5.1 降低化学反应活化能的酶 课件-2025-2026学年高一上学期必修1生物人教版(2019)

该高中生物学课件聚焦“降低化学反应活化能的酶”，系统涵盖酶在细胞代谢中的作用、本质探索、特性及影响酶促反应速率的因素。以斯帕兰扎尼实验问题探讨导入，通过“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验构建学习支架，衔接细胞代谢与酶的作用机理，逐步深入酶的本质及特性分析。 其亮点在于以探究实践为主线，设计“酶的专一性”“温度和pH对酶活性影响”等实验，结合视频演示和概念图，培养科学思维（控制变量、对照实验设计）与生命观念（结构与功能观）。学生通过实验分析深化理解，教师可依托清晰实验流程提升教学效率，助力核心素养落地。

目录 /CONTENTS 01 降低化学反应活化能的酶 02 细胞的能量‘货币’ATP 03 细胞呼吸的原理和应用 04 光合作用与能量转化 第一节 降低化学反应活化能的酶 第5章 细胞的能量供应和利用 酶1 酶2 酶3 酶11 酶5 酶6 酶12 酶8 酶9 酶10 酶14 酶7 酶13 酶15 酶16 酶17 酶18 （共2课时） 细胞代谢为什么离不开酶？ 酶是什么物质？ 通过对酶本质的探索过程的分析，你对科学是怎样发展的有哪些领悟？ 本节聚焦 问题探讨 1773年，意大利科学家斯帕兰扎尼做了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了。 便于取出肉块、排除物理性消化干扰 1.为什么要将肉块放在金属笼内？ 胃内的化学物质 2.是什么物质使肉块消失了？ 3.怎样才能证明你的推测？ 收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否能将肉块分解。 4 知识目录 01 酶在细胞代谢中的作用 02 酶的本质探索 03 酶的特性 04 影响酶促反应速率的因素 一、酶在细胞代谢中的作用 【任务】 探究实践：比较过氧化氢在不同条件下的分解 资料1： 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。细胞代谢是细胞生命活动的基础，但代谢也会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢，体内过氧化氢过多会导致皮肤发黄，毛发变白 ，会加速人体衰老。 1.像过氧化氢分解等常见体外有机化学反应需要什么条件？ 2.细胞内的环境温和，并不具备体外反应条件，细胞内的过氧化氢又是怎样被快速分解的呢？ 高温、高压 2H2O2 2H2O + O2↑ 过氧化氢酶 无机催化剂MnO₂ 一、酶在细胞代谢中的作用 比较过氧化氢在不同条件下的分解 1.实验目的 2H2O2 2H2O+O2 反应条件 通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用和意义。 2.实验原理 探究·实践 根据实验目的找出单一变量： 反应条件 不同条件 加热是化学反应常见的条件 Fe3+是无机催化剂 新鲜肝脏中含有过氧化氢酶 ①单位时间内产生气泡的多少 ②带火星的卫生香的复燃情况 判断H2O2的分解快慢依据： O2的产生量 一、酶在细胞代谢中的作用 比较过氧化氢在不同条件下的分解 探究·实践 3.实验材料 ①新鲜的质量分数为20%肝脏研磨液； ②新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液； ③质量分数为3.5%的FeCl3溶液； ④各种用具如：量筒、试管、滴管、酒精灯、卫生香等等。 本实验为什么要用新鲜的肝脏？ 如果不是新鲜的肝脏，肝脏中的过氧化氢酶会被腐生菌分解而减少。 制成肝脏研磨液会增大酶与过氧化氢的接触面积，加快分解速率。 实验为什么把肝脏制备成研磨液？ 一、酶在细胞代谢中的作用 4.方法步骤 比较过氧化氢在不同条件下的分解 探究·实践 分组编号 相同处理 不同处理 气泡产生 卫生香复燃 2号 1号 3号 4号 2mL 3%的过氧化氢溶液 常温 90℃水浴 2滴FeCl3溶液 2滴肝脏研磨液 结 论 不明显 少量 较多 大量 变亮 复燃 ③3号和4号试管未加热，也有大量气泡产生，这说明什么？ 一、酶在细胞代谢中的作用 比较过氧化氢在不同条件下的分解 探究·实践 5.实验分析 ④3号试管和4号试管相比，哪支试管的反应速度快？这说明什么？ 