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

人教版（2019） 必修1 《分子与细胞》 第1节 降低化学反应活化能的酶 第5章 细胞的能量供应和利用 第二课时 酶的特性 细胞内的化学反应称为细胞代谢，是细胞生命活动的基础。细胞代谢离不开酶 1 酶具有高效性 意义：保证了细胞内化学反应的快速顺利进行，使能量供应稳定。 酶能像无机催化剂一样催化多种化学反应吗？ 2 酶具有专一性 材料：淀粉溶液、蔗糖溶液、淀粉酶溶液、蔗糖酶溶液、 斐林试剂、碘液、水浴锅等 方案一 方案二 酶相同，底物不同 底物相同，酶不同 ①底物a+酶溶液 ②等量底物b+等量相同酶溶液 ①底物+酶溶液1 ②等量相同底物+等量酶溶液2 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 探究实验：验证酶的专一性 4 实验步骤 一 取两支试管，编号1、2 二 三 2支试管均加入______________2滴，振荡，试管下半部浸到60℃的热水中，反应5min。 四 加入__________→振荡→60℃水浴加热2min （或水浴煮沸1min） 实验现象 结论 1号试管加入2ml淀粉溶液 方案一：酶相同，底物不同 2号试管加入2ml蔗糖溶液 淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 淀粉酶溶液 斐林试剂 1号试管溶液生成砖红色沉淀 2号试管溶液不生成砖红色沉淀 自变量 因变量 无关变量 1、用斐林试剂检测的原理是什么？ 2、不用碘液鉴定的原因是什么？ 斐林试剂可以与产物（还原糖）发生颜色反应。 淀粉（非还原性） 麦芽糖（还原性） 淀粉酶 蔗糖（非还原性） 葡萄糖（还原性）+果糖（还原性） 蔗糖酶 碘液无法鉴定蔗糖是否发生水解，反应前后均不变蓝。 思考·讨论 6 实验步骤 一 取两支试管，编号1、2 二 向两支试管各加入2ml淀粉溶液 三 四 反应5min后，向两支试管加入等量的________ 实验现象 结论 1号试管加入2滴淀粉酶溶液 2号试管加入2滴蔗糖酶溶液 淀粉酶能催化淀粉水解，蔗糖酶不能催化淀粉水解 【思考】该实验能否用斐林试剂鉴定？ 可以，1号出现砖红色沉淀，2号没有 方案二：底物相同，酶不同 淀粉酶和蔗糖酶对淀粉的水解作用 碘液 1号试管溶液不变蓝 2号试管溶液变蓝 自变量 因变量 无关变量 2 酶具有专一性 专一性 每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 “钥匙——锁” 模型 意义：保证了细胞代谢能够有条不紊地进行。 如：脲酶——只能催化____________分解。 过氧化氢酶——只能催化___________________分解。 二肽酶——可以催化所有的____________分解。 尿素 过氧化氢 二肽 酶能在高温、低温、强碱和强酸条件下起作用吗？ 影响酶活性的条件 酶活性：酶催化特定化学反应的能力。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。 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？ 3 酶的作用条件温和 影响酶活性的条件 资料2：口腔温度和体温差不多，而当但口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后，不再具有催化淀粉分解的功能。 （提示：唾液pH为6.2~7.4,胃液pH为0.9~1.5） 资料1：爆炸盐(独有三重复合酶配方） ①洗前浸泡三十分钟，效果更佳 ②若衣服太脏，可适当增加用量 ③用温水浸泡效果更好，但水温不要超过60℃ 根据上述资料，你能提出什么问题吗？ 温度会影响酶的活性吗？ pH会影响酶的活性吗？ 提出问题 温度会影响酶的活性 pH会影响酶的活性 作出假设 选择淀粉酶还是H2O2酶作实验材料？为什么选择这种酶？ 2. 本实验的自变量是什么？需要设计几组实验？设定几个温度？ 