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1

第五章 第一节 降低化学反应活化能的酶 （第二课时） 一、酶具有高效性 二、酶具有专一性 三、酶的作用条件较温和 酶的特性 3号试管Fe3+数比4号试管H2O2酶高25万倍，但4号反应速率更快,这说明什么？ 比较H2O2在不同条件下的分解 过氧化氢酶比Fe3+ 的催化效率高得多。 酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍 酶具有高效性 资料1 1 高效性 SZ-LWH 一、酶催化反应的特性 SZ-LWH SZ-LWH 3 意义 （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。 1 高效性 SZ-LWH 一、酶催化反应的特性 SZ-LWH SZ-LWH 4 1.下列实验或现象能说明酶的高效性的是(　　) ①唾液中有唾液淀粉酶，把唾液稀释10倍后，催化淀粉完全水解的速度仍快于无机催化剂　②取两支洁净的试管，分别加入等量的淀粉溶液，然后向其中一支中加适量的淀粉酶溶液，另一支试管中加入等量的蒸馏水，一段时间后，检测淀粉的分解情况　③在适量的过氧化氢溶液中，分别加入等量过氧化氢酶和FeCl3溶液，观察气泡的释放速率。 A．①②③ B．①③ C．③ D．②③ √ 酶具有高效性指催化效率比无机催化剂高。 SZ-LWH SZ-LWH 跟踪训练 SZ-LWH SZ-LWH 5 2.下图为H2O2在不同条件下分解的曲线图，图中①②③④表示的条件分别是 A. H2O2酶催化、FeCl3催化、加热、自然条件 B. 加热、自然条件、H2O2酶催化、FeCl3催化 C. 加热、FeCl3催化、自然条件、H2O2酶催化 D. 自然条件、加热、FeCl3催化、H2O2酶催化 √ SZ-LWH SZ-LWH 跟踪训练 SZ-LWH SZ-LWH 6 ●酸既能催化蛋白质的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。 ●蛋白酶只能催化蛋白质水解，但不能催化脂肪、淀粉等的水解。 ●脲酶只能催化尿素分解，对其他化学反应不起作用。 专一性，一种酶只能催化一种或一类化学反应。 资料2 口腔里有唾液淀粉酶，为什么塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化? 由上述资料可看出酶具有什么特性？ 2 专一性 SZ-LWH 一、酶催化反应的特性 SZ-LWH SZ-LWH 实验1：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。 淀粉和蔗糖在酶的催化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。 1. 实验原理 一种酶 不同的底物 能否用碘液进行鉴定？ 不能，因为蔗糖无论是否水解都无法与碘液发生显色反应，用碘液不能确定蔗糖是否水解。 2 专一性 SZ-LWH 一、酶催化反应的特性 SZ-LWH SZ-LWH 8 周云妹 (周) - 2. 实验设计 试管 编号 淀粉 溶液 蔗糖 溶液 淀粉酶 溶液 1 2 mL 2 mL 2 2 mL 2 mL 斐林 试剂 反应 条件 2 mL 煮沸1min 2 mL 产物鉴定 实验的自变量、因变量以及无关变量分别是什么？ 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 ？ 自变量 无关变量 无关变量 无关变量 实验1：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 能进一步确认淀粉酶能够催化淀粉的水解，对试管2起对照作用。 2 专一性 SZ-LWH 一、酶催化反应的特性 SZ-LWH SZ-LWH 9 3. 实验现象 因变量 实验1：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 有砖红色沉淀生成，说明淀粉被淀粉酶水解成了还原糖。 无砖红色沉淀生成，说明淀粉酶不能水解蔗糖。 4. 实验结论 淀粉酶只能催化淀粉水解，而不能催化蔗糖水解。 2 专一性 SZ-LWH 一、酶催化反应的特性 SZ-LWH SZ-LWH 10 5. 实验结果分析 ①脲酶——只能催化尿素分解。（一种） ②过氧化氢酶——只能催化过氧化氢分解。