3.2.1酶是生物催化剂 课件(共30张PPT) 2023-2024学年高一生物浙科版（2019）必修第一册

(共30张PPT)
酶是生物催化剂 第1课时
第2节
1.阐明酶催化作用的原理
2.通过“pH和温度对酶活性影响”的探究活动，分析推导“酶的作用条件较温和”的特性
问题探讨
讨论：
1.为什么要将肉块放在金属笼内？
2.是什么物质使肉块消失了？
3.怎样才能证明你的推测？
排除物理性消化干扰。
胃内的化学物质。
收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否能将肉块分解。
斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用
胃蛋白酶
这种物质到底是什么？
随着对细胞的研究，人们认识到，细胞的生活需要物质和能量。
能量是怎么释放、储存和利用的呢？
化学反应
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。细胞代谢离不开酶。
酶到底是什么物质呢？19世纪以前，人们还不知道酶为何物。19世纪以后，随着酿酒中发酵过程的深入研究，科学家才逐渐揭开酶的“面纱”。
绝大多数酶是蛋白质
巴斯德之前
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
巴斯德(微生物学家）
发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用
引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用
毕希纳
酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样
萨姆纳
脲酶是蛋白质
李比希（化学家）
切赫、奥特曼
少数RNA也具有生物催化功能
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
来源
酶的概念
化学本质
功能
底物分子可进行化学反应的部位与酶蛋白上
具有催化能力的必需集团（活性中心）之间，
在结构上是紧密互补的，就如同一把钥匙开一把锁那样。
诱导契合模型
当酶分子与底物分子接近时，
酶蛋白受底物分子的诱导，
其构象发生有利于底物结合的变化，
酶与底物在此基础上相互契合，发生反应。
X—射线衍射分析已证明酶与底物结合时，
酶分子确实有显著的构象改变。
诱导契合模型
探究实践
酶的催化功能受到多种条件的影响
细胞中几乎所有的化学反应都是由酶催化的。酶催化特定化学反应的能力称为酶活性。酶活性可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。
若细胞生活的环境条件发生改变，酶活性会怎样变化呢
唾液（淀粉酶）
pH 6.2~7.4
胃夜（胃蛋白酶）
pH0.9~1.5
小肠液（含多种酶）
pH 7.6
使用温水30~40℃效果最佳，切勿用60 ℃以上的热水
加酶
温度或pH的改变会不会影响酶的活性呢？
背景资料
提出问题：
做出假设：
温度或pH会影响酶的活性
唾液淀粉酶进入胃后还能消化淀粉吗？
（1）实验原理
①2H2O2 2H2O+O2
②pH可影响酶活性，从而影响O2的产生量，
据O2产生量的多少可判断pH对酶活性的影响。
（2）实验程序
过氧化氢酶
步 骤 实验操作 内容 试管1 试管2 试管3
1 注入等量过氧化氢酶溶液 2滴 2滴 2滴
2 注入不同pH 的溶液 1 mL蒸馏水 1 mL盐酸 1 mL
NaOH
探究PH对酶活性的影响
3 注入等量的 H2O2溶液 2 mL 2 mL 2 mL
4 观察现象 有大量气 泡产生 无气泡 产生 无气泡
产生
提醒
实验程序中2、3步一定不能颠
倒，否则 实验失败。
（1）实验原理
②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。
探究温度对酶活性的影响
（2）实验设计程度
①取淀粉、淀粉酶分别放入试管
↓
②各自在所控制的温度下处理一段时间
↓
③淀粉与相应温度的淀粉酶混合
↓
④在各自所控制的温度下保温一段时间
↓
⑤滴加碘液，观察颜色变化
步骤顺序 试管1 试管1’ 试管2 试管2’ 试管3 试管3’
3%淀粉液 2ml 2ml 2ml
2%淀粉酶液 1ml 1ml 1ml
温度预处理 0℃保温5min 60℃保温5min 100℃保温5min
混合后摇匀 混合 混合 混合
控制温度 0℃保温5min 60℃保温5min 100℃保温5min
加碘 1滴 1滴 1滴
预期现象 ？ ？ ？
1、为什么用相同温度处理淀粉溶液或酶溶液？
2、能得出什么结论？本实验能否用斐林该试剂检测？为什么？
3、在上述实验中，自变量是什么？无关变量是什么？
防止混合时，由于两种溶液的温度不同而使混合后温度发生变化，反应温度不是操作所要控制的温度，影响实验结果
温度会影响酶的活性；不能，因为用斐林该试剂检测时，需要水浴加热。
自变量是不同的温度；无关变量是可溶性淀粉溶液、新鲜淀粉酶溶液 、碘液的量
【思考】
（1）本实验不宜选用过氧化氢酶催化H2O2分解，因为过氧化氢酶催化的底物过氧化氢在加热的条件下分解也会加快。
（2）本实验不宜选用斐林试剂鉴定，温度是干扰
条件。
（3）本实验中第②、③步一定不能颠倒顺序，否
则会使实验失败，即先控制条件再混合。
酶活性受许多因素的影响
（2）温度对酶活性的影响：
高温、低温都影响酶的活性
酶活性
T2
最适温度
T1
最适温度
0
酶
促
反
应
速
度
温度
酶1
酶2
1、不同的酶有不同的最适温度，在最适温度下，酶的活力最大，酶促反应的速度最大。
2、低于或高于酶作用的最适温度，酶活力均会下降。
3、低温抑制酶活力，但酶空间结构保持稳定；高温使空间结构发生改变，酶活力无法恢复。
★影响酶促反应速率的因素：
1、温度
2、pH
影响活性
变性失活
高温、低温、PH值变化
过高温、过酸碱
★影响酶促反应速率的因素：
3、酶的浓度：在一定浓度
范围内，反应速率随酶浓度的升高而加快。
4、底物浓度：在一定浓度
范围内，反应速率随浓
度的升高而加快，但达
到一定浓度，反应速率
不再变化
酶促反应速率
底物浓度
酶量一定
酶促反应速率
酶的浓度
底物一定
1.酶催化活性的表示方法
单位时间内底物的减少量或产物的生成量。
2.表示酶高效性的曲线
（1）催化剂可加快化学反应速率，与无机催化
剂相比，酶的催化效率更高。
（2）酶只能缩短达到化学反应平衡所需时间,不
改变化学反应的平衡点。
（3）酶只能催化已存在的化学反应。
加入酶B的反应速率与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对此反应无催化作用，进一步
说明酶具有专一性。
4.温度、pH影响酶活性的曲线
甲、乙两曲线表明：
（1）在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催
化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐
减弱。
（2）酶的催化能力的发挥有一个最适pH，在低于
最适pH时，随着pH的降低，酶的催化能力逐渐降
低；高于最适pH时，随着pH的升高，酶的活性逐
渐下降。
（3）过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。
5.底物浓度
酶量一定的条件下，在一定范
围内随着底物浓度的增加，反
应速率也增加，但达到一定浓
度后不再增加，原因是受到酶数量和酶活性的
限制。
6.酶浓度
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。
7.影响酶活性的曲线（多因素）
（1）纵坐标为反应物剩余量，剩的越多，生成物越少，
反应速率越慢。
（2）图示pH=7时，反应物剩余量最少，应为最适pH。
（3）当pH改变时，最适温度保持不变。