5.1.2酶的作用和本质课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

第五章第1节 降低化学反应活化能的酶 第二课时 1.说明酶特性。 2.进行有关的实验和探究,学会控制自变量,观察和检测因变量的变化。 下图是无催化剂和酶的作用机理示意图 CA、CB、AB。 没有催化剂时的活化能是多少?有酶催化时的活化能是多少?酶降低的活化能又是多少?(用图中字母表示) 02 酶的本质 引起发酵的是酵母菌细胞中的某些物质,但这些物质只有在酵母菌细胞死亡并裂解后才能发挥作用 发酵与活细胞有关,发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用 死细胞中的物质和活细胞都能引起发酵 第一个提取出脲酶,并证明脲酶是蛋白质 胃蛋白酶等许多酶也是蛋白质 少数酶是RNA 发酵是纯化学反应,与生命活动无关 巴斯德 李比希 毕希纳 VS 切赫和奥特曼 其他科学家 萨姆纳 假如你是切赫或奥特曼,你能总结酶的概念吗? 酶的本质 酶的本质 酶是一类生物催化剂 酶的化学成分 酶的来源 酶的功能 活细胞产生的 具有生物催化作用的 是 有机物。 一类 大部分酶是蛋白质,也有少数是RNA。 课堂精练 判断题 (1)酶的作用是为化学反应提供能量( ) (2)酶是活细胞产生的,只能在活细胞内起作用( ) (3)所有的酶都是在核糖体上合成的 ( ) (4)酶起催化作用后立即被降解( ) (5)无关变量是对实验没有影响的变量( ) (6)酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸( ) 酶能在细胞内、细胞外、体外起作用。 Fe3+ 过氧化氢酶 SUPER MAN 只有一个! 咱们有25万大军! 完 胜! 2H2O2 2H2O+O2 科学家通过整理大量的实验数据发现: ①.酶的催化效率是无机催化剂的107-1013 倍。 ②.酶可在1s内完成非酶体系需要3年-30万年时间的反应。 (1)意义: 1.高效性 一、酶的特性 ①保证了细胞内化学反应的顺利进行 ; ②保证了细胞内能量供应的稳定 。 m 加酶 加无机 催化剂 无催 化剂 生成物的量 时间 1 3 4 2 加热 (2)反应前后,酶的 不变。 (1)能显著降低反应的 ,提高反应速率,缩短到达平衡所用的时间,但不改变反应的方向和 。 活化能 平衡点 性质和结构 1.高效性 无机催化剂催化的化学反应范围很广,如酸可以催化蛋白质的水解,也能催化脂肪水解,还能催化淀粉水解。 那么酶的催化范围呢? 学科交叉 (P81) 10 (1)实验原理: (2)实验步骤: 二、淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 淀粉+淀粉酶 麦芽糖 砖红色沉淀 蔗糖+淀粉酶 蔗糖 无砖红色沉淀 斐林试剂 水浴加热 斐林试剂 水浴加热 序号 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 5 注入斐林试剂 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 轻轻振荡,使溶液混合均匀;60 保温5min 2 mL 2 mL 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 01 2.酶具有专一性: 如: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 蛋白酶只能催化蛋白质这一类物质的水解 每一种酶只能催化一种或一类化学反应 底物浓度 反应速率 底物D+ 酶D 底物D + 酶E 只有酶D能催化底物D参与的反应,说明酶具有_ 专一性 单击添加标题 高压 高温 强酸 强碱 √ √ √ √ 无机催化剂 三、影响酶活性的条件 15 单击添加标题 酶 高压 高温 强酸 强碱 ? 