生物人教版（2019）必修1 5.1.2酶的特性（共29张ppt）

(共29张PPT)
第5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
第2课时 酶的特性
情境激疑
(1)不同的酶催化的反应不同,说明酶的催化具有什么特性
(2)人体口腔中的酶进入胃中是否还能发挥作用呢
细胞的代谢离不开酶的催化,人体中有8 000多种酶,他们各司其职,催化不同的反应,共同维持生物体生命活动的正常进行。观看视频《人体中的酶》
素养目标
1.通过“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”的探究活动,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。(科学思维、科学探究)
2.通过“pH和温度对酶活性的影响”的探究活动,分析推导“酶的作用条件较温和”的特性,培养模型建构的科学思维。(科学思维)
3.通过酶在生活和生产中应用的实例,认同酶在生产实践上应具有高效、环保、节能等特点。(社会责任)
学习任务一　酶的特性
自主学习
阅读教材P81第二段,自主完成以下问题。
活动1：探究酶的高效性
新知学习过程
酶的高效性:大量实验数据表明,酶的催化效率是无机催化剂的________倍。
107~1013
如表是关于过氧化氢酶与FeCl3溶液对过氧化氢分解的影响的实验流程,小组合作完成表中的填空:
步骤 1 H 2O 2溶液 H 2O 2溶液
2 FeCl3 H 2O 2酶
现象 _____气泡 _____气泡
结论 酶具有_______
合作探究
较多
大量
高效性
纺织工业上的褪浆工序常用两种方法:化学法,需用NaOH 7~9克/升,在70~80 ℃
条件下作用12小时,褪浆率仅为50%~60%;加酶法,用少量细菌淀粉酶,在适宜温
度时只需5分钟,褪浆率达100%,这一事实说明_________________。
【解析】由题干信息可知,在强碱高温条件下,褪浆50%~60%,需要12小时,
加酶后5分钟可以使褪浆率达到100%。由此可以判断,酶具有高效性。
小题快练
　酶具有高效性　
合作探究
结合教材“探究·实践”淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”和P82第一段,小组合作完成以下问题。
活动2：探究酶的专一性
1.实验设计分析:
实验中能否用碘液代替斐林试剂进行鉴定 为什么
提示:不能。碘液只能检验淀粉是否被水解,不能检验蔗糖是否被水解。
2.实验探究:
归纳酶的专一性:一种酶只能
催化___________化学反应。
步 骤 1 _____+淀粉酶 _____+淀粉酶
2 等量的_________,水浴加热相同时间
现象 出现___________ 无颜色变化
结论 酶具有_______
淀粉
蔗糖
斐林试剂
砖红色沉淀
专一性
一种或一类
精彩视频
点击播放
淀粉酶对淀粉和蔗糖
的水解作用
__________
酶的专一性的解释
酶促反应过程示意图（a ）
底物
（反应物）
活性部位
酶
产物
合成反应
酶促反应过程示意图（b ）
分解反应
底物—
产物
模型建构（锁钥模型）：
（1）据图探究字母代表的含义：
A： ；B： ；
C和D： ；
E和F： 。
（2）酶A只能催化B产生E和F ,不能催化C和D的反应，
从而说明酶具有 。
合作探究二
酶
探究分析：
不能被酶催化的物质
被酶催化的底物
B被酶催化的产物
专一性
(2022·北京海淀区高一月考)能够促使淀粉酶水解的酶是 (　　)
A.淀粉酶 B.脂肪酶
C.蛋白酶 D.麦芽糖酶
【解析】酶具有专一性,即一种酶只能催化一种或一类化学反应;淀粉酶的本质是蛋白质,能催化蛋白质水解的酶是蛋白酶。
小题快练
C
学习任务二　 酶的作用条件较温和
自主学习
阅读教材P82~P83“探究·实践”的内容, 将下列实验补充完善。
活动1：探究温度对酶活性的影响
1.实验原理:
(1)反应原理:淀粉+碘液→_____
