高中生物人教版（2019）必修1 5.1.2酶的特性（共21张ppt)

(共21张PPT)
第5章
细胞的能量供应和应用
第1节
降低化学反应活化能的酶
第2课时 酶的特性
产生场所：活细胞。
合成原料：氨基酸或核糖核苷酸。
合成场所：核糖体或细胞核(真核生物)、拟核(原核生物)。
实验验证：蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色，RNA与吡罗红染液呈红色。
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
一、酶具有高效性
比较H2O2在不同条件下的分解
1.原因：酶能显著降低化学反应的活化能，导致化学反应速率更快。
2.意义：保证细胞代谢在温和条件下高效的进行。
A、B曲线比较，说明酶具有高效性
A、C曲线比较，说明酶具有催化作用
A B C
特别提醒：
酶的高效性必须与无机催化剂进行对照才能得出。
与空白对照只能得出酶具有催化作用。
酶作为催化剂，只改变化学反应的速率，不改变平衡点。
酶反应前后自身性质和数量不变。
二、酶具有专一性
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
1.含义：每一种酶只能催化一种或一类化学 反应。
2.模型：
酶 A 与底物 B 专一性结合，催化底物 B 分解生成 C 和 D。
酶 底物 酶 底物 酶
底物
底物
3.实验：
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用——验证酶的专一性
（1）设计思路： ①一种酶作用于不同底物；
②不同酶作用于一种底物。
（2）实验原理：①一种酶作用于不同底物：淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖。在淀粉溶液和蔗糖溶液中分别加入淀粉酶，再用斐林试剂鉴定溶液中有无还原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。
（3）实验步骤 试管编号 1 2
1 注入可溶性淀粉溶液 2mL ——
2 注入蔗糖溶液 —— 2mL
3 注入新配制的淀粉酶溶液 2mL 2mL
4 60℃保温(反应) 5min 5min
5 加入斐林试剂 2mL,振荡 2mL,振荡
6 水浴加热(55-65℃) 1min 1min
7 观察现象 砖红色沉淀 无砖红色沉淀(蓝色)
(4)实验结论：
淀粉酶只能水解淀粉，不能水解蔗糖，即酶具有专一性
（一种酶只能催化一种或一类化学反应）。
不能，因为碘液只能鉴定淀粉存在与否，没有淀粉时碘液不会变蓝色，碘液遇到蔗糖时也不会变蓝色，因此不能用碘液检测淀粉是否只被淀粉酶水解。
思考：能不能将实验中的斐林试剂换成碘液？
酶具有专一性的曲线图
加入酶B和无酶条件下的反应速率相同，而加入酶A的反应速率随反应物浓度增大明显加快，说明酶B对该反应无催化作用，进一步说明酶具有专一性。
反应速率
反应物浓度
酶A
酶B(无酶)
三、酶的作用条件较温和
影响酶活性的条件
1、酶活性
概念：酶催化特定化学反应的能力。
影响因素：温度、pH(酸碱度)和酶抑制剂。
在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。
单位时间内、单位体积中底物(反应物)的减少量或产物(生成物)的增加量来表示。
底物浓度和酶浓度通过影响底物与酶的接触影响酶促反应速率，但不影响酶活性。
v酶促反应速率
o
底物浓度
v酶促反应速率
o
酶浓度
酶量一定的条件下，在一定范围内随着底物浓度增加，反应速率增加，但达到一定浓度后受到酶数量的限制，酶促反应速率不再增加。
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比。
2.实验(一)：温度对酶活性的影响——淀粉酶
（1）实验原理：温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。
（2）实验思路——设置温度梯度
(3)实验步骤 1号 4号 2号 5号 3号 6号
1 2mL淀粉溶液 + + +
1mL淀粉酶溶液 + + +
2 分别保温5min 冰水浴,0℃ 水浴,60℃ 沸水浴,100℃ 3 相同温度下的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合，在相应温度条件下保温5min 4 加入2滴碘液，观察颜色变化 浅蓝色 不变蓝 蓝色 (4)实验结论：淀粉酶在60℃时活性最高，温度偏高或偏低都会影响酶活性，使酶活性降低，因此酶的作用需要适宜的温度。
【思考】
为什么要先将底物和酶控制到预设温度，再混合反应？
能否用斐林试剂检测淀粉是否水解？
能否用H2O2和H2O2酶探究温度对酶的影响？
酶具有高效性，酶和底物混合，没有到对应温度，就已发生反应，降低了实验的说服力。
“先处理再混合”
实验的自变量是温度，斐林试剂需要水浴加热
H2O2受热易分解，对实验结果产生干扰
t0 为酶的最适温度，高于最适温度和低于最适温度，酶的活性都会降低。
低温是抑制酶活性，不破坏酶结构，适当升高温度酶活性又会升高。
高温是破坏酶空间结构使酶失活导致酶活性降低，适当降低温度酶活性不再升高。
酶制剂适宜在低温下保存。
P点和Q点在不同温度条件下，酶活性相同
O t0 t/℃
P Q
v/(mmol/s)
实验(二)：pH对酶活性的影响——H2O2酶
（1）实验原理：pH影响H2O2酶的活性，从而影响H2O2的分解，可用气泡产生速率或带火星的卫生香燃烧情况来衡量O2生成量的多少，进而判断酶的活性。
（2）实验思路——设置pH梯度
（3）实验步骤
（4）实验结论：
酶的作用需要
适宜的pH，
pH偏高或偏低
都会使酶活性
降低。
步骤 试管1 试管2(对照) 试管3
1 加入2滴肝脏研磨液 2 1mLHCl溶液 1mLpH=7的缓冲液 1mLNaOH溶液
3 加入2mLH2O2溶液 4 气泡产生速率或带火星卫生香复燃情况 气泡产生慢， 卫生香不复燃 气泡产生快， 卫生香迅速复燃 气泡产生慢，
卫生香不复燃
【思考】
为什么先要调酶的pH，再将酶和底物混合进行反应？
酶具有高效性，酶和底物混合后再调pH时反应已经发生，降低了实验的说服力。 “先调pH再混合”
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
t0 为酶的最适温度，高于最适温度和低于最适温度，酶的活性都会降低。
低温是抑制酶活性，不破坏酶结构，适当升高温度酶活性又会升高。
高温是破坏酶空间结构使酶失活导致酶活性降低，适当降低温度酶活性不再升高。
酶制剂适宜在低温下保存。
O t0 t/℃
M N
v/(mmol/s)
M点和N点在不同pH条件下，酶活性相同
3.多因素影响酶活性曲线
课后作业：
1.完成同步练习册105-108页剩余的题；
2.预习：细胞的能量“货币”ATP
谢谢！