5.1降低化学反应活化能的酶 -酶的特性课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

第5章细胞的能量供应和利用 酶的特性及影响因素 酶的高效性 酶的专一性 酶的作用条件温和 影响因素 ①内容：生物酶的催化效率是无机催化剂的107 ～1013 倍 酶具有催化剂的特点： ①反应前后性质、数量不变； ②能改变反应速率→降低化学反应活化能 ③缩短达到平衡的时间，不改变平衡点（即产物的量不变） 1.高效性： ②意义： 保证了细胞内化学反应的顺利进行，保证了细胞内能量供应稳定 A B C A、B曲线比较，说明酶具有________ A、C曲线比较，说明酶具有________ 高效性 催化作用 酶的特性及影响因素 酶的特性及影响因素 酶的高效性 酶的专一性 酶的作用条件温和 影响因素 一种酶只能催化一种或一类化学反应 ①内容： ②意义： 保证了细胞代谢能够有条不紊地进行 2.专一性： 两条曲线比较，只有酶A能催化底物A反应，说明酶具有专一性 酶的特性及影响因素 E P S P S P (底物) (产物) (酶) E E E P S I S P I S P (底物) (产物) (抑制剂) (酶) E E 竞争性抑制剂(I)与酶的底物(S)结构相似 E P I S P (底物) (产物) (抑制剂) (酶) E E 非竞争性抑制剂(I)改变酶的形态 I S 2.专一性： 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 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 酶的特性及影响因素 自变量、因变量 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 【思考】不用碘液鉴定的原因是什么？ 碘液无法鉴定蔗糖是否发生反应， 两支试管均不变蓝 淀粉酶溶液 斐林试剂 1号试管溶液 生成砖红色沉淀 2号试管溶液无变化 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 【思考】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 碘液 1号试管溶液不变蓝 2号试管溶液变蓝 酶的特性及影响因素 酶的高效性 酶的专一性 酶的作用条件温和 影响因素 υ/mmol. s -1 o t / 酶活性受温度影响示意图 A B C 动物体内酶 35~40℃ 植物体内酶 40~50℃ 人体内酶 37℃ 唾液淀粉酶 37℃ 商品淀粉酶 60℃ (从耐热细菌中提取) ①在最适温度时，酶的活性最高。 ②温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。 ③在0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高。 酶制剂适宜在低温下保存。 3.酶的作用条件较温和： 酶的特性及影响因素 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 ①在最适pH下，酶的活性最高。 ②pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。 ③过酸、过碱，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，不可恢复。 酶的活性受pH的影响 A B C 3.酶的作用条件较温和： 酶的特性及影响因素 学生自己描绘这个图像 14 3.酶的作用条件较温和： 酶的特性及影响因素 自变量、因变量 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 探究温度对酶活性的影响（用淀粉酶） 将6加入5中 酶的特性及影响因素 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？ 2.能否用斐林试剂检测淀粉是否水解？ 酶具有高效性，酶和底物混合，没有到对应温度，就已发生反应，降低了实验的说服力。 实验的自变量是温度，斐林试剂需要水浴加热 3.能否用H2O2和H2O2酶探究温度对酶的影响？ H2O2受热易分解，对实验结果产生干扰 酶的特性及影响因素 组别 1号试管 2号试管 3号试管 实验 步骤 一 二 三 四 实验现象 结论 试管各加入2mL H2O2溶液 蒸馏水 2mL 质量分数为5%的盐酸2mL 质量分数为5%的NaOH 2mL 加入H2O2酶2滴，振荡 2—3min后将带火星的卫生香分别放入试管中 无明显变化 无明显变化 复燃 pH对酶的活性有影响，pH改变会使酶的活性发生改变 自变量 无关 变量 因变量 探究pH对酶活性的影响（用H2O2酶） 【思考】可以用淀粉酶探究PH值对酶活性影响吗？ 不能，酸能催化淀粉水解 酶的特性及影响因素 酶的特性及影响因素 酶的高效性 酶的专一性 酶的作用条件温和 影响因素 1.酶促反应：由酶催化的化学反应 2.酶促反应速率： 4.酶促反应速率的影响因素： 单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量 温度 pH 抑制剂或激活剂 酶浓度 影响 酶活性 影响 酶与底物的接触面积 影响 酶促反 应速率 酶的特性及影响因素 3.酶的活性： 酶催化特定化学反应的能力，可用一定条件下酶催化的某一化学反应的速率表示。 底物浓度 (1)温度和pH pH或温度的变化不会影响酶作用的最适温度或pH。 酶的特性及影响因素 (2)底物浓度和酶浓度 图甲中OP段酶促反应速率的限制因素是底物浓度，而P点之后的限制因素可能为酶浓度或酶活性，图乙对反应物的要求是底物足量。 P 甲 反应速率 底物浓度 反应速率 酶浓度 乙 底物浓度和酶浓度通过影响底物与酶的接触面积影响酶促反应速率，并不影响酶活性。 酶的特性及影响因素 5.下图1表示未加酶、加入无机催化剂、加入酶的反应曲线与时间的关系，图2表示加入酶A、酶B、未加酶反应速率的变化曲线，说法错误的是(　　) A．图1中①表示加入酶，②表示未加酶，③表示加入无机催化剂 B．图1三条曲线对比说明酶具有催化作用和高效性 C．图1可以得出酶只改变反应速率，并没有改变生成物的量 D．图2中两条曲线比较表明酶具有专一性 选项 探究课题 选用材料与试剂 A 温度对酶活性的影响 过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液 B pH对酶活性的影响 新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂 C pH对酶活性的影响 新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液 D 温度对酶活性的影响 新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液 6.为了探究温度、pH对酶活性的影响，下列实验设计最合理的是(　　) 7.如图是与酶活性影响因素相关的曲线，据图能得出的结论是(　　) A．相同温度下不同pH酶活性不同 B．不同温度下酶的最适pH都是8 C．相同pH下不同温度酶活性不同 D．该酶的最适温度是35 ℃ 第5章细胞的能量供应和利用 第1节 降低化学反应活化能的酶 $$