5.1 二酶的特性--人教版2019高中生物学必修1教学课件(共28张PPT)

(共28张PPT)
第1节　降低化学反应活化能的酶
生物
二 酶的特性
第5章 细胞的能量供应与利用
学习目标
1.通过分析西瓜汁、FeCI3催化过氧化氢分解的数字化实验结果，阐明酶具有高效性。（生命观念、科学思维）
2.通过进行淀粉酶、胰脂肪酶催化淀粉水解和不同pH条件对过氧化氢酶活性影响的实验，探究酶具有专一性和作用条件较温和的特性，巩固控制变量和设计对照实验的科学方法，培养科学探究与合作交流能力。（生命观念、科学思维）
3.通过展示酶的应用实例，感悟酶与生活的密切联系。（社会责任）
学习重难点
重点：
酶具有高效性、专一性、作用条件温和的特性。
难点：
控制变量的科学方法。
导入新课
昌乐二中 体育美食节
复方消化酶胶囊
酶催化食物分解的过程有什么特性呢？
体育美食节
探究酶的特性（一）
新课讲授
任务一
新课讲授
与无机催化剂相比，酶
的催化效率更高
比较过氧化氢在不同条件下的分解
[任务一]探究酶的特性（一）——酶具有高效性
新课讲授
保证细胞内化学反应的高效进行。
情境1：比较常温下西瓜汁、FeCI3催化过氧化氢分解的数字化实验过程。
（1）与无机催化剂相比，酶在催化化学反应时，使反应达到平衡所用的时间更_____，具有更_____的催化的效率。
（2）酶的高效性对细胞有什么意义呢？
短
高
[任务一]探究酶的特性（一）——酶具有高效性
探究酶的特性（二）
新课讲授
任务二
复方消化酶胶囊说明书
【提出问题】食物中营养物质的消化为什么需要多种酶参与？
橙色含胃蛋白酶
白色含淀粉酶
绿色含胰脂肪酶
【作出假设】一种酶可能只催化一种营养物质的分解。
新课讲授
情境2：复方消化酶胶囊中含有胃蛋白酶、淀粉酶和胰脂肪酶。
[任务二]探究酶的特性（二）——酶具有专一性
新课讲授
（1）分析实验思路
自变量：_________________
因变量：_______________________
检测试剂：_______________________
无关变量：________________________
酶的种类
淀粉分解情况
碘液或斐林试剂
温度等
[任务二]探究酶的特性（二）——酶具有专一性
【设计实验】探究淀粉酶和胰脂肪酶对淀粉的分解作用
新课讲授
（2）形成实验步骤
1.取液编号 取2支试管编号1、2，分别加入2ml淀粉溶液
2.自变量处理 1号试管中加入白色药片，2号试管中加入绿色药片
3.无关变量控制 将2支试管放入37℃恒温水浴中，保温2min
4.因变量检测 向每支试管中滴入2滴碘液，振荡试管，观察颜色变化并记录
[任务二]探究酶的特性（二）——酶具有专一性
新课讲授
[任务二]探究酶的特性（二）——酶具有专一性
【进行实验】
要求：1.小组长随时对实验操作进行评价，完成实验一操作评价量化表。
2.一名小组成员记录实验结果并展示。
3.其他小组成员分工合作。
【分析结果、得出结论】
试管编号 实验现象 实验结论
1
2 淀粉酶能催化淀粉的水解，胰脂肪酶不能催化淀粉水解
白色
蓝色
新课讲授
一种酶+不同底物。
保证细胞代谢能够有条不紊地进行。
1.什么是酶的专一性？
【展示交流】
2.探究酶的专一性还有没有其他实验思路？（根据教材P81“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解实验”思考）
3.酶的专一性对细胞有什么意义呢？
[任务二]探究酶的特性（二）——酶具有专一性
一种酶只能催化一种或一类化学反应。
探究酶的特性（三）
新课讲授
任务三
新课讲授
【提出问题】为什么该药不能用热水冲服或与酸性食物同时服用？
情境3：复方消化酶胶囊说明书（节选）
【注意事项】
①低温水服用。
②建议不要与酸性食物同时服用。
【作出假设】温度、pH可能会影响酶的活性。
[任务三]探究酶的特性（三）——酶的作用条件较温和
新课讲授
【设计实验1】探究不同温度对淀粉酶活性的影响
分光光度计
将淀粉溶液分别调整至预设温度后，加入等量白色药片，在相应温度下保温一段时间，加入碘液检测淀粉的分解情况。
[任务三]探究酶的特性（三）——酶的作用条件较温和
新课讲授
【分析结果、得出结论】根据实验结果绘制酶活性受温度影响示意图，并描述其含义。
在最适宜的温度下酶活性_______，温度偏高或偏低，酶活性都会明显的_______。
最高
降低
[任务三]探究酶的特性（三）——酶的作用条件较温和
新课讲授
