5.1 降低化学反应活化能的酶（第二课时）-2023-2024学年高一生物同步优质课件（2019人教版必修1）

第1节 降低化学反应活化能的酶 必修一 分子与细胞 第5章 细胞的能量供应和利用 第二课时 温故知新 酶在代谢中的作用： 酶的本质： 酶具有催化作用，能显著降低化学反应的活化能。 绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA---核酶。 酶的定义： 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。 酶的作用： 催化作用。 不具有传递信息、调节的作用。 在相同条件下，比较FeCl3和过氧化氢酶对过氧化氢的分解速率。 一、酶的特性 3号 4号 3号： 加2滴FeCl3 4号： 加2滴肝脏研磨液 每滴溶液中Fe3+的数量是 过氧化氢酶的分子数的25万倍。 酶与无机催化剂的催化机理相同，都是降低化学反应的活化能。 酶与无机催化剂都不改变反应的平衡点，只是缩短了到达平衡点的时间。 时间 O2量 加Fe 3+ 加过氧化氢酶 过氧化氢的反应曲线 高效性 一、酶的特性 （一）高效性 保证了细胞内化学反应的顺利进行，保证了细胞内能量供应稳定。 意义： 与无机催化剂相比，酶的催化效率高，是无机催化剂的107~1013倍 （二）专一性 一种酶只能催化一种或一类反应。 保证了细胞内化学反应有序进行。 一、酶的特性 3.原因： 1.内容： 2.意义： 4.实验设计思路及预测结果与结论 项目 对照组 实验组 底物 A B 酶 酶A 酶A 现象 发生反应 不发生反应 结论 酶具有专一性 （二）专一性 一、酶的特性 你还有其他的思路吗？ 用同一种酶催化两种不同物质 用不同种酶催化同一种物质 5.实验验证 项目 试管1 试管2 可溶性淀粉溶液 蔗糖溶液 新鲜的淀粉酶溶液 保温 斐林试剂 水浴加热 颜色变化 2mL — — 2mL 2mL 2mL 60℃保温5min 各加入2mL 沸水浴1min 砖红色 无砖红色 能否用碘液检测实验结果？ 不能，因为碘液无法检测蔗糖是否发生水解 6.曲线表示 （二）专一性 一、酶的特性 1.含义 酶通常在一定pH范围和一定温度范围内才能起作用，而且在某一pH、某一温度下作用最强。 2.意义： 保证细胞代谢能够在温和条件下高效进行。 3.原因： 过酸、过碱、高温，会使酶的空间结构遭到破坏，甚至使酶永久失活，低温使酶的活性抑制，空间结构稳定，在适宜温度下酶的活性会升高。因此，酶制剂需要在低温和适宜的pH下保存。 （三）条件温和 一、酶的特性 4.实验验证--温度对酶活性的影响 操作 1试管 2试管 3试管 4试管 5试管 6试管 加淀粉 加淀粉酶 保温 混合 保温 加碘液 2滴 2滴 2滴 观察颜色 变蓝 不变蓝 变蓝 0℃ 0℃ 60℃ 60℃ 100℃ 100℃ 2mL — 2mL — 2mL — 2mL — 2mL — 2mL — 在各自温度下保温5min 在各自温度下保温5min 将2加入1中 将4加入3中 将6加入5中 变蓝 不变蓝 思考 本实验中，能否将淀粉和淀粉酶混合均匀后，再在不同温度下处理？ 为什么不能用斐林试剂对实验结果进行检测？ 该实验的自变量是温度，用斐林试剂检测时需要水浴加热，会干扰自变量。 为什么不能用过氧化氢酶和过氧化氢来探究温度对酶活性的影响？ 因为过氧化氢本身受热易分解，会对实验结果造成干扰。 不能，底物和酶可能还没有经过自变量的处理，便已反应完全 4.实验验证--pH对酶活性的影响 项目 试管1 试管2 试管3 注入新鲜的肝脏研磨液 2滴 2滴 2滴 注入不同pH的溶液 1 mL 蒸馏水 1 mL 盐酸 1 mL NaOH 溶液 注入等量的H2O2溶液 2 mL 2 mL 2 mL 观察现象 有大量气泡产生 无气泡产生 无气泡产生 该实验中,能否将先加H2O2溶液，再加不同pH的溶液? 该实验不宜选用淀粉酶催化淀粉的水解做实验,为什么? 因为淀粉在酸性条件下也会发生水解反应,无法排除无关变量的干扰。 不能。若调换步骤,在调节pH之前,试管中已经发生了反应,从而影响实验结果。 思考： 5.曲线 在一定温度范围内，酶促反应速率随温度的升高而加快；但当温度升高到一定限度后，酶促反应速率随着温度的升高而下降。 在一定条件下，酶活性最大时的温度称为该酶的最适温度。 最适温度 V/mmolS-1 5.曲线 最适pH V/mmolS-1 动物体内的酶最适pH大多在6.5~8之间，胃蛋白酶最适pH为1.5； 植物体内的酶最适pH大多在4.5~6.5之间。 在过酸过碱的条件下，都会使酶的空间结构遭到破坏而失去活性 ； 在最适合的pH下，酶的活性最大； 二、影响酶促反应速率的因素 （一）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。 （二）酶促反应速率：