5.1.2酶的特性课件(共30张PPT) 高一上学期生物 人教版 必修1

(共30张PPT)
第五章 细胞的能量供应和利用
第1节 降低化学反应活化能的酶
（第二课时）
温故知新：酶的本质
化学本质 绝大多数是_______ 少数是_____
合成原料 _______ ___________
组成元素 C、H、O、N，有的含有S _________________
合成场所 _______ 细胞核(真核生物)
来源 活细胞(哺乳动物成熟红细胞除外) 作用场所 细胞内、细胞外、生物体外 生理功能 _____ 作用机理 _____________________ 酶的底物 酶促反应的反应物 蛋白质
RNA
氨基酸
核糖核苷酸
C、H、O、N、P
核糖体
催化
降低化学反应的活化能
酶的化学本质不同于无机催化剂，酶的催化功能与无机催化剂有什么不同呢？
酶特性一：高效性
一、酶的高效性
酶具有高效性的意义 ：
高效性的意义
第一
第二
保证了细胞代谢快速有效地进行。
保证了细胞内能量供应的稳定。
资料1:
口腔里有唾液淀粉酶，可塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化
资料2：
过氧化氢酶——只能使过氧化氢分解。
蛋白酶——只能催化蛋白质水解。
根据上述资料，你的结论是什么？
酶特性二：专一性
酶
酶
酶
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
探究.实践
二、酶的专一性
1.实验材料选择、检测试剂选择。
2.写出实验目的：
3.说出实验原理：
4.简述实验步骤：
5.找出自变量、因变量、无关变量。
6.预期实验结论：
自主学习一：请阅读P81-81探究实践部分，完成以下问题。
实验材料：质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液；质量分数分别为3%的可溶性淀粉溶液和蔗糖溶液；检测试剂：斐林试剂。
探究淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。
淀粉和蔗糖都是非还原糖。
淀粉和蔗糖在酶的作用下都能水解成还原糖。
通过斐林试剂鉴定溶液中是否有还原糖，确定酶促反应产物。
实验步骤 一 取两支试管，编号1、2 二
三 2支试管均加入______________2滴，振荡，试管下半部浸到60℃的热水中，反应5min。 四 加入__________→振荡→60℃水浴加热2min （或水浴煮沸1min） 实验现象
结论 1号试管加入2ml淀粉溶液
2号试管加入2ml蔗糖溶液
淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解
淀粉酶溶液
斐林试剂
1号试管溶液生成砖红色沉淀
2号试管溶液不生成砖红色沉淀
自变量
因变量
无关变量
底物种类
底物是否被淀粉酶水解
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
探究.实践
二、酶的专一性
二、酶的专一性
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实验结论
淀粉酶只能催化淀粉水解，而不能催化蔗糖水解。
酶具有专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
①脲酶——只能催化尿素分解。
②过氧化氢酶——只能催化过氧化氢分解。
③二肽酶——可以催化所有的二肽分解
底物浓度
反应速率
底物D+ 酶D
底物D + 酶E
锁钥学说：
酶的专一性意义 ：
二、酶的专一性
保证了细胞代谢能够有条不紊地进行。
①反应前后酶的结构和性质不变
②同一生物不同细胞内酶的种类和数量不相同
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用实验中检测试剂为什么选择斐林试剂而不是碘液？
淀粉完全分解+碘液→无现象
蔗糖分解/不分解+碘液→无现象
已知淀粉酶能够催化淀粉水解，设置1号试管有无必要？
有必要，可排除淀粉酶的活性，浓度等无关变量的影响。
针对该实验你还有其他的设计方案吗？
碘液无法鉴定蔗糖是否发生水解，反应前后均不变蓝。
二、酶的专一性
方案二：
淀粉 + 蔗糖酶
蔗糖 + 蔗糖酶
方案四：
蔗糖 + 淀粉酶
蔗糖 + 蔗糖酶
方案一：
淀粉 + 淀粉酶
蔗糖 + 淀粉酶
方案三：
淀粉 + 淀粉酶
淀粉 + 蔗糖酶
思路1：底物不同，酶相同
思路2：底物相同，酶不同
用斐林试剂检测
用斐林试剂检测
用斐林试剂检测
用碘液或者斐林试剂检测
　实战训练　