【设计实验2】探究不同pH对过氧化氢酶活性的影响
①用不同pH的缓冲液配置的西瓜汁（在注射器中）。
②用不同pH的缓冲液配置的过氧化氢溶液（在西林瓶中）。
（2）实验步骤
将不同pH的西瓜汁用注射器推入对应pH的过氧化氢溶液中，同一时间记录气体的产生情况。
[任务三]探究酶的特性（三）——酶的作用条件较温和
（1）实验材料
新课讲授
【进行实验】
要求：1.小组长随时对实验操作进行评价，完成实验二操作评价量化表。
2.五名小组成员同时记录实验结果并展示。
3.强酸、强碱具有腐蚀性，使用时注意安全；规范使用注射器。
pH值 1 4 7 10 13
注射器刻度值
在最适宜的pH下酶活性_______，pH偏高或偏低，酶活性都会明显的_______。
最高
降低
【分析结果、得出结论】
[任务三]探究酶的特性（三）——酶的作用条件较温和
过酸、过碱或温度过高会使酶失活；低温会使酶的活性降低，但不会使酶失活，在适宜的温度下酶的活性会升高。
大多数酶的本质是蛋白质，过酸、过碱或温度过高会对酶产生怎样的影响？温度过低会影响酶的活性吗？（根据教材P84第二段思考）
【展示交流】
新课讲授
[任务三]探究酶的特性（三）——酶的作用条件较温和
酶的应用
酶无处不在，
为生活添姿添彩。
合理利用酶，
创造健康人生。
新课讲授
当堂训练
1.木瓜蛋白酶是一种常用的肉类嫩化剂，研究发现木瓜蛋白酶的另一活性位点还能结合H2O2并催化H2O2的分解。为探究pH对木瓜蛋白酶与辣根过氧化物酶（HRP）催化H2O2分解的影响，研究人员进行了两项实验：①在不同pH条件下测定两者的活性，结果如图1所示；②先将两种酶分别在pH为0~12的条件下处理2小时，然后在最适pH条件下测定各组酶的活性，结果如图2所示。下列说法正确的是（ ）
A．木瓜蛋白酶的催化作用不具有专一性
B．图1中pH为4时，HRP空间结构已被完全破坏
C．木瓜蛋白酶和HRP更适合在过酸性环境中保存
D．图2中木瓜蛋白酶的曲线是在pH为5.5的条件下测得的
D
当堂训练
2.酶A、酶B和酶C是分别从三种生物体内纯化出的ATP水解酶。研究人员分别测定其对不同浓度的ATP的水解反应速率，实验结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．随ATP浓度相对值增大，三种酶催化的反应速率均增大
B．达到最大反应速率一半时，三种酶所需要的最低ATP浓度相同
C．酶A通过降低ATP水解所需活化能来提高反应速率
D．当反应速率相对值达到400时，酶A所需要的ATP浓度最低
A
当堂训练
3.（不定项）图甲是某类酶发挥催化作用的模型示意图。酶的抑制剂可以与酶结合并降低其活性，图乙、图丙分别表示两种不同类型抑制剂的作用原理。下列相关叙述正确的是（ ）
A．底物与酶的活性部位互补时，酶才能发挥作用，因此酶具有专一性
B．抑制剂①与底物的空间结构相似，能够与底物竞争酶的活性部位
C．抑制剂②会通过改变酶的空间结构进而影响酶促反应速率
D．两种抑制剂对酶促反应速率的影响均可通过提高底物浓度来缓解
ABC
当堂训练
4.玉米在加工成各种产品的过程中会产生边角料，其中含有玉米蛋白，直接丢弃不仅浪费资源，还会污染环境。某科研小组为提高玉米蛋白的利用率，利用中性蛋白酶和碱性蛋白酶对玉米蛋白进行水解，进而加工成玉米蛋白肽。下图表示两种蛋白酶在不同条件下对玉米蛋白进行水解的实验结果。请据图回答下列问题。
当堂训练
(1)以上实验的无关变量是_________________________________（答出一点即可）。
(2)据图分析可知，两种蛋白酶的最适pH__________（填“相同”或“不相同”），过酸或过碱都会使两种酶的活性下降，甚至失活，其原因可能是______________________________________________。
(3)在玉米蛋白肽的生产过程中，____________（填“中性蛋白酶”或“碱性蛋白酶”）更适合用于催化玉米蛋白的水解，原因是_______________________________________________________________________。
(4)若要保存酶用于后续研究，应该将温度控制在________（填“最适温度”“低温”或“高温”）条件下。
不相同
过酸或过碱会使酶的空间结构遭到破坏
酶浓度（或底物浓度、反应时间等）
碱性蛋白酶
和最适pH条件下，碱性蛋白酶的催化活性更高
两种蛋白酶在各自最适温度
低温
课堂小结
谢谢大家