生物人教版（2019）必修1 5.1.2降低化学反应活化能的酶（共34张ppt）

(共34张PPT)
——酶的特性
降低化学反应活化能的酶
酶的本质
酶是一类生物催化剂
酶的本质
酶的来源
酶的作用
活细胞产生的
具有生物催化作用的
是
有机物。
一类
大部分酶是蛋白质，也有少数是RNA。
化学本质 绝大多数是_______ 少数是_________
元素组成
合成原料
合成场所
来源 一般来说，活细胞都能产生 作用场所 作用原理 RNA
蛋白质
核糖核苷酸
氨基酸
核糖体
细胞核（真核生物）
细胞内、细胞外均能发挥作用
C、H、O、N、(S)
C、H、O、N、P
显著降低化学反应的活化能
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质
酶的特性
酶具有高效性
酶具有专一性
酶的作用条件较温和
少量肝脏
研磨液
比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率。
事实上，酶的催化效率一般是无机催化剂的 倍。
107 ～1013
三氯化
铁溶液
1
2
1
2
无机催化剂和酶都可以降低化学反应的活化能，都可以提高化学反应速率，那么哪个作用更显著呢？
1、酶具有高效性
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
化学反应要酶来催化
酶的催化效率要高
健步如飞
意义：
①保证了细胞内化学反应的顺利进行 ；
②保证了细胞内能量供应的稳定 。
1、酶具有高效性
①
②
③
①与③相互比较，可得出：
①与②相互比较，可得出：
酶具有催化活性
酶具有高效性。
注意：酶的高效性是和无机催化剂相比的。
酶高效性的曲线分析
酶只能缩短达到平衡的时间，不能改变平衡点
既酶不能增加产物的生成量
无机催化剂催化的化学反应范围很广，如酸可以催化蛋白质的水解，也能催化脂肪水解，还能催化淀粉水解。
那么酶的催化范围呢？
学科交叉 (P81)
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
实验原理：
淀粉和蔗糖都是非还原性糖，它们在酶的催化作用下都能水解为还原糖。
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
淀粉（非还原糖）+酶
蔗糖（非还原糖）+酶
葡萄糖+果糖
葡萄糖
颜色变化:蓝色→棕色→砖红色沉淀
【方法步骤】
1、取两支洁净的试管，编上号。然后按照下表中序号1-3的要求操作。
序号 项目 试管1 试管2
1 注入可溶性淀粉溶液 2ml —
2 注入蔗糖溶液 — 2ml
3 注入新鲜的淀粉酶溶液 2ml 2ml
2、轻轻振荡这两支试管，使试管内的液体混合均匀，然后将试管下半部浸到60℃左右的热水中，保温5min。
3、取出试管，各加入2ml斐林试剂，水浴加热，观察颜色变化。
淀粉酶的最适反应温度
【实验结果】
试管1 淀粉（非还原糖）+淀粉酶
试管2 蔗糖（非还原糖）+淀粉酶
预测会出现什么实验结果？
试管一出现砖红色沉淀
试管二不出现砖红色沉淀
酶具有专一性
思考：
1、本实验的自变量是什么？
2、本实验的因变量是什么？
3、本实验的无关变量有哪些？举例说明。
被催化的底物的种类
底物是否水解
底物的用量、酶的用量、温度、pH等
思考：
1、本实验的自变量是什么？
4、在已知淀粉酶能够催化淀粉水解的情况下，本实验设置1号试管还有没有必要？
有必要，目的是排除无关变量对实验结果的影响。
5、本实验中能不能用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂？
不能。
淀粉（非还原糖）+酶
蔗糖（非还原糖）+酶
葡萄糖+果糖
葡萄糖
与碘液反应变蓝
不与碘液反应，蓝色退去
不与碘液反应
不与碘液反应
无法判断蔗糖是否水解。
2.酶具有专一性
指每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
酶具有专一性的意义是：
使细胞代谢能够有条不紊地进行。
酶具有专一性的模型
A反应前后不变，表示 。
B表示 。
C、D表示 。
酶
被酶催化分解的底物
B分解后的产物
酶-底物复合物
A表示 。
B表示 。
C、D表示 。