为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？ ②在细胞内，能通过加热提高反应速率吗？ ①与1号相比，2号试管出现什么不同的现象？说明什么问题？ 不能 酶可以在常温、常压下高效催化。 实验结论： 加热能促进H2O2的分解； 催化剂能加快H2O2的分解； 过氧化氢酶比FeCl3的催化效率高！ 一、酶在细胞代谢中的作用 比较过氧化氢在不同条件下的分解 探究·实践 通过刚才的探究实验，说明一个严谨的实验该如何来设计？ 有哪些因素是我们必须要考虑的？ 一、酶在细胞代谢中的作用 科学方法 控制变量和设计对照实验 1.自变量 变量 实验过程中变化的因素称为变量。 实验过程中，人为控制的对实验对象进行处理的因素。 2.因变量 3.无关变量 因自变量改变而变化的变量。 实验过程中除自变量的因素外，其余因素(无关变量)都保持一致 4.单一变量 除自变量外， 实验过程中存在一些对实验结果造成影响的可变因素。 组别 对照组 实验组 变量 1 2 3 4 过氧化氢 浓度 3% 3% 3% 3% 剂量 2mL 2mL 2mL 2mL 反应条件 常温 90℃ FeCl32滴 肝脏研磨液2滴 结果 产生气泡 无气泡 少量 较多 大量 卫生香 燃烧情况 不复燃 不复燃 变亮 复燃 无关变量 无关变量 自变量 因变量 因变量 ——分析本实验的变量 一、酶在细胞代谢中的作用 科学方法 控制变量和设计对照实验 13 Fe3+做催化剂 过氧化氢酶 对照实验 除作为自变量的因素外，无关变量都保持一致，并将结果进行比较的实验。 对照的类型 空白对照、自身对照、相互对照、条件对照 1.空白对照 不给对照组做任何实验处理，这里的”空白”绝不是什么影响因素都不给予，而是针对实验组所要研究的实验因素给予空白。 1号试管即为空白对照 一、酶在细胞代谢中的作用 科学方法 控制变量和设计对照实验 2.自身对照 对照组和实验组都在同一研究对象上进行，不另设对照组。(不同处理的前后对照) 紫色洋葱鳞片叶外表皮 滴加3%的蔗糖溶液，低倍镜观察 滴加清水后，低倍镜观察 → → 制成装片， 低倍镜观察。 → Fe3+做催化剂 过氧化氢酶 3.相互对照 不另设对照组，而是几个实验组之间相互对照，其中的每一组既是实验组也是其他组的对照组。 2、3、4为相互对照 一、酶在细胞代谢中的作用 幼小蝌蚪不处理 幼小蝌蚪饲喂甲状腺激素 幼小蝌蚪饲喂甲状腺抑制剂 条件对照就是给对照组施加跟自变量不同程度或反向处理，目的是与实验组形成对照。 4.条件对照 虽给对照组施以某种实验因素的处理。但这种处理是作为对照因素的，不是所要研究的实验因素。这种处理不包括实验研究给定的自变量。目的是更有效的比较实验组和对照组的结果。 （1）空白对照 （2）实验组 （3）条件对照组 一、酶在细胞代谢中的作用 一、酶在细胞代谢中的作用 【任务】 探究酶的作用机理，阅读P78，回答以下问题： 1.加热为什么能使过氧化氢分解？ 2.分子从常态转变为容易发生反应的活跃状态所需要的能量称为什么？ 分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量 加 热 H2O2 常态 H2O2 活跃态 提供能量 活化能 一、酶在细胞代谢中的作用 【任务】 探究酶的作用机理，阅读P78，回答以下问题： 3.Fe3+和过氧化氢酶加速过氧化氢的分解，也是供给了能量吗？ 4.Fe3+和过氧化氢酶相比，哪个降低活化能的作用更显著？ 3.没有供给能量，只是降低了过氧化氢分解所需的活化能！ 4.同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。 总结：酶的作用机理降低化学反应的活化能 探究酶的作用原理 活动1 曲线分析： ①表示无酶催化时反应进行所需要的活化能是 段。 ②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是 段。 ③表示酶降低的活化能是 段。 ④该反应中，若将酶催化改为无机催化剂催化，则b点在纵轴上将 移动。 AC BC AB 向上 一、酶在细胞代谢中的作用 平衡点 时间 加入酶 无机催化剂 未加酶 （1）降低活化能，使反应速率加快。 （2）只改变化学反应速率，本身不被消耗。 （3）只能催化已存在的化学反应。 （4）缩短达到平衡的时间，但不改变化学反应的方向和平衡点。 2.