（一种） ③二肽酶——可以催化所有的二肽分解（一类） 底物浓度 反应速率 底物D+ 酶D 底物D + 酶E 酶具有专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 实验1：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 2 专一性 SZ-LWH 一、酶催化反应的特性 SZ-LWH SZ-LWH 11 锁钥学说： 酶具有专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 ①反应前后酶的结构和性质不变 ②反应过程中酶的空间结构会改变 意义：保证了细胞代谢能够有条不紊地进行。 实验1：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 5. 实验结果分析 2 专一性 ③同一生物不同细胞内酶的种类和数量不相同 SZ-LWH 一、酶催化反应的特性 SZ-LWH SZ-LWH 底物的结构和酶的活动中心的结构十分吻合。 12 唾液（淀粉酶） pH 6.2~7.4 胃液（胃蛋白酶） pH 0.9~1.5 小肠液（含多种酶） pH 7.6 使用温水30-40℃效果最佳，切勿用60 ℃以上的热水 加酶 背景资料 1、酶的催化效率可能受温度影响。 2、酶的催化效率可能受pH值的影响，并且不同的酶需要不同的pH条件。 阅读上述材料，能得出哪些结论？ SZ-LWH 一、酶催化反应的特性 SZ-LWH SZ-LWH 酶活性的定义 酶活性: 酶催化特定化学反应的能力 可用在一定条件下酶催化某一化学反应的速率来表示 3 酶的作用条件较温和 SZ-LWH 一、酶催化反应的特性 SZ-LWH SZ-LWH 14 H3C (H) - 实验2：探究温度对酶活性的影响 1. 实验原理 淀粉酶能将淀粉水解。 淀粉遇碘液变蓝，淀粉若被水解则不能变蓝。 能否用H2O2作为反应底物？ 不能。H2O2不稳定，受热易分解。 能否用斐林试剂进行鉴定？ 不能。斐林试剂检测需要水浴加热，温度是干扰条件。 ①实验材料： ②检测试剂： 淀粉、淀粉酶 碘液 自变量 因变量 3 酶的作用条件较温和 SZ-LWH 一、酶催化反应的特性 SZ-LWH SZ-LWH 15 2. 实验设计 实验2：探究温度对酶活性的影响 操作 1号试管 2号试管 3号试管 4号试管 5号试管 6号试管 0℃ 0℃ 60℃ 60℃ 100℃ 100℃ 加淀粉 2mL — 2mL — 2mL — 加淀粉酶 — 2mL — 2mL — 2mL 保温 在各自温度下保温5min 混合 将2号加入1号中 将4号加入3号中 将6号加入5号中 保温 在各自温度下保温5min 加碘液 2滴 2滴 2滴 观察颜色 先处理温度，再混合：保证反应从一开始就是预设温度。 给予充足的反应时间。 3 酶的作用条件较温和 SZ-LWH 一、酶催化反应的特性 SZ-LWH SZ-LWH 16 2. 实验设计 实验2：探究温度对酶活性的影响 操作 1号试管 2号试管 3号试管 4号试管 5号试管 6号试管 0℃ 0℃ 60℃ 60℃ 100℃ 100℃ 加淀粉 2mL — 2mL — 2mL — 加淀粉酶 — 2mL — 2mL — 2mL 保温 在各自温度下保温5min 混合 将2号加入1号中 将4号加入3号中 将6号加入5号中 保温 在各自温度下保温5min 加碘液 2滴 2滴 2滴 观察颜色 变蓝 不变蓝 变蓝 自变量 无关变量 因变量 3. 实验结果 3 酶的作用条件较温和 SZ-LWH 一、酶催化反应的特性 SZ-LWH SZ-LWH 17 实验2：探究温度对酶活性的影响 4. 实验结论 0℃下的1号试管和100℃下的3号试管加碘液后变蓝，说明淀粉未被淀粉酶水解或者未被水解完全，由此可知，该温度下酶活性低。 60℃下的2号试管不变蓝，说明淀粉已被淀粉酶完全水解掉了，由此可知，该温度下酶活性高。 酶的催化作用需要适宜的温度， 温度过低或过高都会影响酶的活性。 3 酶的作用条件较温和 SZ-LWH 一、酶催化反应的特性 SZ-LWH SZ-LWH 18 实验3：探究pH对酶活性的影响 1. 实验原理 H2O2酶能催化H2O2分解。 酶活性越高，H2O2分解速率越快，气泡越多。 自变量 因变量 ①实验材料： H2O2、肝脏研磨液（H2O2酶） 为何不用淀粉作为反应底物？ 淀粉在酸性条件下会发生水解 3 酶的作用条件较温和 SZ-LWH 一、酶催化反应的特性 SZ-LWH SZ-LWH 19 2. 实验设计 实验3：探究pH对酶活性的影响 先加酶，再加底物：保证反应从一开始就是预设pH。 实验步骤 试管1 试管2 试管3 1 加新鲜肝脏研磨液 2滴 2滴 2滴 2 加入不同pH的溶液 1mL 蒸馏水 1mL 盐酸溶液 1mL NaOH溶液 3 加入H2O2溶液 2mL 2mL 2mL 实验现象 调节反应pH。 3 酶的作用条件较温和 SZ-LWH 一、酶催化反应的特性 SZ-LWH SZ-LWH 20 2. 