内容正文:
第1节 降低化学反应活化能的酶
第二课时 酶的特性
第5章 细胞的能量供应和利用
回顾旧知
活细胞产生的一类具有催化作用的有机物。
绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA。
酶只起催化作用,无调节功能。
定义
本质
注意
酶的
来源
酶的
功能
酶的化
学本质
影响酶活性的因素有哪些?
1、4号对照说明
2、3号对照说明
3、4号与3号对照说明
Fe3+具有催化作用。
过氧化氢酶具有催化作用。
过氧化氢酶比Fe3+催化效率高。
酶具有高效性
一
高效性:酶的催化效率非常高!一般是无机催化剂的107~1013倍。
酶具有高效性
一
(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
酶具有高效性
一
你在踢球或奔跑时,肌细胞需要大量的能量供应。
供能的化学反应如果慢悠悠地进行。
你还能跑那么快吗?
化学反应要酶来催化
酶的催化效率要高
健步如飞
保证了细胞内化学反应的顺利进行。
酶具有高效性的意义:
酶具有高效性
一
酶与无机催化剂的比较
无机催化剂催化的化学反应范围比较广。
酶能像无机催化剂一样,催化多种化学反应吗?
酶具有高效性
一
1.实验原理:
探究•实践
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
淀粉 麦芽糖
淀粉酶
蔗糖 葡萄糖+果糖
蔗糖酶
还原糖 +斐林试剂 砖红色沉淀
水浴加热
二
酶具有专一性
2.实验步骤:
探究•实践
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
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 保温一段时间
5 加入斐林试剂
6 水浴加热
7 观察颜色变化
2mL
—
—
2mL
2mL
2mL
60℃水浴,5min
2mL
保持1min
淀粉酶的最适温度为60℃,酶活性最高
二
酶具有专一性
3.实验现象:
探究•实践
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
实验现象:1号试管出现砖红色沉淀。
2号试管无明显变化。
二
酶具有专一性
4.实验结论:
探究•实践
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解。从而说明酶具有专一性。
二
酶具有专一性
1.含义:一种酶只能催化一种或一类反应。
2.意义:
3.酶具有专一性的假说:锁钥学说。
每种蛋白质都有特定的空间结构,酶催化反应时,酶蛋白分子首先与底物分子结合。但酶分子能否与底物分子结合,取决于酶分子的活性部位与底物分子在空间构象上是否对应。
p58拓展应用 根据模型,尝试解释酶具有专一性的原因?
(具有专一性的物质还有哪些?)
小资料:脲酶只能催化尿素分解;过氧化氢酶只能催化过氧化氢分解;二肽酶可以催化所有的二肽分解,对其他化学反应不起作用。目前已发现的酶有8000多种,它们分别催化不同的化学反应。
转运蛋白、受体蛋白
保证了细胞内化学反应有序进行。
二
酶具有专一性
探究·实践——影响酶活性的条件
提出问题:
温度会影响酶的活性吗?
作出假设:
温度会影响酶的活性。
设计实验:
实验原理:
本实验能否选择斐林试剂代替碘液作鉴定试剂?
实验一:探究温度对淀粉酶活性的影响
淀粉→麦芽糖和葡萄糖
↓碘液 ↓碘液
蓝色 不形成蓝色
三
酶的作用条件较温和
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℃ 37℃ 0℃
混合后保温5min 将同一温度内的两物质混合
滴加碘液 1滴 1滴 1滴
结果 现象
变蓝
不变蓝
变蓝
探究·实践——影响酶活性的条件
探究·实践——影响酶活性的条件
分析实验结果:2号试管中,淀粉被唾液淀粉酶分解成麦芽糖,后者遇碘不变蓝;1、3试管所处温度过低或过高,酶无催化活性或丧失活性,淀粉不被分解,遇碘液变蓝。
结论:温度对酶的催化活性有很大影响,酶的催化作用应具备适宜的温度。
三
酶的作用条件较温和
1、设计实验
H2O2酶,因为淀粉在酸性条件下可以水解 。
①选择淀粉酶还是H2O2酶作为实验材料?
②本实验的自变量是什么?因变量是什么?
设定偏酸性、偏碱性及中性(pH=7)。观察试管中气泡的产生情况检测因变量。
自变量是pH。因变量是酶的活性。
③你将设定哪几个pH?怎样观察或检测因变量?
实验二:探究pH对过氧化氢酶活性的影响
三
酶的作用条件较温和
实验
步骤 项目 1号试管 2号试管 3号试管
1
2
3
现象
滴加肝脏研磨液
2滴
2滴
2滴
pH处理
5%HCl 1mL
缓冲液 1mL
5%NaOH 1mL
3%过氧化氢
2mL
2mL
2mL
气泡
几乎无
较多
几乎无
pH对酶的催化活性有很大影响,酶的催化作用应具备适宜的PH。
实验二:探究pH对过氧化氢酶活性的影响
三
酶的作用条件较温和
建构数学模型
失活
失活
失活
抑制
三
酶的作用条件较温和
在一定浓度范围内,反应速率随浓度的升高而加快;但达到一定浓度后,反应速率不再变化
酶促反应速率
底物浓度
酶量一定
底物浓度
酶促反应速率
酶的浓度
反应速率随酶浓度的升高而加快
酶的浓度
底物足够
除了前面提到的温度、PH还有酶的浓度、底物的浓度。
四
影响酶活性的因素
练习与应用
一、概念检测
1.嫩肉粉的主要作用是利用其中的酶对肌肉组织中的有机物进行分解,使肉类制品口感鲜嫩由此可推测嫩肉粉中能起分解作用的酶是( )
A.纤维素酶 B.淀粉酶 C.脂肪酶 D.蛋白酶
2.能够促使唾液淀粉酶水解的酶是( )
A.淀粉酶 B.蛋白酶 C.脂肪酶 D.麦芽糖酶
3.将刚采摘的新鲜甜玉米立即放入85℃水中热烫处理5分钟,可较好地保持甜味。这是因为加热会( )
A.提高淀粉酶的活性 B.降低淀粉酶的活性
C.改变可溶性糖分子的结构 D.使可溶性糖转化为淀粉的酶失活
D
B
D
4.某生物实验小组欲探究温度对淀粉酶活性的影响。已知淀粉酶催化淀粉水解是一个多步反应,会依次形成较大分子糊精、小分子糊精、麦芽糖,加入碘液后的溶液颜色分别是蓝紫色、橙红色、黄褐色(碘液颜色)。下列操作错误的是( )
A.设置一系列温度梯度,确定淀粉酶活性较强的温度范围
B.实验过程中需将酶和淀粉分别保温,达到一定温度后再混合保温处理
C.混合保温一段时间后,在保温装置中直接加碘液即可检测淀粉水解情况
D.通过观察加入碘液后不同温度下溶液颜色的变化可确定酶活性的强弱
C
$$