5.1降低化学反应活化能的酶第2课时课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

第1节 降低化学反应活化能的酶 （第二课时） 酶的特性 三 2 1.具有高效性 常温 加热 FeCl3 H2O2酶 【回顾】 比较过氧化氢在不同条件下的分解 3号和4号对照，说明： 与无机催化剂相比，酶具有高效性 大量的实验数据表明，酶的催化效率一般是无机催化剂的107 ～1013倍。 a b c 时间 产物浓度 __________对比说明酶具有高效性。 a、b a、c对比说明酶具有_____ ______。 酶只能缩短达到平衡的时间，不能改变平衡点 催化 作用 加酶 加FeCl3 不加催化剂 平衡点 酶高效性的曲线 （1）保证了细胞代谢快速有效地进行。 （2）保证了细胞内能量供应的稳定。 最终产生的气体总量一样多 4 无机催化剂催化的化学反应的范围比较广，比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。酶也具有这个本领吗？ 【实验原理】 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。 探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 探究·实践 步骤 项目 试管1 试管2 1 注入可溶性淀粉溶液 2 注入蔗糖溶液 3 注入新鲜的淀粉酶溶液 4 水浴加热 5 加入斐林试剂 6 沸水浴 7 观察颜色变化 2mL — — 2mL 2mL 2mL 60℃，保温5min 2mL 砖红色 无砖红色 结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，对蔗糖则不起催化作用。 【实验过程】 保持1min 淀粉酶的最适温度为60℃，酶活性最高 思考：已知淀粉酶能够催化淀粉水解，设置1号试管有无必要？ 7 探究 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 ①脲酶——只能催化尿素分解。 ②过氧化氢酶——只能催化过氧化氢分解。 ③二肽酶——可以催化所有的二肽分解 2.具有专一性 锁钥学说： （8000多种） 用文字描述模型（课P.85-拓1） 练习与应用 1.提示:A 代表某类酶，B 代表底物，C 和 D 代表产物。 二、拓展应用 1.下图表示的是某类酶作用的模型。尝试用文字描述这个模型。这个模型能解释酶的什么特性？ 模型含义：酶 A与底物 B 专一性结合，催化反应的发生,产生了产物 C 和 D。类比解释酶的专一性。 同酶不同底物 方案二： 淀粉 + 蔗糖酶 蔗糖 + 蔗糖酶 用斐林试剂检测 方案四： 蔗糖 + 淀粉酶 蔗糖 + 蔗糖酶 用斐林试剂检测 方案一： 淀粉 + 淀粉酶 蔗糖 + 淀粉酶 用斐林试剂检测 方案三： 淀粉 + 淀粉酶 淀粉 + 蔗糖酶 用碘液或者斐林试剂检测 同底物不同酶 探究酶专一性的方法 思：实验能否用碘液检测？原因是？ 不能,因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。 (淀粉酶只能催化淀粉水解为还原糖，对蔗糖不起作用) 酶专一性曲线 思考：酶具有专一性的意义？ 保证了细胞代谢能够有条不紊地进行。 03 高压 高温 强酸 强碱 √ √ √ √ 哪些因素会影响酶活性呢？ 酶活性:酶催化特定化学反应的能力。 （表示方法：在一定条件下催化某一化学反应的速率） 小组合作：学习课本P82-84内容，设计实验探究温度和PH如何影响酶活性 13 质量分数为2%的淀粉酶溶液、质量分数为20%的肝脏研磨液（过氧化氢酶）、缓冲液、质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、体积分数为3%的过氧化氢溶液物质的量浓度为0.01mol/L的盐酸、物质的量浓度为0.01mol/L的NaOH溶液、热水、蒸馏水、冰块碘液、斐林试剂 3.影响酶活性的条件 探究温度对酶活性的影响 实验1 1.实验材料及试剂： 合作探究1：选出探究温度对酶活性影响实验材料并做简要说明。 淀粉、淀粉酶 ①实验材料： 不选用H2O2作为反应底物的原因？ H2O2不稳定，受热易分解。 碘液 ②检测试剂： 不选用斐林试剂进行鉴定的原因? 斐林试剂检测需要水浴加热，温度是干扰条件。 合作探究2：你将设定哪几个温度？先处理温度，还是先混合？ 先处理温度，再混合，原因：保证反应从一开始就是预设温度。 3个 14 问题：如何操作才能保证反应一开始就达到预设的温度？ 