5.1降低化学反应活化能的酶——酶的特性课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

第1节 降低化学反应的活化能 第5章 细胞的能量供应和利用 二 酶的特性 酶有哪些特性？ 酶的活性受哪些因素的影响？ ◎本节聚焦 一、酶具有高效性 2.酶的催化效率一般是无机催化剂的 倍 107～1013 1.酶的高效性是指同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著 ②酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不能改变化学反应的平衡点(产物的生成量)。 3.曲线分析 1： 2： 3： 加入酶 ①曲线1、2相比较说明酶具有高效性，曲线1、3相比较只能说明酶具有催化作用。 加无机催化剂 不加催化剂 记 无机催化剂催化的化学反应的范围比较广，例如，酸既能催化蛋白质的水解，也能催化脂肪水解，还能催化淀粉的水解。 酶也能像无机催化剂一样，催化多种反应吗？ 二、酶具有专一性 1.每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 2.目前已发现的酶有8000多种，它们分别催化不同的化学反应。 过氧化氢酶只能催化过氧化氢水解，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能起作用。 3.曲线分析 ①加入酶B的反应速率与未加酶的反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用。 记 ②加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大而明显加快，说明酶A可催化该反应，即酶具有专一性。 4.专一性原理 酶与底物都具有特殊的结构，只有结构契合，底物才能进入酶活性中心，被催化发生反应。 5.意义：细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的___ __是分不开的。 专一性 反应前后，酶的化学性质和数量保持不变 记 1号试管 2号试管 步 骤 一 2ml淀粉溶液 2ml蔗糖溶液 二 加入2ml新鲜的淀粉酶溶液，振荡，约 60℃ 保温5min 三 加入 2ml 斐林试剂，水浴加热 1min 现象 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 砖红色沉淀 无砖红色沉淀 6.酶专一性实验探究 1.1号试管有砖红色沉淀生成，2号试管不出现砖红色沉淀，说明什么？你能从该实验得到什么结论？ 1号试管有砖红色沉淀生成，说明淀粉被水解，产生了还原糖； 2号试管不出现砖红色沉淀，说明蔗糖没有被水解。 结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的作用具有专一性。 2.实验中能否使用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂？ 不能，因为碘液只能检测淀粉的有无，而蔗糖分子无论是否被水解都不会使碘液变色。 3.该实验的自变量和因变量分别是什么？ 自变量：底物的种类 因变量：底物是否被淀粉酶水解 4.本实验的设计思路是什么？你还有其他设计思路吗？ 探究同一种酶是否能催化不同底物水解。 另一种设计思路：探究不同种类的酶能否催化同一种底物的水解。 讨论： 记 许多无机催化剂能在高温、高压、强酸或强碱条件下催化化学反应。 酶起催化作用需要怎样的条件呢？ 三、酶的作用条件较温和 温度、pH 阅读课本82页探究实验的前4段话，回答下列问题： 1.什么是酶活性？可用什么表示？ 2.酶活性可能受什么条件的影响？ 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催化某一化学反应的速率表示。 酶所催化的反应一般是在比较温和的条件下进行的。 t/℃ υ/mmol.s-1 最适温度 酶活性受温度影响示意图 ① AB段表示： 随温度的升高，酶活性逐渐增强 ③ BC段表示： 随温度的升高酶活性逐渐降低 ② B点时： 酶活性最强 酶活性与温度的关系 ④ 图中A点表示酶活性很低，但酶的空间结构没有被破坏。 ⑤图中C点表示酶失去活性，因为空间结构遭到破坏。 A C B 动物：35~40℃ 植物：40~50℃ 细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大，最高可达70℃ 实验：探究温度对淀粉酶活性的影响 实验原理：淀粉遇碘形成蓝色化合物。淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖，麦芽糖遇碘后，不形成蓝色化合物。 方法步骤： 步骤 试管 1 2 3 淀粉溶液 2mL 2mL 2mL 温度 37℃温水 0 ℃ 100 ℃ 淀粉酶溶液 1mL 1mL 1mL 碘液 １滴 １滴 １滴 结果现象 不变蓝 变蓝 变蓝 最适pH 酶活性受pH影响示意图 υ/mmol. s-1 0 pH ① AB段表示： ③ BC段表示： 过酸过碱都会使酶失活 ② B点表示：: 动物：6.5~8.0 例外，胃蛋白酶的最适pH：1.5 植物：4.5~6.5。 酶活性与pH的关系 随pH的升高，酶活性逐渐增强 酶活性最强 随pH的升高，酶活性逐渐降低 A B C 实验：探究pH对淀粉酶活性的影响 序号 项 目 试管 1 2 3 1 注入可溶性淀粉溶液 2mL 2mL 2mL 2 注入蒸馏水 1mL / / 3 注入氢氧化钠溶液 / 1mL / ４ 注入盐酸 / / 1mL 5 注入新鲜的淀粉酶溶液 1mL 1mL 1mL 6 注入斐林试剂 1mL 1mL 1mL 7 结果现象 砖红色 无 无 由上可知：温度和pH是通过影响酶活性来影响化学反应速率的 还有哪些因素会影响化学反应速率呢？ 受酶数量的限制 （假设底物充足） 如果底物的量一定，随酶促反应进行，底物会越来越少，酶促反应速率也会逐渐降低，当底物消耗完时，反应速率为0。 注意：底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积来影响酶促反应速率的，并不影响酶活性 记 酶为生活添姿彩 果胶酶能分解果肉细胞壁中的果胶，提高果汁产量，使果汁变得清亮。 溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用。 多酶片中含有多种消化酶 含酶牙膏可以分解细菌，使我们的牙齿亮洁，口气清新。 加酶洗衣粉中的酶是经过酶工程改造的产品，比一般的酶稳定性强。 课堂小结 酶的专一性 每一种酶只能催化一种或一类的化学反应 酶的催化效率是无机催化剂的107-1013 倍 酶的高效性 酶的作用条 件较温和 酶所催化的反应一般是在比较温和的条件下进行的。 作业 完成课时评价作业（十六） $$