5.1 降低化学反应活化能的酶（第二课时）-2022-2023学年高一生物教学同步精美课件（人教版2019必修1）

第1节 降低化学反应活化能的酶 （第二课时） 小沫教你学高中生物 Copyright © 2023 liqionghua 版权申明：本课件为著作人原创作品，未经著作人授权不得擅自抄袭转载摘编或用于商业用途 喜欢的话可以关注微信公众号：小沫教你学高中生物 第5章 细胞的能量供应和利用 1941年，二战结束，困扰了科学家们多年的酶的作用机理问题被解决，揭开其神秘面纱的科学家叫Chance。 在1913年的时候，米凯利斯提出了一种叫做 酶-底物络合物的理论。可即便这个理论和方程都被科学界认同了，却始终没有科学家能够得到直接的观测证据。 Chance要观测到酶-底物络合物，普通的显微镜是不可能给他提供这样的图像，只能通过别的方法来进行观测。多数酶都有自己的辅酶或者辅基，而这些结构在酶与底物进行结合的时候可能会发生一定的变化。 酶的催化机理 Chance将过氧化氢（底物）加入过氧化物酶（酶）的溶液中,观察溶液对光的吸收度的变化情况。过氧化物酶的分子中含有亚铁血红素辅基，而 亚铁血红素对一定波长的光有强的吸收能力，这些特定的波长可以随着它分子化学的特性产生细微的变化。 如果米凯利斯的推论是正确的，那么这些变化应该是先产生然后又消逝。幸运的是，实验的结果确实证明了这一点。他第一次推断出了过氧化物酶的作用机理，拿到了酶-底物络合物理论的实验证据。 酶的催化机理 酶的催化机理 酶+底物 酶-底物复合物 酶+产物 底物：蔗糖 化学键 葡萄糖 葡萄糖 果糖 酶 活性中心 ①底物结合到酶上，形成酶-底物复合物 H2O ②酶和底物结合，对葡萄糖和果糖间的化学键产生应力作用，使其断裂 ③产物被释放，酶又可以自由结合另外的底物 果糖 酶的催化机理 1 2 酶具有高效性 3 酶具有专一性 酶的作用条件较温和 1 酶具有高效性 高效性：酶的催化效率非常高！一般是无机催化剂的107～1013倍。 1 酶具有高效性 (1)图中表示无酶催化时反应进行需要的活化能的是哪一段？ (2)图中表示有酶催化时反应进行所需要的活化能的是哪一段？ (3)图中表示酶降低的活化能的是哪一段？ (4)若将酶变为无机催化剂，则B在纵轴上向什么方向移动？ AC BC AB 向上移动 探究1 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 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。 【实验原理】 2 酶具有专一性 【实验目的】 探究淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。 【实验设计】 试管编号 试管1 试管2 淀粉溶液 2 mL 蔗糖溶液 2 mL 淀粉酶溶液 2 mL 2 mL 斐林试剂 （沸水浴1 min） 2 mL 2 mL 实验结果 2 酶具有专一性 【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；斐林试剂、热水；试管、大烧杯、量筒、滴管、温度计、试管夹、三脚架、石棉网、酒精灯、火柴。 【实验过程】 2 酶具有专一性 2 酶具有专一性 【实验结果】 试管编号 试管1 试管2 淀粉溶液 2 mL 蔗糖溶液 2 mL 淀粉酶溶液 2 mL 2 mL 斐林试剂 （沸水浴1 min） 2 mL 2 mL 实验结果 砖红色沉淀 无颜色变化 2 酶具有专一性 淀粉酶只能催化淀粉水解，而不能催化蔗糖水解。 【实验结论】 专一性： 每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 锁钥模型 诱导契合模型 2 酶具有专一性 【注意事项】 (1)做好本实验的关键是蔗糖的纯度和新鲜程度。这是因为蔗糖是非还原性糖，如果其中混有少量的葡萄糖或果糖，或蔗糖放置久了受细菌作用分解成单糖，则与斐林试剂共热时能生成砖红色沉淀。为了确保实验的成功，实验之前应检验一下纯度。 (2)实验中要将试管的下半部浸到60 ℃的温水中，因为淀粉酶在适宜的温度条件下催化能力最强。 (3)在实验中，质量分数为3%的蔗糖溶液要现配现用(以免被细菌污染变质)，取唾液时一定要先多次漱口，以免食物残渣进入唾液中。 (4)制备的可溶性淀粉溶液，一定要完全冷却后才能使用，因为温度过高会使酶活性降低。 酶的专一性的实验探究方法——对比法 ①设计思路：常见的方案有两种，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。 ②设计方案 项目 方案一 方案二 实验组 对照组 实验组 对照组 材料 同种底物(等量) 与酶相对应的底物 另外一种底物 试剂 与底物相对应的酶 另外一种酶 同一种酶(等量) 现象 发生反应 不发生反应 发生反应 不发生反应 结论 酶具有专一性 酶具有专一性 2 酶具有专一性 3 酶的作用条件较温和 科学•技术•社会 加酶洗衣粉中一般加入了溶菌酶、淀粉酶、蛋