5.1 降低化学反应活化能的酶（第2课时）-【省心备课】2024-2025学年高一生物同步教学精品课件（人教版2019必修1）

第1节 降低化学反应活化能的酶 第5章 细胞的能量供应与利用 第1课时 酶的作用和本质 生物不仅受到非生物因素影响，还受到生物因素影响 课本P81 二、酶的特性 Fe3+ 过氧化氢酶 SUPER MAN 只有一个！ 咱们有25万大军！ 2H2O2 2H2O+O2↑ 完 胜！ 酶的催化效率大约是无机催化剂（比较对象）的 107 ～1013倍 原因：酶更显著降低化学反应活化能 一、酶具有高效性 科学家发现了酶，那为什么细胞代谢离不开酶呢？ 课本P81 二、酶的特性 一、酶具有高效性 a、c相比说明酶具有 ，a、b相比说明酶具有 ，催化剂能 到达化学平衡点的时间， （改变/不改变）化学反应的平衡 点， （能/不能）改变最终生成物的量。 高效性 催化作用 不改变 缩短 不能 ②分析曲线 科学家发现了酶，那为什么细胞代谢离不开酶呢？ 1.含义：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 二、专一性 反应物（底物） 酶 产物 二、酶的特性 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 4 √ [辨正误] (1)酶具有专一性、高效性，且受温度和pH的影响。( ) (2)蛋白酶只能催化蛋白质的水解而不能催化淀粉的水解，这一现象体现了酶的专一性。( ) (3)由于酶在化学反应前后性质和数量没改变，所以酶具有高效性。( ) 提示：与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，这说明酶具有高效性。 (4)高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性。( ) (5)酶活性最高时的温度适合酶的保存。( ) × × √ 一、酶的特性 自主梳理 目录 【 学以致用 】 C 1.下图表示某类酶作用的模型。相关叙述正确的是(　　) A.酶只能在活细胞中发挥催化作用 B.图中模型可用来解释酶的催化具有高效性 C.图中A表示酶，反应前后化学性质不发生变化 D.酶为细胞代谢提供能量 合作探究 目录 一、酶的特性 B 2.(2024·河北石家庄调研)为了证明酶的作用具有专一性，某同学设计了如表中5组实验，分别选择一定的试剂进行检测，下列合理的实验方案是(　　) 组别 ① ② ③ ④ ⑤ 酶 蛋白酶 蛋白酶 淀粉酶 淀粉酶 淀粉酶 反应物 蛋白质 淀粉 蛋白质 淀粉 麦芽糖 A.①和③对比，用双缩脲试剂检测 B.②和④对比，用碘液检测 C.④和⑤对比，用斐林试剂检测 D.③和④对比，用斐林试剂检测 蛋白酶和淀粉酶：蛋白质 不能检测蛋白质是否水解 合作探究 目录 一、酶的特性 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·实践：验证酶的专一性 底物（反应物） 酶 淀粉（非还原性） 麦芽糖（还原性） 淀粉酶 蔗糖（非还原性） ？？？？？ 淀粉酶 8 二、酶的特性 淀粉 酶 （麦芽糖）、葡萄糖 蔗糖 酶 果糖、葡萄糖 非还原性糖 还原性糖 + 斐林试剂 砖红色的沉淀 探究·实践：验证酶的专一性 1、用斐林试剂检测的原理是什么？(课本P81) 2、不用碘液鉴定的原因是什么？ 蔗糖 酶 果糖、葡萄糖 不变蓝 不变蓝 笔记：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用实验,不用碘液鉴定原理：蔗糖分子无论是否被水解都不会使碘液变色。 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 9 二、酶的特性 实验步骤 一 1号试管 2号试管 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 加入2ml淀粉溶液 方案一：酶相同，底物不同 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 生成砖红色沉淀 不生成砖红色沉淀 自变量 因变量 无关变量 探究·实践：验证酶的专一性 淀粉酶的最适温度为60℃ 10 二、酶的特性 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 实验步骤 一 1号试管 2号试管 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 加入2滴淀粉酶溶液 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 碘液 不变蓝 变蓝 自变量 因变量 无关变量 笔记： 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用实验：可用斐林试剂鉴定， 不用碘液鉴定 淀粉酶和蔗糖酶对淀粉的水解作用实验：可用碘液或斐林试剂鉴定 探究·实践：验证酶的专一性 11 二、酶的特性 淀粉 葡萄糖 酶 蔗糖 果糖+葡萄糖 酶 用碘液 变蓝色 不变蓝色 用碘液 不变蓝色 不变蓝色 斐林试剂 浅蓝色 砖红色沉淀 斐林试剂 浅蓝色 砖红色沉淀 探究·实践：验证酶的专一性 12 二、酶的特性 情境资料：多酶片作为药物，我们要从说明书中了解它的注意事项： a.