16 (1)实验材料: 质量分数为2%的淀粉酶溶液 质量分数为3%的淀粉溶液 碘液 (一)探究温度对酶活性的影响 组别 第一组 第二组 第三组 试管 1号 2号 3号 4号 5号 6号 实 验 步 骤 一 量取2mL 淀粉溶液 2mL 淀粉酶溶液 量取2mL 淀粉溶液 2mL 淀粉酶溶液 量取2mL 淀粉溶液 2mL 淀粉酶溶液 二 冰水中水浴3分钟 37 中水浴3分钟 沸水中水浴3分钟 三 1与2试管混合摇匀,充分反应 3与4试管混合摇匀,充分反应 5与6试管混合摇匀,充分反应 四 取出试管,滴4滴碘液,观察 预期现象 实验结论 自变量 因变量 蓝色 不变蓝 蓝色 酶发挥催化作用需要适宜温度条件,温度过高或过低都会影响酶活性。 实验组 实验组 对照组 最适PH值 探究温度对酶活性的影响时不选用H2O2作为反应底物的原因: H2O2不稳定,受热易分解。 ②能否选用斐林试剂进行鉴定? 斐林试剂检测需要水浴加热,温度是干扰条件。 ③先处理温度,还是先混合 先处理温度,再混合,原因:保证反应从一开始就是预设温度。 思考 探究温度对淀粉酶活性的影响 三、酶的作用条件温和 /mmol. s-1 最适温度 酶活性受温度影响示意图 最适温度时: 酶活性最高 抑制 t/ 失活 (1).温度 在一定温度范围内,随温度的升高,酶的催化作用增强,超过最适温度,酶的催化作用逐渐减弱。 曲线含义 (1)实验材料: 质量分数为20%的肝脏研磨液; 体积分数为3%的过氧化氢溶液, (二)探究pH对酶活性的影响 探究PH对酶活性的影响 试管1 试管2 试管3 肝脏研磨液(过氧化氢酶) 注入等量不同PH的溶液 H2O2溶液 观察 实验现象 结论 1mlHCl 1mlH2O 1mlNaOH 2滴 2滴 2滴 观察气泡产生量 酶发挥催化作用需要适宜pH,pH过高或过低都会影响酶活性。 2ml 2ml 2ml 不明显 大量 不明显 最适温度值 23 (二)探究pH对酶活性的影响——思考 能否选用淀粉—淀粉酶作为反应底物? 淀粉在酸性条件下会被水解 探究pH对过氧化氢酶活性的影响 最适pH时: 酶活性最高 失活 失活 (2)PH 曲线含义 在一定pH范围内,随pH的升高,酶的催化作用增强,超过最适pH时酶的催化作用逐渐减弱。 动物:35 ~45 植物:45 ~50 A B C 温度、pH对酶活性影响的曲线 动物6.5~8.0 例外,胃蛋白酶的最适pH:1.5 植物:4.5~6.5。 1)pH为多少时,酶活性最大? 2)从图中可以得到什么结论? 2.反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。 0 反应物剩余量(相对值) PH 30 33 37 35 1)温度为多少时,酶活性最大? 2)从图中可以得到什么结论? 1.温度和pH均影响反应的速率 酶相关曲线的分析 1.酶专一性的曲线分析 (1)加入酶A的反应速率在一定范围内随反应物浓度增大明显加快。 (2)加入酶B的反应速率与未加酶的空白对照条件下的反应速率相同。 专 题 探 讨 2.底物浓度影响酶促反应速率曲线的分析 (1)底物浓度较低时,酶促反应速率与底物浓度成正比,即随底物浓度的增加而加快。 (2)当所有的酶都与底物结合后,再增加底物浓度,酶促反应速率不再加快(此时限制酶促反应速率的因素是酶的数量)。 酶相关曲线的分析 专 题 探 讨 3.酶浓度影响酶促反应速率曲线的分析 在有足够底物且不受其他因素影响的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比。 酶相关曲线的分析 专 题 探 讨 命题探究 易错辨析 ①酶促反应速率与酶活性不同。 酶促反应速率与酶活性 ③底物浓度和酶浓度也能影响酶促反应速率,但并未改变酶活性。 ②温度和pH通过影响酶活性,进而影响酶促反应速率。 酶 化学本质 作用 机理 作用 特性 蛋白质 RNA 催化 降低反应活化能 高效性 专一性 作用条件较温和 课堂小结 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$