5.1.2 酶的特性课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修一

5.1.2 酶的特性 1 目录 酶的作用条件温和 03 酶的高效性 01 酶的专一性 02 CONTENTS 2 与生活的联系 酶的特性—制糖法的改进（视频） 酶的高效性 01 4 酶的高效性 01 酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。 酶具有高效性的意义：保证了细胞内化学反应的顺利进行和能量供应的稳定。 5 酶的高效性 01 表示酶高效性的曲线 由曲线可知:___________________的催化效率更高； 酶只能缩短达到________________所需的时间，不改变化学反应的平衡点。因此，酶______(“能”或“不能”)改变最终生成物的量。 酶比无机催化剂 化学平衡 不能 酶只能缩短达到平衡的时间， 不能改变平衡点 酶的高效性 01 资料：纺织工业上的褪浆工序常用两种方法:化学法,需用NaOH 7~9克/升,在70~80 ℃条件下作用12小时,褪浆率仅为50%~60%;加酶法,用少量细菌淀粉酶,在适宜温度时只需5分钟,褪浆率达100%。 这一事实说明了什么？ 酶具有高效性 酶的高效性 01 你在踢球或奔跑时，肌细胞需要大量的能量供应。如果供能的化学反应慢悠悠地进行。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，你才能健步如飞。 说明酶高效性有什么生物学意义？ 保证了细胞代谢快速有效地进行。 保证了细胞内能量供应的稳定。 酶的专一性 02 9 酶的专一性 02 2.每一种酶只能催化_________________化学反应 如：脲酶——只能催化____________分解。 过氧化氢酶——只能催化___________________分解。 DNA酶——可以催化所有的____________分解。 保证了细胞代谢能够有条不紊地进行。 一种或一类 尿素 过氧化氢 DNA 3.酶具有专一性的意义： 底物 （反应物） 1.酶具有专一性的模型：锁钥模型 酶 产物 （生成物） 酶 酶 活动一：验证酶的专一性 任务：小组讨论选择合适的试剂，并设计实验方案来验证酶的专一性。 试剂：淀粉溶液、蔗糖溶液、淀粉酶溶液、蔗糖酶溶液 酶的专一性 02 探究淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。 实验目的 实验原理 淀粉和蔗糖都是非还原糖。 淀粉和蔗糖在酶的作用下都能水解成还原糖。 通过斐林试剂鉴定溶液中是否有还原糖，确定酶促反应产物。 探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 酶的专一性 02 实验设计 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 酶的专一性 02 酶的专一性意义 ： 保证了细胞代谢能够有条不紊地进行。 ①反应前后酶的结构和性质不变 ②同一生物不同细胞内酶的种类和数量不相同 1、已知淀粉酶能够催化淀粉水解，设置1号试管有无必要？ 有必要，可排除淀粉酶的活性，浓度等无关变量的影响。 酶的专一性 02 1、实验中能否使用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂？ 2、本实验的自变量和因变量分别是什么？ 3、本实验的设计思路是什么？你还有其他设计思路吗？ 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 探究同一种酶是否能催化不同底物水解。 思考讨论 自变量：底物种类 因变量：底物是否被淀粉酶水解 酶的专一性 02 无砖红 色沉淀 酶的作用条件温和 03 16 酶的作用条件温和 03 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 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 表示。 在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率 酶的作用条件温和 03 酶的作用条件温和 03 高压 高温 强酸 强碱 √ √ √ √ 酶的作用条件温和 03 酶的作用条件温和 03 自主学习课本P82-84相关内容，请小组合作利用以上材料完成以下问题。 1.为什么感冒发烧的时候不想吃饭？ 2.在不同的温度下，同一种酶活性是否会受到影响？ 3.在不同的pH下，同一种酶活性是否会改变？ 4.如何设计相关的实验，验证你们的假设。 　 试管 步骤　　 1 1′ 2 2′ 3 3′ 淀粉溶液 2ml / 2ml / 2ml / 淀粉酶溶液 / 1ml / 1ml / 1ml 不同温度下 处理5 min ________ 37 ℃ ________ 滴加碘液 1滴 1滴 1滴 结果(现象) ______ _________ ______ 探究温度对唾液淀粉酶活性的影响 0℃ 100℃ 变蓝 不变蓝 变蓝 将同一温度下的两种物质混合后，保温5分钟 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 结 论 自变量 因变量 无关变量 淀粉 淀粉酶的浓度 用量 PH和反应时间等 相同且适宜 相互对照 无关变量 酶的作用条件温和 03 3.