大本P.72-特别提醒 方 法 步 骤 取六只试管编号 1 1＇ 2 2＇ 3 3＇ 淀粉溶液 2ml / 2ml / 2ml / 淀粉酶溶液 / 1ml / 1ml / 1ml 温度处理5min 100℃ 60℃ 0℃ 混合后保温5min 将同一温度两试管中物质混合 滴加碘液 1滴 1滴 1滴 结果 现象 结论 变蓝 不变蓝 变蓝 探究温度对酶活性的影响 实验1 酶的催化作用需要适宜温度，温度过低或过高都会影响酶活性。 注意：淀粉遇碘变蓝色，淀粉水解产物遇碘不变蓝。 低温使酶活性受抑制，但酶的空间结构稳定，温度恢复，酶活性可以恢复。（低温保存） 高温使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。(高温变性) （1）酶的活性最高，催化效率最高的温度称为酶的最适温度（B点）。 （2）在低于最适温度的范围内,酶的活性随着温度的升高而升高（B点前）。 （3）当超过最适温度，酶的活性随着温度的升高而降低，甚至失活（B点后）。 失活 抑制 温度影响酶活性曲线 最适温度： 动物：35~40℃之间； 植物：40~50℃之间； 细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大 （定量分析） 17 方 法 步 骤 取三只试管编号 1 2 3 注入新鲜肝脏研磨液 1mL 1mL 1mL 注入蒸馏水 1mL \ \ 注入氢氧化钠溶液 \ 1mL \ 注入盐酸 \ \ 1mL 注入过氧化氢溶液 2mL 2mL 2mL 结果 观察现象 结论 有大量气泡 无气泡 无气泡 酶催化作用需要适宜的pH,偏高或偏低都会影响酶活性。 探究PH对酶活性的影响 实验2 思考：为什么选肝脏研磨液，而不选淀粉酶？ 酸性条件下淀粉会分解 （1）酶的活性最强，催化效率最高的pH称为酶的最适pH。 （2）低于最适pH,酶的活性随着pH的降低而降低，逐渐失活。 （3）超过最适pH，酶的活性随着pH的升高而降低，逐渐失活。 强酸、强碱会破坏酶的空间结构，使酶永久失活。(蛋白质变性) 失活 失活 PH对酶活性曲线 总结：过酸、过碱、高温会破坏酶的空间结构，低温是酶抑制活性。 课P.84 （定量分析） 19 影响酶活性的条件（视频） 1.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。 2.酶促反应速率： 单位时间内底物减少的量或产物生成的量。 3.影响因素： pH 温度 抑制剂 激活剂 活性 浓度 底物浓度 酶 酶促反应速率 四、影响酶促反应的因素 甲 乙 丙 丁 ①图甲中，温度从a降低或升高，酶促反速率均下降，但是下降的原因不同。 温度、pH、底物浓度、酶浓度 ②图乙中，pH从b降低或升高，酶促反速率均下降，但是下降的原因相同。 ③图丙中，底物浓度为c时，酶促反应速率达到最大，因为，酶数量有限。 ④在图丙中，底物充足时，酶促反应速率与酶浓度呈正相关。 温度的变化不会影响酶的最适pH pH的变化不会影响酶的最适温度 课P.85-拓2 【拓展】:PH和温度双重因素对酶活性的影响 23 2.下图表示最适温度下反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。 (1)请解释在A、B、C三点时该化学反应的状况。 (2)如果从A点开始温度升高10℃，曲线会发生什么变化？为什么？请画出变化后的曲线。 (1)A 点：随着反应底物浓度的增加，反应速率加快。 B 点：反应速率达到最高。 C 点：反应速率不再随反应底物浓度的增加而升高。 练习与应用 (2)如果 A 点时温度升高10℃，曲线上升的幅度变小。 因为图中原曲线表示在最适温度下催化速率随底物浓度的变化。温度高于或低于最适温度，反应速率都会变慢。变化后的曲线如图所示： 提示：该曲线表明，B 点的反应底物的浓度足够大，是酶的数量限制了反应速率的提高，这时加入少量的酶，会使反应速率加快。 变化后的曲线如图所示： (3)如果在B点时向反应混合物中加入少量同样的酶，曲线会发生什么变化?为什么?请画出相应的曲线。 ①有适宜的温度 ②有适宜的pH 酶的特性小结 酶具有高效性 酶具有专一性 酶的作用条件比较温和 问：你能例举酶在生活中的运用实例吗？ 酶的应用 溶菌酶溶解细菌的细胞壁 含酶牙膏 多酶片 胰蛋白酶 加酶洗衣粉 果胶酶 酶为生活添姿彩 （课本P.85） 27 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder r0.2.61(gap_fixed:False) $$