(2)检测指标:①溶液中是否出现蓝色或蓝色的_____;②淀粉_______。
蓝色
深浅
剩余量
2.实验过程:
步骤 项目 试管1 试管2 试管3
1 加入可溶性淀粉溶液 2 mL _____ _____
2 放置在不同温度环境 0℃ 100 ℃ 60 ℃
3 加入新配制的_______溶液 1 mL 1 mL 1 mL
4 完成反应 5 min 5 min 5 min
5 滴入_____ 2滴 2滴 2滴
6 观察结果
2 mL
2 mL
淀粉酶
碘液
3.实验结果:
1号试管溶液_____色;
2号试管溶液_____色;
3号试管溶液_______色;
4.实验结论:
酶的催化作用需要在___________下进行,温度___________都会影响酶的
活性。
变蓝
变蓝
不变蓝
适宜的温度
过高或过低
1.实验过程中是否可以把淀粉酶与淀粉在常温下混合,然后再放入一定温度条件下保温 为什么
提示:不能,常温下淀粉会被淀粉酶水解,影响实验结果。
2.实验结果的鉴定为什么选择碘液而不用斐林试剂
提示:可以通过碘液与淀粉反应变蓝色,检测淀粉的剩余量;此实验的自变量是温度,不能随意改变,而斐林试剂使用时需水浴加热,温度改变后会影响酶与底物反应。
3.能否用过氧化氢溶液和过氧化氢酶来探究温度对酶活性的影响 为什么
提示:不能。因为过氧化氢受热易分解,温度越高,过氧化氢分解越快,会对实验结果造成干扰。
合作探究
1.加酶洗衣粉的使用说明中一般都有“使用温水洗涤效果更佳”的提示。该
项提示的理论依据是 (　　)
A.酶的活性受pH影响 B.酶具有高效性
C.酶的活性受温度影响 D.酶具有专一性
【解析】酶的活性受温度影响,在最适温度条件下,酶的活性最强,催化效率
最高,使用加酶洗衣粉时需要用温水就是因为在温水中酶的活性最强,洗涤
效果最好。
2.在探究不同的温度对酶活性影响的实验时,温度和pH分别属于 (　　)
A.自变量和因变量 B.因变量和无关变量
C.自变量和无关变量 D.自变量和对照变量
【解析】本题实验的目的是探究不同温度对酶活性的影响,温度是自变
量,pH是无关变量,C正确。
小题快练
C
C
自主学习
完成实验设计。
活动2：探究pH对酶活性的影响
1.实验原理:
(1)反应原理:H2O2→H2O+O2。
(2)检测指标:不同条件下_____________。
气泡产生速率
2.实验过程:
(1)取8支洁净的试管并编号,分别加入_____________________。
(2)用________________调整出不同的pH(如5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、
8.5、9.0)。
(3)分别滴加___________________并摇匀。
(4)用点燃但无火焰的卫生香来检测_____的生成情况。
3.实验结论:
酶发挥催化作用需要_________,pH偏高或偏低都会影响酶的活性。
等量新鲜的肝脏研磨液
盐酸或NaOH溶液
等量的过氧化氢溶液
氧气
适宜的pH
1.为什么不选择淀粉和淀粉酶做pH影响酶活性的实验
提示:酸性溶液会使淀粉分解,影响实验结果;碱性条件下碘与淀粉不会变蓝色。
2.如何避免除pH之外的因素对实验结果造成干扰
提示:除自变量pH外,其他的无关变量,在实验过程中必须控制为完全相同且适宜。
3.归纳总结:通过以上两个实验可以得出什么结论
提示: 酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的,酶促反应需要适宜的温度和pH。
合作探究
1.下列环境因素的改变会使人体唾液淀粉酶的活性逐渐增大的是(　　)
A.温度由0 ℃上升到37 ℃
B.温度由100 ℃降低到37 ℃
C.pH由2上升到7
D.pH由12降低到7
【解析】人体唾液淀粉酶的最适温度是37 ℃左右,最适pH是7左右。低温可以降低酶的活性,温度升高,活性会逐渐恢复,A正确;高温使酶的空间结构发生改变,使酶失活,B错误;过酸使酶的空间结构发生改变,使酶失活,C错误;过碱使酶的空间结构发生改变,使酶失活,D错误。