酶在细胞代谢中的作用 一、酶在细胞代谢中的作用 归纳总结 酶在细胞代谢中的作用 ①无催化剂时化学反应所需要的活化能 ②无机催化剂催化时化学反应所需要的活化能 ③无机催化剂降低的活化能 ④酶催化时化学反应所需要的活化能 ⑤酶降低的活化能 正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速有序地进行。 一、酶在细胞代谢中的作用 一、酶在细胞代谢中的作用 【例】酶的作用是降低化学反应的活化能。下图中,①表示有酶催化的反应曲线,②表示无酶催化的反应曲线,E表示酶降低的活化能。下列图解正确的是(　　) 对点练习 A B C D C 02 酶的本质探索 二、酶的本质探索 巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。 发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某种物质起作用。 引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用 酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起到催化作用，就像在活酵母细胞中一样。 巴斯德 李比希 毕希纳 【任务】阅读课本P79-81并看视频，完善以下概念图： 萨姆纳：从刀豆中提纯脲酶，并证明其化学本质是蛋白质 发现少数RNA具有催化功能，称为核酶。 萨姆纳之后 科学家们获得胃蛋白酶，胰蛋白酶等许多酶的结晶，并证明这些酶的化学本质是蛋白质。 切赫、奥特曼 发现了绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA（核酶） 核糖体的rRNA就是催化肽键形成的酶 二、酶的本质探索 1.巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义？各有什么局限性？ 都认为发酵与酵母菌有关；巴斯德局限于与整个活细胞有关，李比希局限于细胞裂解后才发挥作用。 2.巴斯德和李比希争论的原因是什么？对研究酶的本质起到什么作用？ 争论的原因是只提出观点，未进行实验验证；促使后来的科学家用实验去验证，结束争论。 3.从毕希纳的实验可以得出什么结论？ 是酵母细胞的产物引起发酵。 4.萨姆纳取得成功靠的是什么样的精神品质？ 尝试不同的方法，持之以恒的努力。 二、酶的本质探索 讨论： 26 二、酶的本质探索 2. X酶 + 蛋白酶 加入酶的底物 底物没有被催化→该酶是蛋白质 底物被催化→该酶是RNA 资料2：某科研小组经研究得知X酶存在于人的肝细胞中，能将糖原分解为还原糖。酶必须保持正常的结构才能发挥催化作用，请利用这一原理设计实验，探究X酶的化学本质究竟是蛋白质还是RNA。 1.利用双缩脲试剂检测蛋白质的方法 【任务】知识拓展：鉴定酶本质的方法 二、酶的本质探索 酶的本质 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少量的是RNA。 酶概念的三要素： 酶 的 来 源： 酶的生理功能： 酶的化学本质： 活细胞产生的。 催化作用。 绝大多数是蛋白质，少数是RNA。 【任务】结合以上科学家的探究历程，总结酶的本质及概念 归纳总结 酶的本质 化学本质 基本单位 组成元素 合成场所 来源 生理功能 作用原理 作用场所 绝大多数酶是蛋白质 C、H、O、N（S） 氨基酸 核糖核苷酸 核糖体 主要在细胞核 活细胞（哺乳动物成熟的红细胞不能合成） 催化作用 细胞内、细胞外、生物体内外 降低化学反应的活化能 少数酶是RNA C、H、O、N、P 二、酶的本质探索 课堂小结 习题检测 1.酶对细胞代谢起着非常重要的作用，可以降低化学反应的活化能。下列关于酶的作用特点及本质的叙述，正确的是（ ） A.酶不能脱离生物体起作用 B.酶只有释放到细胞外才起作用 C.所有的酶都是蛋白质 D.酶是具有催化作用的有机物 D 31 习题检测 2.酶和无机催化剂都能催化化学反应。与无机催化剂相比，酶具有的特点是( ) A.能为反应物提供能量 B.能降低化学反应的活化能 C.能在温和条件下催化化学反应 D.催化化学反应更高效 D 32 习题检测 3.在本节“探究·实践”中，有同学在原有实验的基础上增加了5号和6号试管，向其中分别加入2mL过氧化氢溶液后，再向5号试管内加入2滴煮沸过的肝脏研磨液，向6号试管内加入2滴蒸馏水。这样做的目的是: 本小节“探究·实践”涉及的自变量并非只有一个，而是包括温度和催化剂两个变量，1号试管中仅放置了过氧化氢溶液，可以起到对照作用。