【实验三】探究温度对酶活性的影响（参考教材P82-83的探究实践） 设计思路：底物、酶溶液→分别保温→达到控制温度后两者混合→保温→检测 （1）如果有淀粉酶和过氧化氢酶供实验选择，你会选择哪种酶？为什么？ 淀粉酶 因为过氧化氢酶所催化的底物——过氧化氢的分解受温度的影响。 （2）本实验自变量和因变量分别是什么？碘液和斐林试剂都可用于检测该因变量吗？ 自变量为不同温度（适宜温度、过高温度、过低温度） 因变量为淀粉酶的活性不同 用碘液可以检验酶促反应速率的变化，不能用斐林试剂 酶的作用条件温和 03 （3）为什么先要对底物和酶溶液分别保温处理后才进行混合反应？ 保证实验在预设的温度下进行，使实验更准确。 因为酶的催化具有高效性，若先将底物和酶溶液混合，后进行保温处理，尚未调节至预定温度时反应即已结束。 （4）若设计实验探究酶的最适温度，应如何设置自变量？写出预期实验结果，并在右图中绘制坐标曲线？ 在酶最适温度左右设置多组更小的温度梯度，重复以上实验。 预期结果：在一定温度范围内，随着温度的升高，酶的活性会先增大后减小，甚至完全丧失活性。 酶的作用条件温和 03 （5）在探究酶最适温度的实验中，若某两支试管的反应速率相同，在其他条件均相同的条件下，可判断这两支试管的所处的环境温度一定是相同的吗？为什么？ 不一定，不同温度下酶的催化效率可能一样。 （6）为什么对酶溶液处理时要加入缓冲液？ 缓冲液能在加入少量酸或碱时抵抗pH改变，保证实验始终在最适pH条件下进行。 0 最适温度 υ/mmol. s-1 酶活性受温度影响示意图 (1)酶促反应速率(酶活性)与温度的关系数学模型 A C B ● ● ● ①在一定范围内，随着温度的升高，酶的活性逐渐增强；达到最适温度时，酶的活性最高；超过最适温度时，随着温度的继续升高，酶的活性逐渐下降 ②温度过高会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活,低温只是酶活性降低或抑制 每种酶都有自己的最适温度 动物：35--40℃ 植物： 40--50℃ 细菌、真菌 ：差别较大 温度 抑制 失活 探究PH对酶活性的影响 自变量 因变量 无关变量 肝脏研磨液的浓度和量，过氧化氢的浓度和量，温度等 相同且适宜 酶的催化作用需在适宜PH下进行 过酸或过碱都会影响酶的活性 结 论 H2O2酶 无关变量 4.【实验四】设计实验探究pH对酶活性的影响（参考教材P82-83的探究实践） （1）请用文字和箭头的形式简要说明本实验设计思路。 酶溶液→控制pH值→适宜温度下保温→加入底物溶液→保温→观察实验结果 （2）该实验能否选用淀粉酶？说明理由。 不能选择淀粉酶，因为盐酸催化淀粉分解，且用斐林试剂和碘液都无法检测实验结果。 （3）本实验如何设定自变量？如何排除温度等其他因素对实验结果的干扰？ 设定过酸（5%的盐酸），过碱（5%的氢氧化钠），适宜（蒸馏水）三组不同的pH值。 实验中除了pH不同，温度等其它条件都应相同且适宜。 酶的作用条件温和 03 (2)酶促反应速率(酶活性)与PH的关系数学模型解读 υ/mmol. s-1 最适PH 0 PH 酶活性受pH影响示意图 A C B ● ● ● ①在一定范围内,随着pH的升高,酶的活性逐渐增强；达到最适pH时，酶的活性最高；超过最适pH时，随着pH的继续升高,酶的活性逐渐下降 ②过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活 每种酶都有自己的最适pH值， 动物：6.5--8.0 (但胃蛋白酶为1.5); 植物: 4.5--6.5 失活 失活 总结:温度和pH对酶促反应的影响 ①过酸、过碱或高温会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。 ②低温时，酶的活性低，但酶的空间结构稳定 ③酶制剂适于在低温(0 ～4℃)下,最适PH下保存。 失活 失活 失活 抑制 影响酶活性的因素和影响酶促反应速率的因素 1.温度 2.PH 6.酶的浓度 7.底物浓度 3.抑制剂、激活剂 酶的浓度 酶促反应速率 酶促反应速率 底物浓度 （底物充足） 酶数量限制 （酶量一定） 4.酒精 5.重金属 酶活性 酶促反应速率 课堂小练 04 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. 将刚采摘的新鲜糯玉米立即放入 85 °C水中热烫处理 2 min，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. 改变可溶性糖分子的结构 C. 破坏淀粉酶的活性 D. 破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶的活性 D B D 谢谢观看 32 Lavf58.33.100 Lavf57.41.100 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.51(gap_fixed:False) $$