不宜用热水送服 b.不能与碱性食物同服 以上注意事项说明酶起催化作用需要怎样的条件？ 温度影响酶的活性 pH 影响酶的活性 30℃温水刷牙 用温水浸泡 酶的作用条件较温和 13 二、酶的特性 实验:探究温度对酶活性的影响 温度（自变量） ①淀粉 葡萄糖+麦芽糖 淀粉酶 笔记：探究温度对酶活性影响： 不宜选用H2O2溶液（原因：H2O2的分解容易受温度影响 ） ②2H2O2 2H2O+O2↑ H2O2酶 √ × 自变量 因变量 三、酶的作用条件较温和 14 二、酶的特性 三、酶的作用条件较温和 淀粉 葡萄糖、麦芽糖 淀粉酶 温度(0℃、60℃、100℃) 底物角度：淀粉用碘液进行检测 产物角度：可用斐林试剂进行检测 （需水浴加热 ） 水浴加热（50—65℃） 探究温度对酶活性的影响 √ × × 笔记:探究温度对酶活性影响,用碘液检测，不用斐林试剂检测 （原因：斐林试剂需水浴加热 ） 15 二、酶的特性 三、酶的作用条件较温和 探究pH对酶活性的影响 自变量 因变量 ②淀粉 葡萄糖+麦芽糖 淀粉酶 ①2H2O2 2H2O+O2↑ H2O2淀粉酶 √ × pH（自变量） 笔记:在探究pH对酶活性影响: 不宜选用淀粉溶液 （原因：酸性溶液会使淀粉水解） 16 探究温度对酶活性的影响 1试管 2试管 3试管 4试管 5试管 6试管 加淀粉 2ml — 2ml — （ ） — 加淀粉酶 — （ ） — 2ml — 2ml 保温 混合 将2加入1中 将4加入3中 保温 0℃冰水保温5min 60℃水浴保温5min 100℃水浴保温5min 加碘液 2滴 2滴 2滴 观察颜色 结论 0℃冰水 保温5min 60℃水浴 保温5min 100℃水浴 保温5min 2ml 2ml 变蓝 变蓝 不变蓝 温度对酶的活性有影响， 温度过高或过低都会降低酶的活性 将6加入5中 自变量 因变量 1.为什么要先将底物和酶控制到预设温度，再混合反应？ 酶具有高效性，若酶和底物一混合就已发生反应，降低了实验的说服力。 笔记：先分别保存，再混合，避免酶的高效性分解底物 17 二、酶的特性 温度 0 最适温度 失活 酶的空间结构被破坏 酶的空间结构稳定 低温抑制活性 A B C 自变量 因变量 酶催化速率 笔记： 高温、低温使酶活性降低作用实质不同：低温抑制酶活性，高温使酶失活 低温保存 高温变性 1.温度对酶活性的影响 温度不同，酶活性可能相同，如a、c。 18 酶促反应速率 0 37 100 5 60 0.8 D 3.(2024·广东汕头高一期末)如图为用不同温度处理α－淀粉酶催化淀粉水解反应的曲线图，用以测试酶的催化效率与温度的关系，下列叙述错误的是(　　) A.0～70 ℃之间，随着温度上升，酶的活性 逐渐增强 B.在70～100 ℃之间，随着温度上升，酶的 活性迅速下降 C.α－淀粉酶作用的最适温度是70 ℃ D.温度超过70 ℃，α－淀粉酶的活性丧失 02 03 01 随堂检测 04 目录 探究pH对酶活性的影响 实验 步骤 一 取三支试管，编号1、2、3。 二 1号试管中加入 _____________ 2号试管中加入 ____ 。 3号试管中加入 ________________。 三 三支试管都加入 ______________________ 四 三支试管都加入 ， 振荡，反应 实验 现象 实验 结论 2滴NaOH 2 mLH2O2溶液 产生少量气泡 产生少量气泡 酶的催化作用需要适宜的pH, pH偏高或偏低都会影响酶的活性 2滴新鲜肝脏研磨液 2滴稀盐酸 2滴清水 产生大量气泡 自变量 因变量 无关 变量 二、酶的特性 2.pH对酶活性的影响 最适pH 失活 酶的空间结构被破坏 失活 0 A’ B’ C’ v pH 酶的空间结构被破坏 自变量 因变量 酶的名称 最适pH 动物体内酶 6.5-8.0 植物体内酶 4.5-6.5 胰蛋白酶 8.0-9.0 胃蛋白酶 1.5-2.2 P84相关信息 温度不同，酶活性可能相同，如a、c。 21 Y 值 6 8 10 0 10 0 3.酶的作用条件较温和 (1)酶促反应对应最适温度和pH的点分别是____和___。 (2)酶的活性较低，空间结构稳定，酶的活性可恢复的点是____。 (3)空间结构遭到破坏，酶永久失活不可恢复的点是__________。 G H A C、D、F 一、酶的特性 自主梳理 目录 4.(2024·江苏苏州期末)在测定胃蛋白酶活性时，将溶液的pH由10降到2的过程中，胃蛋白酶的活性将(　　) A.