1.某研究小组为比较H2O2在不同条件下的分解情况，在常温下进行了如下实验。下列相关叙述错误的是（ ）
组别 质量分数为20%的H2O2溶液 实验处理 现象
1 2 mL 不处理 气泡很少
2 2 mL FeCl3溶液 气泡较多
3 2 mL 新鲜猪肝匀浆 大量气泡
A.组1和组3对照可以证明酶具有高效性
B.由于H2O2化学性质不稳定，所以最好现用现配
C.实验温度、H2O2溶液的浓度与用量均为无关变量
D.滴加肝脏研磨液和FeCl3溶液时不能共用一支滴管
　实战训练　
2.某同学为了验证淀粉酶的专一性设计了以下三种实验方案。方案一：一组试管内加入淀粉酶和淀粉，另一组试管内加入淀粉酶和蔗糖，一段时间后往两组试管中分别加入适量碘液并观察两组试管的颜色反应。方案二：一组试管内加入淀粉酶和淀粉，另一组试管内加入淀粉酶和蔗糖，一段时间后往两组试管中分别加入适量斐林试剂并观察两组试管的颜色反应。方案三：一组试管内加入淀粉酶和淀粉，另一组试管内加入蔗糖酶和淀粉，一段时间后往两组试管中分别加入适量碘液并观察两组试管的颜色反应。下列有关这三种方案的说法，正确的是（ ）
A.三种方案中的两组试管加入的底物和酶的量分别相等
B.方案一加入碘液可以鉴定淀粉是否被分解，也能证明蔗糖是否被分解
C.方案二加入斐林试剂可以鉴定淀粉是否被分解，但不能证明蔗糖是否被分解
D.方案三能通过颜色反应判断两组试管中是否有还原糖产生
课堂练习：《学法大视野》P73应用提升
三、酶的作用条件较温和
高压
高温
强酸
强碱
√
√
√
√
酶起催化作用需要怎样的条件呢？
探究温度对酶活性的影响
探究.实践
1.实验选择材料是什么？原因？ 2.检测试剂选择什么？原因？
3.实验材料先分别处理温度，还是先混合？ 4.简述实验步骤：
5.找出自变量、因变量、无关变量 6.预期实验结论：
自主学习2：请同学们自主学习P82-83，完成以下问题。
探究PH对酶活性的影响
探究.实践
1.实验选择材料是什么？原因？ 2.检测试剂选择什么？
3.先往试管加入酶溶液还是底物 4.简述实验步骤：
5.找出自变量、因变量、无关变量 6.预期实验结论：
三、酶的作用条件较温和
质量分数为2%的淀粉酶溶液、质量分数为20%的肝脏研磨液（过氧化氢酶）、缓冲液、质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、体积分数为3%的过氧化氢溶液物质的量浓度为0.01mol/L的盐酸、物质的量浓度为0.01mol/L的NaOH溶液、热水、蒸馏水、冰块、碘液、斐林试剂
1.实验材料及试剂：
淀粉、淀粉酶
①实验材料：
不选用H2O2作为反应底物的原因？
H2O2不稳定，受热易分解。
碘液
②检测试剂：
不选用斐林试剂进行鉴定的原因
斐林试剂检测需要水浴加热，温度是干扰条件。
先处理温度，再混合，原因：酶具有高效性，若酶和底物没有在对应温度混合，一混合就已发生反应，降低了实验的说服力。
探究温度对酶活性的影响
探究.实践
实验材料先处理温度，还是先混合？
1试管 2试管 3试管 4试管 5试管 6试管
加淀粉 2ml — 2ml — （ ） —
加淀粉酶 — （ ） — 2ml — 2ml
保温 混合 将2加入1中 将4加入3中 保温 0℃冰水保温5min 60℃水浴保温5min 100℃水浴保温5min 加碘液 2滴 2滴 2滴 观察颜色 结论 0℃冰水保温5min
60℃水浴保温5min
100℃水浴保温5min
2ml
2ml
变蓝
变蓝
不变蓝
温度对酶的活性有影响，温度过高或过低都会降低酶的活性
将6加入5中
自变量
因变量
无关
变量
探究温度对酶活性的影响
探究.实践
如何进一步探究淀粉酶的最适温度？
缩小温度梯度（梯度要均匀），重复进行上述实验。
温度
颜色变化
温度
反应速率
最适温度
A
B
C
在一定温度范围内，酶促反应速率随温度的升高而加快
在最适温度时，酶促反应速率最快
AB段：
B 点：
BC段：
超过最适温度，酶促反应速率随温度升高而减慢，直至酶失活。
低温(如A点)影响酶的活性，但不会使酶的空间结构遭到破坏，温度适当升高后，酶仍能恢复活性。但高温(如C点)会导致酶的空间结构遭到破坏，使其永久失活。
低温保存酶等蛋白质制品
探究温度对酶活性的影响
探究.实践
探究PH对酶活性的影响
探究.实践
质量分数为2%的淀粉酶溶液，质量分数为20%的肝脏研磨液(H2O2酶)，质量分数为3%的淀粉溶液，体积分数为3%的过氧化氢溶液,
H2O2、H2O2酶
实验材料：
不选用淀粉作为反应底物的原因？
淀粉在酸性条件下会被水解
先往试管加入酶溶液还是底物
先加入酶溶液，固定好酶的活性，再加底物。
三、酶的作用条件较温和