2号试管与1号试管的区别在于温度，3号试管和4号试管与1号试管的区别在于比1号试管多了催化剂。3号试管与4号试管之间也可以起相互对照作用。加入2滴煮沸过的肝脏研磨液的5号试管，可以与加入新鲜的肝脏研磨液的4号试管作对照；同理，加入2滴蒸馏水的6号试管可以作为3号试管和4号试管的对照组。 33 1．(2024·合肥模拟)核酶是有催化作用的单链RNA，多进行自体催化，原生动物四膜虫rRNA前体的内含子序列中具有核糖核酸酶等5种酶的活性。它的发现意义重大，不但纠正了人们认为酶都是蛋白质的传统观念，而且对探索生命的起源很有启发意义。下列相关叙述正确的是(　 ) A.核酶的基本组成单位是脱氧核苷酸 B.核酶只能在细胞内起催化作用 C.大多数核酶具有多种酶的功能 D.在生命起源过程中RNA可能先于蛋白质和DNA产生 D 核糖核苷酸 核酶和蛋白酶一样，可在细胞内、外起催化作用。 不能得出大多数核酶具有多种酶的功能 RNA不仅可以充当遗传物质，还可以行使催化功能， 即RNA同时具有DNA和蛋白质的功能。 习题巩固 核酶是RNA，基本组成单位是核糖核苷酸，A错误； 核酶和蛋白酶一样，既可以在细胞内起催化作用，也可以在细胞外起催化作用，B错误； 由题干信息不能得出大多数核酶具有多种酶的功能，一般来说，酶具有专一性，C错误； RNA不仅可以充当遗传物质，还可以行使催化功能，即RNA同时具有DNA和蛋白质的功能，故在生命起源过程中RNA可能先于蛋白质和DNA产生，D正确。 34 (1)具催化功能 RNA的发现是对酶化学本质认识的补充。( ) (2)酶、抗体、激素都是由氨基酸通过肽键连接而成的。( ) (3)酶在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。( ) (4)酶可降低过氧化氢分解反应的活化能，而无机催化剂不能。( ) (5)酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物。( ) √ × × 2.判断题 × √ 淀粉酶既可以催化淀粉水解，又可以作为底物被蛋白酶水解。 性激素是固醇 习题巩固 3.(2022·南京模拟)20世纪80年代，科学家发现了一种RNaseP酶，是由20%的蛋白质和80%的RNA组成的，如果将这种酶中的蛋白质除去，并提高Mg2＋的浓度，则留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，这一结果表明(　　) A．该RNA具有生物催化作用 B．酶是由RNA和蛋白质组成的 C．酶的化学本质是蛋白质 D．绝大多数的酶是蛋白质，少数是RNA A 习题巩固 36 4.猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如图所示，在35 ℃水浴中保温一段时间后，甲、乙试管中加入适量的双缩脲试剂，丙、丁试管中不加任何试剂，下列对实验现象的预测正确的是（ ） A.甲和乙中溶液都呈紫色； 丙和丁中蛋白块消失 B.甲中溶液呈紫色，乙中溶液不呈紫色； 丙中蛋白块消失，丁中蛋白块不消失 C.甲和乙中溶液呈紫色；丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失 D.甲和乙中溶液都不呈紫色；丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失 E. 只需实验②就可以证明分泌液中含有蛋白酶 CE 习题巩固 37 03 酶的特性 三、酶的特性 【任务】 阅读材料，总结酶的特性 情境资料1：成年人每餐的进食量大约有600g左右，但每片多酶片只含胃蛋白酶13mg和胰酶0.3g就可以很好的帮助食物消化水解，说明酶的催化具有什么特点？ （与无机催化剂相比） 1.酶具有高效性 酶的催化效率一般是无机催化剂的107～1013倍。 ①如何验证酶的高效性？ 和无机催化剂对比 上节课实验中用的每滴FeCl3溶液含Fe3+数是每滴过氧化氢酶分子数的25万倍。 三、酶的特性 【任务】 阅读材料，总结酶的特性 （与无机催化剂相比） 1.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 情境资料2：我们日常吃的食物主要含淀粉、蛋白质和脂肪，多酶片的成分也有淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶。为什么需要多种酶帮助消化？而我们已经知道无机催化剂催化的化学反应范围较广，酶能像无机催化剂那样催化多种化学反应吗? 【任务】 阅读材料，总结酶的特性 ①如何设计实验来证明？ 实验原理：淀粉和蔗糖都是非还原糖，它们在酶的作用下都能水解成 。在淀粉溶液和蔗糖溶液中分别加入淀粉酶，再用 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。 还原糖 斐林试剂 以淀粉酶为例，探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 三、酶的特性 三、酶的特性 步骤 项目 试管1 试管2 1 注入质量分数3%的可溶性淀粉溶液 2 注入质量分数3%的蔗糖溶液 3 注入新鲜的淀粉酶溶液 4 保温 5 加斐林试剂 6 水浴加热 7 观察颜色变化 2mL — — 2mL 2mL 2mL 60℃保温5min 各加入2mL 沸水浴1min 砖红色 无砖红色 视频：两只试管的颜色变化 探究：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 【任务】 阅读材料，总结酶的特性 三、酶的特性 步骤 项目 试管1 试管2 1 注入质量分数3%的可溶性淀粉溶液 2 注入质量分数3%的蔗糖溶液 3 注入新鲜的淀粉酶溶液 4 保温 5 加斐林试剂 6 水浴加热 7 观察颜色变化 思考： 1.实验结论？ 2.斐林试剂能换成碘液吗？ 3.还有其他方案验证酶的专一性吗？ 思路1：不同底物加同一种酶 不能 酶具有专一性！ 淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。 2mL — — 2mL 2mL 2mL 60℃保温5min 各加入2mL 沸水浴1min 砖红色 无砖红色 【任务】 阅读材料，总结酶的特性 思路2：同一种底物加不同的酶 三、酶的特性 探究·实践：验证酶的专一性 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 思路二 底物相同，酶不同 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 三、酶的特性 实验步骤 一 二 三 四 实验现象 实验结论 1号试管加入2滴淀粉酶溶液 向两支试管中各加入2mL淀粉溶液 变蓝 不变蓝 淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。 2号试管加入2滴蔗糖酶溶液 反应5min后，向两支试管中加入等量的碘液 是否可以选用斐林试剂鉴定实验现象？ 可以，本实验不需要进行温度处理 取两支洁净的试管，编号1、2。 方法步骤 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 A表示______； B表示被A催化分解的______； E、F表示B被分解后______； C、D表示__________________。 每一种酶只能催化一种或一类化学反应 使细胞代谢有条不紊地进行 底物浓度 反应速率 酶A+底物A 酶A(或不加酶)+ 底物B 2.酶具有专一性 【任务】 阅读材料，总结酶的特性 ④分析曲线 ②概念： 三、酶的特性 ③意义： ⑤分析酶的专一性模型 酶 底物 产物 不能被酶催化的物质 酶和被催化的反应物分子均具有特定的结构。 诱导契合模型 钥匙-锁模型 （酶是锁，底物是钥匙） 知识拓展 酶的专一性模型 三、酶的特性 【任务】 阅读材料，总结酶的特性 情境资料3：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 ①如何设计实验来证明？ 酶催化特定化学反应的能力称为 。酶活性可用 表示。 衡量酶活性的指标：用 来表示。 酶活性 在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率 探究实验：影响酶活性的条件 单位时间内底物减少量或产物生成量 三、酶的特性 3.酶的作用条件温和 三、酶的特性 探究实验的一般步骤 温度、pH会影响酶的活性 温度、pH的改变会不会影响酶的活性呢？ 3.设计实验 4.进行实验 5.分析结果、得出结论 6.表达与交流 2.作出假设 1.提出问题 分析实验原理 根据教材82-83页提供的材料、试剂等，确定探究温度、pH对酶活性的影响，分别所用的材料、检测试剂等。 （建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响） 三、酶的特性 1.实验原理 (1)反应原理 (2)鉴定原理 淀粉 麦芽糖 ↓碘液 ↓碘液 蓝色 无蓝色出现 淀粉酶 温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。 探究实验1：探究温度对酶活性的影响 2.实验设计思路： 底物 酶 各自在所控制的温度下保温处理一段时间 底物与对应温度的酶混合 在各自所控制的温度下保温一段时间 检测因变量 思考：能否混合后再控制温度？ 不能！ 三、酶的特性 探究实验1：探究温度对酶活性的影响 三、酶的特性 探究实验1：探究温度对酶活性的影响 3.实验流程： 1 1’ 2 2’ 3 3’ 3％可溶性淀粉 2ml 2ml 2ml 2％淀粉酶 1ml 1ml 1ml 温度 碘液 颜色 结论 冰水中(0℃) 60℃水浴 沸水浴(100℃) 放置5min 2滴 2滴 对应编号的试管混合、摇匀，放置反应5min 淀粉酶在60 ℃中活性强 2滴 变蓝 变蓝 不变蓝 — — — — — — 三、酶的特性 探究实验1：探究温度对酶活性的影响 4.特别说明： 1.不能选用过氧化氢酶催化过氧化氢分解，加热也会加快过氧化氢的分解，影响实验结果。 2.本实验的检测试剂一般不用斐林试剂代替碘液，因为斐林试剂需要水浴加热，改变了温度，本实验温度为自变量，需要严格控制。 3.本实验的无关变量包括溶液体积、处理时间、pH等，应该保证相同且适宜。 4.本实验的自变量为温度，因变量为酶活性，因变量观测指标为加碘液后的颜色变化情况。 5.本实验中，不能将淀粉和淀粉酶混合均匀后，再在不同温度下处理，底物和酶可能还没有经过自变量的处理，便已反应完全。 1.实验原理 (1)反应原理 (2)鉴定原理 淀粉 麦芽糖 过氧化氢酶 pH影响酶的活性，从而影响O2的生成量，可用气泡的产生量（或点燃但无火焰的卫生香复燃的情况）来检验其生成量的多少。 三、酶的特性 探究实验2：探究pH对酶活性的影响 1 2 3 20％肝脏研磨液 2滴 2滴 pH 3％过氧化氢 2ml 现象 结论 1mLpH=7的缓冲液 NaOH 1mL HCL 1mL 2滴 轻轻混合震荡 过氧化氢酶在中性条件下活性强 大量气泡 少量气泡 少量气泡 2.实验流程： 三、酶的特性 探究实验2：探究pH对酶活性的影响 3.特别说明： 1.探究pH对酶活性的实验时，不能选用淀粉酶溶液酶催化淀粉分解，因为酸可以催化淀粉的水解。 2.本实验的无关变量包括溶液体积、处理时间、温度等，应该保证相同且适宜。 3.本实验的自变量为pH，因变量为酶活性，因变量观测指标为氧气的产生速率。 4.本实验中，不能将底物和酶混合均匀后，再在不同pH下处理，因为底物和酶可能还没有经过自变量的处理，便已反应完全，即“先创条件，再行反应”。 三、酶的特性 探究实验2：探究pH对酶活性的影响 3.酶的作用条件温和 和无机催化剂相比，酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行。 【任务】 阅读材料，总结酶的特性 ②曲线分析： 三、酶的特性 酶制剂适宜在低温下保存 酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。在最适温度和最适PH条件下，酶活性最高。温度和PH偏高或偏低，酶活性都会降低。 三、酶的特性 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，不可恢复。 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。 ②曲线分析： 三、酶的特性 ②曲线分析： 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 04 影响酶促反应速率的因素 酶促反应： 由酶催化的化学反应，生物体内的化学反应绝大多数属于酶促反应。 酶促反应速率： 单位时间内反应物或生成物浓度的改变量。 