小题快练
A
2.(情境应用)研究表明:酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件时进行。酶制剂应该在怎样的条件下保存 为什么
答案:酶制剂应该在低温和适宜pH条件下保存。低温下酶的活性低,在温度升高至最适温度条件时,酶的活性可以恢复。高温、过酸、过碱条件下酶会变性失活,不适合保存酶制剂。
1.概念结论速判:基于对酶的特性和探究实验的理解,判断下列说法的正误。
(1)每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 ( )
(2)高温和低温都能使酶的活性降低,但是二者的作用实质不同。 ( )
(3)探究酶的最适pH,需要在酶的最适温度条件下进行。 ( )
(4)温度过高,过酸,过碱会破坏酶中存在的肽键。 ( )
提示:以上条件只破坏酶的空间结构,不破坏肽键。
(5)酶具有高效性、专一性和反应条件温和等特性。 ( )
五分钟学情评价
√
√
√
×
√
2.下列操作不会导致淀粉酶失活的是 (　　)
A.淀粉酶溶液中加入蛋白酶
B.将酶溶液的pH维持在2
C.在0~4 ℃下保存酶制剂
D.在酶溶液中加入重金属离子
【解析】淀粉酶溶液中加入蛋白酶后,淀粉酶被水解,A错误;将酶溶液的pH维持在2,淀粉酶失活,B错误;在0~4 ℃下保存酶制剂,酶活性下降,空间结构没有改变,酶没有失活,C正确;在酶溶液中加入重金属离子后,空间结构改变,酶失活,D错误。
C
3.(2021·浙江合格考)如图表示酶促反应过程,该图能说明酶 (　　)
A.具有高效性 B.具有专一性
C.易受pH影响 D.易受温度影响
【解析】图中酶只能与左上角的底物发生结合,并将其转化为两种物质,而不能与右上角的底物结合,体现了酶的专一性。
B
4.(2022·吉安高一期末)酶是细胞中的催化剂,下列关于酶的说法正确的是(　　)
A.酶都是由氨基酸经脱水缩合形成的
B.高温、强酸和强碱都会使酶失去活性
C.酶起催化作用的原理是能提高反应的活化能
D.探究温度对酶活性影响时,过氧化氢的量是无关变量
【解析】有些酶是RNA,不是由氨基酸经脱水缩合形成的,A错误;
高温、强酸和强碱都会使酶失去活性,B正确;酶起催化作用的原理是能降
低反应的活化能,C错误;探究温度对酶活性的影响时,不能用过氧化氢来做
实验,因为过氧化氢的分解受温度影响,D错误。
B
(情境应用·教材再开发)教材P84[与社会的联系]
20世纪60年代以前,医院里用的葡萄糖是用盐酸催化淀粉水解获得的,需要耐高温、高压和耐酸的设备。20世纪60年代以后改用酶法生产,
(1)用酶法水解淀粉需要用哪种酶 ___________。
【解析】酶具有专一性,淀粉只能被淀粉酶水解。
　淀粉酶　
(2)用酶法水解淀粉生产葡萄糖有什么优越性 _________________________
______________________________________________________________。
【解析】酶的作用条件温和,并具有高效性,因此使用酶法生产可以大大提
高生产效率。
(3)还有哪些产品可以用酶法生产 ___________________________________
_________________________________________
【解析】果胶酶可分解细胞壁中的果胶,使果汁产量、口感都有所提升。
　　用淀粉酶生产葡萄糖可
以在常温常压下进行,并且酶的催化效率极高,可以提高产量,降低成本　
　果汁生产中使用果胶酶,可以分解细胞
壁中的果胶,提高果汁产量(其他答案合理即可)
课堂小结
酶的特性
过氧化氢
淀粉
淀粉
过氧化氢
高效性
专一性
作用条件较温和
适宜温度
适宜pH
过氧化氢酶和FeCl3
相同条件下
气泡多少和产生速率
淀粉酶和蔗糖酶
相同条件下
加碘液观察颜色
淀粉酶
不同温度条件
加碘液观察颜色
过氧化氢酶
不同pH条件
气泡产生速率
底物
酶的种类
条件
观察现象
实验探究