5.1酶的特性课件-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

课前准备：准备越充分，学习越高效 1、比较H2O2在不同条件下的分解实验中的自变量、因变量、无关变量？ 2、加热、Fe3＋和过氧化氢酶能促使H2O2分解的作用原理？ 3、酶的定义、化学本质、来源、作用场所、作用、作用机理？ 第5章 第1节 降低化学反应活化能的酶 第二课时 酶的特性 1.通过阅读课本P81探究实验，理解酶具有专一性； 2.通过阅读课本P82探究实验，理解酶的作用条件较温和； 3.通过学习两个实验，尝试控制和检测变量，并学会探究实验的基本步骤。 【重难点】 探究实验中控制变量的科学方法。 学习目标 酶的高效性：与无机催化剂相比，酶能更显著地降低反应的活化能 一、酶具有高效性 据图，判断以下说法对错（1）①表示加入酶，②表示未加酶，③表示加入无机催化剂（ ）（2）图中三条曲线对比说明酶具有催化作用和高效性（ ）（3）可以得出酶只改变反应速率，并没有改变生成物的量 （ ） 时间 产物浓度 ① ② ③ × √ √ 加酶 加无机催化剂 不加催化剂 ①②曲线比较，说明酶具有________ ①③曲线比较，说明酶具有________ 高效性 催化作用 酶具有高效性的意义： 保证了细胞内化学反应的顺利进行。 二、酶具有专一性 1、定义：每一种酶只能催化____________化学反应。 一种或一类 2、实例：脲酶——只能催化____________分解。 可以水解种类繁多的蛋白质 尿素 蛋白酶 催化一类化学反应 而无机催化剂催化的范围比较广，如酸能催化蛋白质、脂肪和淀粉水解。 3、酶具有专一性的模型：锁钥模型 （2）反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时 ，说明酶A 底物A参加反应。（3）反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B 底物A参加反应。 （1）字母A、B、C和D分别代表______、______、______、______。 酶 反应物 产物 产物 加快 催化 不催化 保证了细胞代谢能够有条不紊地进行。 4.酶具有专一性的意义： 体现酶具有专一性。 反应前后酶的理化性质不发生变化。 酶催化特定化学反应的能力称为酶活性，一般用用在一定条件下酶催化某一化学反应的速率（酶促反应速率）衡量酶活性。 生成物的量 反应物的量 酶促反应速率的表示方式？ 反应时间 通常以单位时间内底物减少的量或产物生成的量 三、酶的作用条件较温和 动物体内酶 35~40℃ 植物体内酶 40~50℃ 唾液淀粉酶 37℃ α-淀粉酶 60℃ 三、酶的作用条件较温和 注 每种酶的最适温度、PH都不同 温度影响酶活性示意图 （1）在最适温度和PH下，酶活性 ，温度和PH偏高或偏低，酶活性都明显 。 PH影响酶活性示意图 酶的名称 最适pH 动物体内酶 6.5-8.0 胃蛋白酶 1.5-2.2 植物体内酶 4.5-6.5 最高 降低 思考 低温、高温、过酸和过碱对酶活性的影响本质相同吗？酶的保存方法？ 不同 低温虽然使酶活性明显下降，但不会破坏酶的空间结构，在适宜温度下其活性可以恢复 高温、过酸、过碱，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活； 低温、最适PH下保存 探究实验 试管编号 1 2 可溶性淀粉溶液 2 mL － 蔗糖溶液 － 2 mL 新鲜的α-淀粉酶溶液 2 mL 2 mL 60 ℃水浴保温5 min 新配制的斐林试剂 2 mL 2 mL 沸水浴煮沸1 min 实验现象 一、探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 实验原理 1.淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖。 2.在淀粉溶液和蔗糖溶液中分别加入淀粉酶，再用斐林试剂鉴定溶液中有无还原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。 实验设计 有砖红色沉淀 没有砖红色沉淀 淀粉酶只水解淀粉，不水解蔗糖，酶具有专一性 (1)上述实验中能否使用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂？ 提示　不能选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。 (2)为什么要将试管的下半部浸到60℃的热水中保温5分钟？ 提示　α-淀粉酶的最适温度为60℃左右，在此温度下酶的活性最高。（唾液淀粉酶的最适温度是37℃） 温度：无关变量 相同且适宜 (4)本实验的设计思路是什么？