E、F表示 。
酶
被酶催化分解的底物
不能被A催化分解的物质
B分解后的产物
②加入酶A的反应速率比无酶条件下的反应速率明显加快，说明酶A对此反应有催化作用。
酶具有专一性的曲线
①加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用。
只有酶A能催化底物参与的反应，说明酶具有_______
专一性
验证酶具有专一性实验设计
项目 实验组 对照组
材料 与酶相对应的底物 另外一种底物
试剂 同一种酶(等量) 现象 发生反应 不发生反应
结论 酶具有专一性 （1）酶相同，底物不同
验证酶具有专一性实验设计
项目 实验组 对照组
材料 同种底物（等量） 试剂 与底物相对应的酶 另外一种酶
现象 发生反应 不发生反应
结论 酶具有专一性 （2）底物相同，酶不同
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
酶活性
酶浓度
底物浓度
酶促反应速率
什么是酶活性
酶对化学反应的催化能力，可用酶促反应速率表示。
3、酶的作用条件较温和
底物浓度对酶促反应的影响曲线
底物达到一定浓度后，受酶数量的限制，酶促反应速率不再增加。

A
在其他条件适宜、酶量一定的情况下
酶促反应速率随底物浓度增加而加快，限制反应速率的因素主要是底物浓度。
OA段：
A点之后：
酶数量
在底物足量、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。
和酶浓度对酶促反应的影响曲线
序号 项 目 试管 1 2 3
1 α－淀粉溶液 1ml 2ml 1ml
2 淀粉酶 1ml 1ml 1ml
3 温度 60℃ 沸水 冰水
4 碘液 1－2滴 1－2滴 1－2滴
5 实验现象
（3）实验：探究温度对淀粉酶活性的影响
请对以上实验方案评价。
1.加入的可溶性淀粉溶液没有遵循等量原则;
2.试剂加入的顺序错误2、3步应互换。
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、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
抑制酶
的活性
t/℃
酶失活
（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
不同物种最适温度
温度
反应速率
最适温度
动物：35－40℃
植物:40－50℃
细菌和真菌：差别较大，有的酶最适温度可高达70℃。
最适温度
探究温度对酶活性的影响
1
2
100℃
3
4
60℃
5
6
0℃
2ml淀粉
2ml淀粉
2ml淀粉
1ml淀粉酶
1ml淀粉酶
1ml淀粉酶
温度处
理5min
（先保温，后混合）
将同一温度内的两物质混合
滴加碘液
不变蓝
变蓝
变蓝
结论：酶的催化作用需要在适宜的温度下进行
分组 实验步骤 一 二 三 四 实验现象
结论 1号试管
2号试管
3号试管
加入过氧化氢酶2滴，振荡2—3min
试管各加入2mL过氧化氢溶液
无明显变化
pH＝7
pH=12
pH＝2
将带火星的卫生香分别放入试管中
只有在适合的pH下酶的催化效率最好
复燃
无明显变化
注意：步骤一和二不能对调。
（4）实验：探究pH对过氧化氢酶活性的影响
探究PH对酶活性的影响
2号
3号
1号
2滴肝脏研磨液（ H2O2 酶）
1mL PH=7的缓冲液
1ml NaOH溶液
1ml HCl溶液
2ml H2O2溶液
观察气泡产生的速率，或插入卫生香，观察复燃所需时间
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。
最适pH时：
酶活性最高
失活
失活
（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。
思考：
低温虽然抑制酶的活性使酶活性明显下降，但能使酶的空间结构保持稳定，在适宜温度下其活性可以恢复。
酶适于在低温、适宜PH下保存。
7
pH
2
0
1
3
4
5
6
8
9
10
胃蛋白酶
胰蛋白酶
11
12
13
14
反应速率
动物：6.5-8.0
（胃蛋白酶：1.5，胰蛋白酶8--9）
人体唾液的pH为6.2～7.4，小肠液的pH为7.6
植物体：4.5－6.5
变量分析