5.1降低化学反应活化能的酶 （第二课时 酶的特性）课件-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

第一节 降低化学反应活化能的酶 （第二课时） 第五章 细胞的能量供应和利用 1. 通过“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”的探究活动,阐明酶具有专 一性,学会“控制变量和设计对照实验”的科学方法。 2. 通过建立模型的方法,解释温度、pH对酶活性的影响,阐明酶的高效性 和专一性。 学习目标 重点及难点 1.学会“控制变量和设计对照实验”的科学方法。 2.合理设计探究温度、pH对酶活性影响的实验步骤,规范实施实验。 其中绝大多数酶是蛋白质,少数的酶是RNA。 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。 来源 功能 本质 酶的定义 思考与讨论 （1）大量的实验数据表明，酶的催化效率是无机催化剂的107~ 1013倍。这对细胞有什么意义呢？设想一下，假如细胞中过氧化氢酶的催化效率很低会怎样？ （2）无机催化剂催化的化学反应范围比较广。例如，酸既能催化蛋白质水解，也能催化脂肪水解，还能催化淀粉水解。酶能像无机催化剂一样，催化多种化学反应吗？ 一、酶具有高效性 探究·实践 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。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖。在淀粉溶液和蔗糖溶液中分别加入淀粉酶，再用斐林试剂鉴定溶液中有无还原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。 一、酶具有高效性 实验目的：探究淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。 材料用具： 质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液，质量分数为3%的可溶性淀粉溶液，质量分数为3%的蔗糖溶液，斐林试剂，热水。 试管，大烧杯，量筒，滴管，温度计，试管夹，三脚架， 陶土网，酒精灯，火柴。 一、酶具有高效性 实验步骤： 1.取两支洁净的试管，编上号，然后按照下表中序号1至序号3的要求操作。 2.轻轻振荡这两支试管，使试管内的液体混合均匀，然后将试管的下半部浸到60 ℃左右的热水中，保温5 min。 3. 取 出 试 管， 各 加 入 2 mL 斐林试剂（边加入斐林试剂，边轻轻振荡这两支试管，以便使试管内的物质混合均匀）。 4.将两支试管的下半部放进盛有热水的大烧杯中，用酒精灯加热，煮沸1 min。 5.观察两支试管内的溶液颜色变化。 实验结果： 编号 1号试管 2号试管 实验步骤 一 二 三 实验现象 结论 每管各加入淀粉酶2滴，置于60℃左右的热水中，保温5min 2mL蔗糖溶液 加入斐林试剂，振荡混匀，放进盛有热水的大烧杯中，用酒精灯加热，煮沸1min 2mL淀粉溶液 无砖红色沉淀 砖红色沉淀 淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解 思考与讨论 1.在已知淀粉酶能够催化淀粉水解的情 况下，本实验设置 1号试管还有没有必要？ 2.本实验能否用碘液替代斐林试剂进行检测？ 不能，因为碘液可以检测出淀粉是否被分解，但是无法检测出蔗糖是否被水解 有必要，可排除无关变量的影响，如淀粉酶的活性、浓度，加热时间等 一、酶具有高效性 二、酶具有专一性 过氧化氢酶只能催化过氧化氢分解，不能催化其他化学反应。脲酶除了催化尿素分解，对其他化学反应也不起作用。每一种酶只能催化一种或一类化学反应。细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的专一性是分不开的。 溶液的温度和pH都对酶活性有影响，与无机催化剂相比，酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。 二、酶具有专一性 酶活性 细胞中几乎所有的化学反应都是由酶催化的。酶催化特定化学反应的能力称为酶活性。 酶活性可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。 探究·实践 影响酶活性的条件 在初中做消化酶实验时，需要控制温度等实验条件。不同消化液的 pH 不一样。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。唾液淀粉酶会随唾液流入胃，胃蛋白酶会随食糜进入小肠。 二、酶具有专一性 二、酶具有专一性 1．探究温度对酶活性的影响 步骤 试管编号 1 1′ 2 2′ 3 3′ 3%的可溶性淀粉溶液 2 mL — 2 mL — 2 mL — 2%的淀粉酶溶液 — 1 mL — 1 mL — 1 mL 二、酶具有专一性 1．探究温度对酶活性的影响 不同温处理5 min 100 ℃(或0 ℃) 60 ℃ 0 ℃(或100 ℃) 将同一温度下的两种物质混合后保温5 min 滴加碘液 1滴 1滴 1滴 结果(现象) 变蓝 不变蓝 变蓝 结论 酶的催化作用需在适宜的温度下进行，温度过高或过低都会影响酶的活性 二、酶具有专一性 2．探究pH对酶活性的影响 步骤 试管编号 1 2 3 20%的肝脏研磨液 1 mL