你还有其他设计思路吗？ 提示　本实验设计思路：探究同一种酶是否能催化不同底物水解。 另一种设计思路：探究不同种类的酶能否催化一种底物的水解。 (3)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? 提示　有必要，作为对照组，起到对照作用。 可排除无关变量，如淀粉酶的活性、浓度、加热时间、斐林试剂等因素的影响 “同酶不同底” “同底不同酶” 课题名称 用 探究温度对酶活性的影响 用 探究pH对酶活性的影响 实验材料 自变量 自变量的处理方法 因变量 因变量的观察指标 无关变量 淀粉溶液、唾液淀粉酶 肝脏研磨液、过氧化氢溶液 温度 pH 分别用37℃的水、沸水、冰水的处理 分别用蒸馏水、HCl溶液、NaOH溶液处理 酶活性 酶活性 加碘液后溶液颜色变化的深浅 氧气产生速率 pH相同且适宜等 温度相同且适宜等 淀粉酶 过氧化氢酶 实验设计思路 温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解。淀粉在淀粉酶的催化作用下分解为麦芽糖。滴加碘液淀粉遇碘变蓝，麦芽糖遇碘不变色。 1、实验原理 探究·实践 探究温度对酶活性的影响 根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。 1试管 1’试管 2试管 2’试管 3试管 3’试管 实验步骤 1 2ml淀粉溶液 2ml淀粉酶溶液 2ml淀粉溶液 2ml淀粉酶溶液 2ml淀粉溶液 2ml淀粉酶溶液 2 100℃恒温水浴10min 37℃恒温水浴10min 0℃恒温水浴10min 3 将1’中的溶液倒入1中混合摇匀 将2’中的溶液倒入2中混合摇匀 将2’中的溶液倒入2中混合摇匀 4 100℃恒温水浴10min 37℃恒温水浴10min 0℃恒温水浴10min 5 取出试管，分别滴加2滴碘液摇匀，观察现象 实验现象 2、实验设计 出现蓝色 不出现蓝色 出现蓝色 结论：温度影响酶的活性，酶的催化需要适宜温度 (1)实验步骤2和3顺序能否颠倒？为什么？ 提示　不能，因为酶催化具有高效性，一旦混合即迅速催化反应，所以无法保证在所设定的温度下发生反应。 (2)若选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度，检测的试剂能否用斐林试剂？原因？ 提示　该实验最好不用斐林试剂进行鉴定，因为斐林试剂与还原糖的反应需要水浴加热；本实验的自变量是温度，须严格控制温度。 (3)探究温度对酶活性的影响时，能否用过氧化氢作底物？原因？ 提示　探究温度对酶活性的影响时，不用过氧化氢作底物。因过氧化氢不稳定，在加热条件下会自然分解。 探究·实践 探究温度对酶活性的影响 注意事项 分别保温再混合 探究·实践 探究pH对酶活性的影响 1、实验原理 2、实验设计 2H2O2 2H2O + O2 过氧化氢酶 pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成量。 步骤 项目 试管1 试管2 试管3 1 肝脏研磨液 2滴 2滴 2滴 2 蒸馏水 1ml —— —— 3 盐酸溶液 —— 1ml —— 4 NaoH溶液 —— —— 1ml 5 过氧化氢溶液 2ml 2ml 2ml 6 37℃ 5min 5min 5min 7 观察气泡产生情况 大量 无气泡 无气泡 3、实验结论 PH影响酶的活性，过氧化氢酶在强酸和强碱环境中不起作用，在中性环境中能催化过氧化氢快速分解。 探究pH对酶活性的影响时，能否采用淀粉酶催化淀粉的反应？原因？ 提示　探究pH对酶活性的影响时，不宜选用淀粉酶， 因为淀粉酶催化的底物淀粉在酸性条件下也会发生水解反应。 在探究pH对酶活性影响时，“宜”保证酶的最适温度(排除温度干扰)，且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与底物接触，“不宜”在未达到预设pH前就让反应物与酶接触。 1. 通过影响酶活性影响酶促反应速率的因素 ①酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。在最适温度和pH条件下，酶的活性最高，温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会降低。 ②过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。低温只是抑制酶的活性，不会破坏酶的空间结构，温度升高后酶可恢复活性。 四、影响酶促反应速率的因素 底物浓度和酶浓度都是通过影响反应物与酶接触的面积来影响酶促反应速率的，但并不影响酶活性 ②酶浓度 ①底物浓度 2. 直接影响酶促反应速率的其他因素 课本85页拓展应用第2题 四、影响酶促反应速率的因素 $