实验 步骤 一 取三支试管，编号1、2、3。 二 1号试管中加入 _____________ 。 2号试管中加入等量 __________________。 3号试管中加入等量 _________________。
三 三支试管都加入 ______________________ 四 三支试管都加入 ，振荡，反应 实验现象
实验结论 1mlNaOH
2 mLH2O2溶液
产生少量气泡
产生少量气泡
酶的催化作用需要适宜的pH,pH偏高或偏低都会影响酶的活性
2滴新鲜肝脏研磨液
稀盐酸
清水
产生大量气泡
自变量
因变量
无关
变量
先调pH再混合
探究PH对酶活性的影响
探究.实践
如何进一步探究过氧化氢酶的最适pH？
缩小pH梯度（梯度要均匀），重复进行上述实验。
pH
反应速率
最适pH
D
E
F
在一定pH范围内，酶促反应速率随pH的升高而加快
在最适pH时，酶促反应速率最快
DE：
E点：
EF：
超过最适pH后，酶促反应速率随pH升高而减慢，直至酶失活。
①在最适pH条件下，酶活性最高（如E点）。pH偏高和偏低，酶活性都会明显降低。
②过酸（如D点）、过碱（如F点）都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。
探究PH对酶活性的影响
探究.实践
三、影响酶活性的条件
酶制剂应该在怎样的条件下保存 为什么
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。
低温后逐渐升高温度至最适温度时酶活性会逐渐恢复，过酸或过碱时恢复最适pH酶活性会恢复吗？
不会，已永久失活
三、酶的作用条件较温和
酶特性三：作用条件较温和
　实战训练　
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。 ( )
√
√
√
×
√
　实战训练　
2.下列有关酶的实验的叙述，正确的是（ ）
A.探究温度和pH对酶活性的影响时，分别选用淀粉和H2O2作为底物
B.探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用时，可用碘液检测实验结果
C.用H2O2作底物验证酶的高效性时，通过测定气泡或者氧气释放量可达
到目的
D.探究淀粉酶的最适温度的实验顺序：淀粉＋淀粉酶→置于相应水浴温
度下保温5 min→加入斐林试剂加热→观察溶液颜色变化
四、影响酶促反应的因素
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：
单位时间内反应物或生成物浓度的改变量。
3.影响酶促反应速率的因素：
pH
温度
抑制剂
激活剂
活性
浓度
底物浓度
酶
酶促反应速率
甲
乙
丙
丁
温度、pH、底物浓度、酶浓度
四、影响酶促反应的因素
酶量一定
①图甲中，温度从a降低或升高，酶促反速率均下降，但是下降的原因不同。
②图乙中，pH从b降低或升高，酶促反速率均下降，但是下降的原因相同。
③图丙中，底物浓度为c时，酶促反应速率达到最大，因为，酶数量有限。
练习：P85拓展应用2
温度和pH共同作用对酶活性的影响
(1)反应溶液中pH的变化不影响酶作用的最适温度。
(2)反应溶液中温度的变化不影响酶作用的最适pH。
四、影响酶促反应的因素
P85 2.下图表示最适温度下反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。
(1)请解释在A、B、C三点时该化学反应的状况。
(2)如果从A点开始温度升高10℃，曲线会发生什么变化 为什么 请画出变化后的曲线。
(3)如果在B点时向反应混合物中加入少量同样的酶，曲线会发生什么变化 为什么 请画出相应的曲线。
一、竞争性抑制剂抑制剂与底物竞争酶。如图，抑制剂的结构与酶的活性中心相似，当抑制剂与酶结合时，就阻止了底物与酶结合，如果底物与酶结合也会阻止剂抑制与酶结合。拓展延伸二、非竞争性抑制剂由于非竞争性抑制剂不与底物竞争，因此，其抑制作用不能通过增加底物的浓度来抵消其抑制作用。拓展延伸1.如图表示不同pH及温度对某反应产物生成量的影响，下列相关叙述正确的是（ ）
A.随着pH的升高，酶的活性先降低后增大
B.该酶的最适温度是35℃
C.酶的最适pH相对稳定，一般不随温度变化
D.随着温度的升高，酶的活性逐渐降低
习题巩固
C
2.如图表示人体内某种酶促反应的反应速率受温度和pH的影响情况，下列解释不正确的是（　　）
A．在a点时，将酶的浓度增大一倍，反应速率可能增大
B．在b点时，将酶的浓度增大一倍，反应速率不可能增大
C．在c点时，将酶的浓度增大一倍，反应速率可能增大
D．该图不能反映唾液淀粉酶催化能力的变化特征
习题巩固
B
课堂练习：《学法大视野》P76+P75变式训练