3. 本实验的因变量是什么？怎样检测因变量？选择哪种鉴定试剂？ 为什么不用斐林试剂？ 设计实验 探究温度对酶活性的影响 淀粉酶；因为H2O2受温度影响也会分解 温度；三组；高温，低温和常温（60℃） 酶的活性；碘液，检测是否出现蓝色及蓝色深浅 斐林试剂鉴定需要水浴加热，会影响实验结果。 探究温度对淀粉酶活性的影响 步骤 试管1 试管2 试管3 试管4 试管5 试管6 1 2ml淀粉溶液 + + + 1ml淀粉酶溶液 + + + 2 分别保温5min 冰浴 水浴，60℃ 沸水浴 3 将试管2中的溶液倒入试管1中混合 将试管4中的溶液倒入试管3中混合 将试管6中的溶液倒入试管5中混合 4 分别保温2min 冰浴 水浴，60℃ 沸水浴 5 加入2滴碘液，观察颜色变化 实验现象 实验结论 酶的催化作用需要适宜的温度，温度过高或过低都会影响酶的活性 蓝色 无蓝色出现 蓝色 为什么要先将底物和酶控制到预设温度，再混合反应？ 探究pH对酶活性的影响 选择淀粉酶还是H2O2酶作实验材料？为什么选择这种酶？ 2. 本实验的自变量是什么？需要设计几组实验？设定几个pH？ 3. 本实验的因变量是什么？怎样检测因变量？ 设计实验 H2O2酶；因为淀粉在酸性条件下也会分解，影响实验观察效果 pH；三组；酸性、中性和碱性 酶的活性；看气泡产生多少或卫生香复燃程度 探究PH对淀粉酶活性的影响 步骤 试管1 试管2 试管3 1 加入2ml H2O2溶液 2 1ml pH=7的缓冲液 1ml 盐酸溶液 1ml NaOH溶液 3 加入2滴肝脏研磨液 4 观察气泡生成速率，或插入卫生香，观察复燃所需时间 实验现象 实验结论 有大量气泡产生 基本无气泡产生 基本无气泡产生 酶的催化作用需要适宜的pH，pH偏低或偏高都会影响酶的活性 为什么要先调pH，再混合反应？ 3 酶的作用条件温和 在最适合pH下，酶的活性最高。在过酸过碱的条件下,都会使酶的空间结构遭到破坏而失去活性。 在最适温度的两侧。反应速率都比较低。低温抑制了酶活性，较高温度容易使酶空间结构遭到破坏而失去活性。 酶制剂适宜在低温下保存。 影响酶促反应的因素有哪些？ ①图甲中，温度从a降低或升高，酶促反应速率 ，下降的原因分别是 。 ②图乙中，pH从b降低或升高，酶促反应速率 ，下降的原因是 。 ③图丙中，底物浓度为c时，酶促反应速率 ，不再增长的原因是 。 ④图丁中， 时， 。 均下降 低温抑制了酶活性，高温使酶的空间结构发生改变(被破坏) 均下降 酶的空间结构发生改变(被破坏) 最大 酶的数量有限，已达到饱和 底物充足 酶促反应速率和酶浓度成正比 思考·讨论 加入重金属 （增加酶） ②非竞争性抑制剂 影响酶促反应的因素有哪些？ 思考·讨论 5.抑制剂 ①竞争性抑制剂 抑制剂与底物竞争酶。(增加底物) 使底物不能和酶结合。(增加酶） 小结：影响酶促反应速率的因素及其作用的实质 实战演练 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。 A点:随着反应底物浓度的增加,反应速率加快 B点:反应速率在此时达到最高 C点:反应速率不再随反应底物浓度的增加而升高,维持在相对稳定的水平。 (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。 实战演练 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。 (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。 实战演练 酶为生活添姿彩 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 22 酶 活化能 高效性 专一性 作用条件温和 有机物 生理条件 酶活性 pH 温度 是 降低 具有以下特性 一般为 具有高的 影响因素 主要是蛋白质 少数是RNA 一种酶只能催化一种或一类化学反应 活性中心的空间构象 是指 取决于 激活剂 抑制剂 酶的浓度 底物的浓度 酶促反应速率 影响 $$