实验设计 实验3：探究pH对酶活性的影响 自变量 无关变量 因变量 实验步骤 试管1 试管2 试管3 1 加新鲜肝脏研磨液 2滴 2滴 2滴 2 加入不同pH的溶液 1mL 蒸馏水 1mL 盐酸溶液 1mL NaOH溶液 3 加入H2O2溶液 2mL 2mL 2mL 实验现象 大量 气泡 无明显气泡 无明显 气泡 3. 实验结果 无关变量 3 酶的作用条件较温和 SZ-LWH 一、酶催化反应的特性 SZ-LWH SZ-LWH 21 实验3：探究pH对酶活性的影响 4. 实验结论 酶的催化作用需要适宜的pH， pH过低或过高都会影响酶的活性。 3 酶的作用条件较温和 SZ-LWH 一、酶催化反应的特性 SZ-LWH SZ-LWH 22 总结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点对应的温度）。 在低于最适温度的范围内,酶的活性随着温度的 。 当超过最适温度，酶的活性随着温度的 。 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) 失活 抑制 升高而降低，甚至失活 升高而升高 3 酶的作用条件较温和 SZ-LWH 一、酶催化反应的特性 SZ-LWH SZ-LWH 23 总结1 动物体内酶的最适温度：35~40℃ 植物体内酶的最适温度：40~50℃ 细菌、真菌体内酶的最适温度差别较大，有的可达70℃ 失活 抑制 3 酶的作用条件较温和 SZ-LWH 一、酶催化反应的特性 SZ-LWH SZ-LWH 24 总结2 失活 失活 酶的活性最强，催化效率最高的pH称为酶的 。 在低于最适pH的范围内,酶的活性随着pH的 ，甚至失活。 当超过最适pH，酶的活性随着pH的 ，甚至失活。 最适pH（b点对应的pH） 升高而升高 升高而降低 强酸、强碱会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。(蛋白质变性) 3 酶的作用条件较温和 SZ-LWH 一、酶催化反应的特性 SZ-LWH SZ-LWH 25 动物体内酶的最适pH大多在：6.5~8.0 植物体内酶的最适pH大多在：4.5~6.5 例外：胃蛋白酶最适pH为1.5 总结2 失活 失活 3 酶的作用条件较温和 SZ-LWH 一、酶催化反应的特性 SZ-LWH SZ-LWH 26 总结 ，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久性失活。 过酸、过碱、温度过高 0℃左右时，酶活性很低，但酶的空间结构稳定。因此酶制剂适合在低温下保存。 酶作用条件较温和。 3 酶的作用条件较温和 SZ-LWH 一、酶催化反应的特性 SZ-LWH SZ-LWH 27 SZ-LWH 一、酶催化反应的特性 SZ-LWH SZ-LWH 应用 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 29 1 酶的催化机理 酶通过活性位点与底物结合，形成酶-底物复合物，降低化学反应的活化能。 3 影响酶活性的因素 酶活性受到温度、pH及调节剂等环境因素的影响； 酶催化的反应一般是在温和、适宜的条件下进行的。 小 结 2 酶的作用特性 酶具有高效性和专一性 核心●归纳 SZ-LWH SZ-LWH 30 3.为了探究温度、pH对酶活性的影响，下列实验设计合理的是(　　) 实验 探究实验 选用材料与试剂 A 温度对酶活性的影响 过氧化氢溶液、新鲜的鸡肝匀浆 B 温度对酶活性的影响 新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂 C pH对酶活性的影响 新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液 D pH对酶活性的影响 过氧化氢溶液、新鲜的鸡肝匀浆 √ SZ-LWH SZ-LWH 跟踪训练 SZ-LWH SZ-LWH 31 √ 4.据图判断叙述错误的是 A．影响AB段反应速率的主要 因素是底物浓度 B．限制BC段反应速率的主要 因素可能是酶量 C．温度导致了曲线Ⅰ和Ⅱ的反应速率不同 D．曲线Ⅰ显示，该酶促反应的最适温度为37℃ SZ-LWH SZ-LWH 跟踪训练 SZ-LWH SZ-LWH 32 √ 5.为探究影响酶活性的因素、验证酶的专一性和高效性等，某同学设计了如表所示的4套方案。下列叙述正确的是（　　　） A.方案①的目的是探究pH对酶活性的影响，自变量是酶的种类 B.方案②的目的是验证淀粉酶的专一性，可用斐林试剂检测 C.方案③的目的是验证温度对酶活性的影响，可用双缩脲试剂检测 D.方案④的目的是验证酶的高效性，加酶的一组产生的气泡数较多 SZ-LWH SZ-LWH 跟踪训练 SZ-LWH SZ-LWH 33 谢谢听讲 FormatFactory : www.pcfreetime.com $$