不断上升 B.没有变化 C.先升后降 D.先降后升 解析:胃蛋白酶的最适pH是1.5，处在pH为10的溶液中，会由于碱性过大而失去活性。因此，将溶液pH由10降到2的过程中，胃蛋白酶不再具有活性，所以活性不发生变化，B正确。 B 合作探究 目录 二、影响酶活性的条件 酶的作用条件比较温和 高温 强酸 强碱 酶 酶 失活 单击添加标题 低温保存 酶 酶 抑制酶活性 高效性 酶的催化效率是无机催化剂的107 ～1013倍。 专一性 每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 作用条件较温和 有适宜的温度、有适宜的pH。 2.果胶酶：溶解细胞壁中的果胶 3.加酶洗衣粉：去污力更强 4.含酶牙膏：分解细菌， 清新口气 5.多酶片： 治疗消化不良 1.溶解细菌的细胞壁： 抗菌消炎 酶的应用 26 √ [辨正误] (1)酶具有专一性、高效性，且受温度和pH的影响。( ) (2)蛋白酶只能催化蛋白质的水解而不能催化淀粉的水解，这一现象体现了酶的专一性。( ) (3)由于酶在化学反应前后性质和数量没改变，所以酶具有高效性。( ) 提示：与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，这说明酶具有高效性。 (4)高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性。( ) 提示：低温没有破坏酶的空间结构。 (5)酶活性最高时的温度适合酶的保存。( ) 提示：应在低温条件下保存酶。 × × × √ 一、酶的特性 自主梳理 目录 × √ [辨正误] (1)高温、低温都可使酶活性降低，二者的作用实质不同。( ) (2)在测定胰蛋白酶活性时，将溶液的pH由2升到10的过程中，胰蛋白酶的活性将逐渐增强。( ) 提示：胰蛋白酶在pH为2时，空间结构已遭到破坏，酶已经失活，因此升高pH，胰蛋白酶的活性不会发生变化。 (3)pH影响酶活性的实验中实验材料不选择淀粉，原因是酸能促进淀粉水解。( ) (4)探究酶的最适pH，需要在酶的最适温度条件下进行。( ) √ √ 二、影响酶活性的条件 自主梳理 目录 【 学以致用 】 A 3.(2024·河北唐山期末)下列有关酶的实验的叙述正确的是(　　) A.探究温度和pH对酶活性的影响时，分别选用淀粉和H2O2作为底物 B.探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用时，可用碘液检测实验结果 C.用H2O2作底物验证酶的高效性时，通过测定气泡或者氧气释放量可达到目的 D.探究淀粉酶的最适温度的实验顺序：淀粉＋淀粉酶→置于相应水浴温度下保温5 min→滴斐林试剂加热→观察溶液颜色变化 C.与无机催化剂相比，酶具有高效性 D.先保温后混合 合作探究 目录 二、影响酶活性的条件 D 1.(2024·甘肃张掖二中期中)如图所示为过氧化氢被分解的速率曲线，其体现了酶的(　　) ①化学本质　②高效性　③催化特性　 ④作用条件较温和 A.①④ B.③④ C.①② D.②③ 随堂检测 01 02 03 04 目录 C 4.(2024·江苏南京期末)在用唾液淀粉酶、淀粉、蔗糖等材料用具证明酶的专一性的实验设计中，下列说法错误的是(　　) A.鉴定试剂可用斐林试剂，不能用碘液 B.装有淀粉的试管最终会出现砖红色沉淀，而另一支呈现蓝色 C.本实验只需要进行一次温度处理即可出现明显的实验效果 D.若两支试管都出现砖红色沉淀，可能是试管没洗干净，也可能是蔗糖不纯，混有还原糖等造成的 03 04 02 01 随堂检测 目录 课本P81 二、酶的特性 酶的催化效率一般是无机催化剂的 倍。 107 ～1013 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。 加酶 加无机催化剂 不加催化剂 时间 产物的量 酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。 酶不能改变最终生成物的量。 1.意义 一、酶具有高效性 科学家发现了酶，那为什么细胞代谢离不开酶呢？ 三、酶的作用条件较温和 1.温度对酶活性的影响 温度 酶活性 最适温度 a b c 0 随着温度降低， 酶活性下降， 酶的空间结构稳定， 若温度升高 可恢复。 随着温度升高， 酶活性下降， 空间结构遭到破坏， 温度降低时 不可恢复。 低温保存 高温变性 温度不同，酶活性可能相同，如a、c。 33 三、酶的作用条件较温和 2. pH对酶活性的影响 随着pH降低， 酶活性下降， 若pH升高 不可恢复。 随着pH升高，酶活性下降，pH降低时 不可恢复。 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) pH 酶活性 最适pH a b c 0 34 $$