5.1 降低化学反应活化能的酶 （第二课时）课件(共26张PPT)-2025-2026学年上学期高一生物（人教版）必修1

(共26张PPT)
将刚采摘的新鲜糯玉米立即放入85 ℃水中热烫处理2min，可较好的保持甜味，这是为什么？
第5章 细胞的能量供应和利用
2课时 酶的特性
第1节 降低化学反应活化能的酶
肝脏研磨液
FeCl3溶液
H2O2溶液
H2O2溶液
一、酶的特性之一：高效性
酶的催化效率是无机催化剂的107 ～1013倍。
请同学们回想一下，在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，哪一组实验产生的气泡最多，卫生香最容易复燃？
1、过氧化氢是细胞代谢废物，假如细胞中过氧化氢酶的催化效率很低会怎样？
2、你在踢球或奔跑时，肌细胞需要大量的能量供应，如果相关的酶催化效率很低，供能的化学反应只能慢悠悠的进行，你还能跑得快吗？
有效清除细胞有害代谢物。
思考讨论：
归纳：
使细胞代谢快速进行，保证生物体所需的能量和物质。
酶的高效性对细胞什么意义呢？
二、酶的特性之二：专一性
口腔里只有唾液淀粉酶，单独咀嚼米饭一段时间后感觉有甜味，而残留在牙缝中的菜叶一天后还没有被消化。这是为什么？
探讨：
纤维素，果胶
淀粉
唾液淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化纤维素，果胶的水解。
酶的专一性对细胞什么意义呢？
思考讨论：
如果超市储物柜的一个条形码不是专一的对一个柜子，会有什么后果
保证细胞代谢有条不紊的进行。
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
1.现有淀粉酶溶液，要观察淀粉酶能催化哪种糖水解，应该如何设计这个实验？
2. 怎么判断淀粉酶催化了糖的水解呢？
探究 实践
小组讨论：
设计实验：
思考：
1.你选择哪一种酶和底物作实验材料？
2.实验自变量是什么？因变量是什么？
3. 如何控制无关变量？
4.如何控制反应温度？
5. 本实验的观察指标是什么？鉴定试剂用碘液还是斐林试剂？
6.本实验还需要哪些器材？
7.预测实验结果？
实验方案：
（1）
（2）
实验组：
对照组：
实验组：
对照组：
底物+相应酶液 → 底物被分解
检测
底物+相应酶液 → 底物被分解
检测
另一底物+相同酶液 → 底物没被分解
检测
相同底物+另一酶液 → 底物没被分解
检测
1号试管 2号试管
实验步骤 一
二 各加入淀粉酶2mL ，振荡混匀，试管下半部浸入60℃左右的热水中，保温5min。 三 取出试管，各加入2mL斐林试剂（边加边轻轻震荡，混匀）。 四 试管下半部浸入程由热水的大烧杯中，酒精灯加热，煮沸1min. 五 观察两支试管内溶液颜色变化。 实验现象
结论 注入2mL蔗糖溶液
注入2mL可溶性淀粉溶液
完成实验结果记录表
有砖红色沉淀
无砖红色沉淀
淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解
1. 本实验能否选用碘液检测？
2. 实验中如果2号试管也产生了砖红色沉淀，可能的原因有哪些？
拓展思考：
蔗糖溶液放置时间过长，其中的微生物将蔗糖分解成还原性糖。试管不干净等。
不能。碘液无法检测淀粉和蔗糖的分解产物。而且除非淀粉完全分解，只要有淀粉在，淀粉就会与碘液显色。
拓展应用：
尝试用文字描述这个模型。
1
2
3
A代表某类酶，B代表底物，C和D代表产物。
酶A与底物B专一性结合，催化反应的发生，产生了产物C和D。
准确地说，酶的专一性是指一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。
三、酶的特性之三：作用条件温和
1. 加酶洗衣粉的使用说明：洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水，用温水效果最佳，切勿用60℃以上的热水。这是为什么呢？
由上述资料你能提出哪些有价值的问题？并作出假设。
小资料：
2. 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，胃中的蛋白酶随食糜进入小肠后也不再具有催化功能。经测定，唾液的pH为6.2—7.4，胃液的pH为0.9—1.5，小肠液的pH为7.6。
小组讨论，设计实验：
4. 对照组怎样设置？是否需要进行重复实验？