影响酶促反应速率的因素： 酶的活性 酶的浓度 底物浓度 pH 温度 抑制剂 激活剂 酶促反应速率 四、影响酶促反应速率的因素 四、影响酶促反应速率的因素 在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度呈正相关 酶浓度 [E] 反应速率 底物充足 ① 酶浓度 四、影响酶促反应速率的因素 ① 酶浓度 a 底物有限 b c ab： 在一定的酶浓度范围内（[0，N）），随酶浓度的增加，反应速率增加 N 酶浓度 反应速率 0 b： 当酶浓度增大到某一值时（N），反应速率达到最大值，不再增加 酶浓度较低，底物没有完全被酶结合 底物完全被酶结合 ab限制因素 酶浓度 bc的限制因素 底物浓度 四、影响酶促反应速率的因素 ② 底物浓度 a b c ab： 在一定底物浓度范围内（[0，M)），随底物浓度的增加，反应速率增加 M bc： 当底物浓度增大到某一值时（M），反应速率达到最大值，不再增加 酶没有完全被底物结合 酶完全被底物结合 酶浓度一定 底物浓度 [S] 反应速率 O ab限制因素： 底物浓度 bc限制因素： 酶浓度 四、影响酶促反应速率的因素 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， 。 甲 均下降 低温抑制了酶活性；高温使酶的空间结构发生改变 均下降 酶的空间结构发生改变 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 乙 丙 丁 四、影响酶促反应速率的因素 知识拓展 酶的抑制剂 1.非竞争性抑制剂 由于非竞争性抑制剂不与底物竞争，因此，其抑制作用不能通过增加底物的浓度来抵消其抑制作用。 酶 底物 底物 酶 抑制剂 四、影响酶促反应速率的因素 知识拓展 酶的抑制剂 2.竞争性抑制剂 抑制剂与底物竞争酶 酶 抑制剂 底物 底物 抑制剂 酶 抑制剂的结构与酶的活性中心相似，当抑制剂与酶结合时，就阻止了底物与酶结合。 由于竞争性抑制剂与底物竞争酶。因此，增大底物浓度，就是使抑制剂与酶结合的减少，从而减少抑制作用。因此，竞争性抑制剂的抑制作用可以通过增大底物浓度来抵消其抑制作用。 酶的特性 专一性 温度 酶抑制剂、酶激活剂 影响酶促反应的因素 高效性 酶作用的条件较温和 改变酶的活性 不改变酶的活性 pH 底物浓度 酶浓度 降低反应活化能的酶 课堂小结 68 习题检测 习题检测 1.嫩肉粉的主要作用是利用其中的酶对肌肉组织中的有机物进行分解，使肉类制品口感鲜嫩。由此可推测嫩肉粉中能起分解作用的酶是（ ） A.纤维素酶 B.淀粉酶 C.脂肪酶 D.蛋白酶 2.能够促使唾液淀粉酶水解的酶是（ ） A.淀粉酶 B.蛋白酶 C.脂肪酶 D.麦芽糖酶 D B 70 习题检测 3.将刚采摘的新鲜糯玉米立即放入85℃水中热烫处理2min，可较好地保持甜味。这是因为加热会（ ） A.提高淀粉酶的活性 B.改变可溶性糖分子的结构 C.破坏淀粉酶的活性 D.破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶的活性 D 71 习题检测 4.下图表示的是某类酶作用的模型。尝试用文字描述这个模型。 这个模型能解释酶的什么特性？ 这个模型中 A 代表某类酶，B 代表底物，C 和 D 代表产物。 这个模型的含义是：酶 A与底物 B 专一性结合，催化反应的发生，产生了产物 C 和 D。这个模型可以解释酶的专一性。 72 习题检测 2.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。 0 反应物浓度 反应速率 A B C 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。 (1)请解释在A、B、C三点时该化学反应的状况。 73 习题检测 2.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。 (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。 0 反应物浓度 反应速率 A B C B1 C1 如果 A 点时温度升高 10℃，曲线上升的幅度变小，因为图中原曲线表示在最适温度下催化速率随底物浓度的变化。温度高于或低于最适温度，反应速率都会变慢。 74 习题检测 2.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。 0 反应物浓度 反应速率 A B C 该曲线表明，B 点的反应底物的浓度足够大，是酶的数量限制了反应速率的提高，这时加入少量的酶，会使反应速率加快。 75 谢谢 Lavf57.25.100 Lavf58.48.100 FormatFactory : www.pcfreetime.com $