度为c时，酶促反应速率 ，不再增长的原因是 。
④图丁中， 时， 。
均下降
低温抑制了酶活性，高温使酶的空间结构发生改变
稀盐酸
酶的空间结构发生改变
最大
酶的数量有限，已达到饱和
底物充足
酶促反应速率和酶浓度成正比
影响酶活性的因素-调节剂
Cl-离子是唾液淀粉酶的激活剂
拓展：
温度
影响酶促反应速率的因素及其作用的实质
pH
抑制剂或激活剂
酶浓度
底物浓度
酶活性
影响
影响
酶与底物的接触面积
酶促反应速率
小结：
1）pH为多少时，酶活性最大？
2）从图中可以得到什么结论？
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 ℃
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？
细胞中的各类化学反应的有序进行还与酶的分布有关
与呼吸作用有关的酶分布在细胞质基质和线粒体内。
与光合作用有关的酶分布在叶绿体内。
总结
在测定胃蛋白酶活性时，将溶液pH由10降到2的过程中，
胃蛋白酶的活性将：（ ）
A．不断上升
B．没有变化
C．先升后降
D．先降后升
催化效率
pH值
2
4
胃蛋白酶
6
8
10
B