2. 根据自己作出的假设，你预期会看到怎样的实验结果？比如酶活性升高或降低时，会出现什么实验现象？
3. 本实验的自变量是什么 因变量是什么？如何控制自变量？怎样观察或检测因变量？
1. 你选择哪一种酶作为实验材料，为什么？
探究温度、pH对酶活性的影响
设计思路：
观看视频：
探究温度对淀粉酶活性的影响
探究 实践
1号试管 2号试管 3号试管 实 验 步 骤 一 各加入2mL 3%淀粉溶液 二 冰水中5min 60℃水浴5min 100℃煮沸5min 三 分别加入1 mL已恒温至0℃、60℃、 100℃的淀粉酶溶液。 四 各加入2滴碘液，振荡 实验现象
结论 完成实验结果记录表
检验淀粉是不是分解时，可否用斐林试剂？
拓展思考：
深褐色
几乎未变色
蓝色
只有在一定温度下酶的催化效率最好
分析结果：
1. 哪支试管中酶的活性最高？你是怎么样得出这一结论的？
2.实验结果与你预期结果的一致吗？你作出的假设是否得到了证实？
2号试管中酶的活性最高，1号和3号试管分别变为深褐色和蓝色，说明淀粉被分解的极少或未分解，2号试管几乎未变色，说明淀粉几乎被彻底分解。
酶促反应速率最快时的环境温度称为该酶促反应的最适温度。
温度对酶活性的影响
t/℃
υ/（mmol. s-1）
最适温度
构建数学模型：
0
酶活性受温度影响示意图
1.尝试分析曲线图的含义？
在最适温度条件下，酶活性最高。最适温度的两侧，反应速率都比较低。
2.请分析酶活性起点不是0，而终点是0的原因？
0℃左右时，酶的活性很低，但空间结构稳定。较高的温度容易使酶的空间遭到破坏而失去活性。
1号试管 2号试管 3号试管 实 验 步 骤 一 各加入2mL肝脏研磨液 二 pH＝7 pH＝2 pH=12 三 各加入2 mL过氧化氢溶液 四 观察气泡生成的快慢，带火星的卫生香的复燃情况 实验现象 气泡多，卫生香复燃 几乎无气泡，卫生香不复燃 几乎无气泡，卫生香不复燃
结论 完成实验结果记录表
在最适宜的pH下酶的催化效率最好
分析结果：
1. 哪支试管中酶的活性最高？你是怎么样得出这一结论的？
2.实验结果与你预期结果的一致吗？你作出的假设是否得到了证实？
1号试管中酶的活性最高。从实验结果可以看出，1号试管气泡多，卫生香复燃快且时间长，说明此pH条件下过氧化氢被催化分解了，产生了氧气。2.3号试管几乎无气泡产生且卫生香不复燃，说明此pH条件下过氧化氢几乎不被分解。
υ/mmol. s-1
最适pH
0
pH
酶促反应速率最快时的环境pH称为该酶促反应的最适pH。
pH对酶活性的影响
构建数学模型：
1.尝试分析曲线图的含义？
在最适pH条件下，酶活性最高。最适pH的两侧，反应速率都比较低。
2.请分析酶活性起点和终点都是0的原因？
过酸或过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。
酶活性受pH影响示意图
高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗？该如何保存酶制剂？
不同，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。因此，酶制剂适宜在低温下保存。
思考讨论：
还有什么因素能影响酶的反应速率？
反应速率
酶的浓度
反应速率
底物浓度
酶量一定
想一想：
酶的浓度：
反应速率随酶浓度的升高而加快。
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。
提醒：
细胞中各类化学反应的有序进行还与酶在细胞中的分布有关。
植物叶肉细胞
与光合作用有关的酶分布在叶绿体内
与呼吸作用有关的酶分布在细胞质基质和线粒体内
光合作用与呼吸作用在细胞内不同区室同时进行，互不干扰
酶的特性
高效性
专一性
实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
意义：保证细胞内各种化学反应迅速进行
课堂小结
作用条件温和
含义：酶的催化效率是无极催化剂的107~109
实验：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
意义：保证细胞代谢有条不紊的进行
含义：每种酶只能催化一种或一类化学反应
实验：影响酶活性的条件
意义：保证细胞代谢在温和的条件下进行
含义：酶所催化的反应一般在比较温和的条件下进行
影响酶活性的条件：温度、pH等