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

5.1.2 酶的特性 提高分子的能量 降低化学反应的活化能 同无机催化相比，酶能更显著地降低化学反应的活化能，因而催化效率更高。 3.酶的本质：绝大多数是蛋白质，少数是RNA 4.对照实验： 自变量 因变量 无关变量 变量 对照原则 单一变量原则 等量原则 原则 加热： Fe3+： 酶： 1.什么是活化能？ 2.各条件使过氧化氢分解加快的本质： 二、酶的特性—— ①酶具有高效性 在相同时间内，4号试管比3号试管产生的气泡数量多，说明过氧化氢酶比FeCl3的催化效率更高。 大量实验数据表明，酶的催化效率是无机催化剂的107～1013倍 加FeCl3 加H2O2酶 正是由于酶具有高效性，才能保证细胞生命活动的正常进行。 1. 用坐标曲线图表示酶的高效性 a.加酶 b.加无机催化剂 c.不加催化剂 a、b 对比说明酶具有高效性。 对比说明酶具有催化作用。 a、c （1）酶的高效性是指酶与无机催化剂相比， 酶的催化效率更高。 ta tb t a b c 时间 产物浓度 平衡点 （2）酶只能缩短达到反应平衡所需时间，不改变反应的平衡点。 反应前后酶的性质和数量不变。 3 资料1：口腔里有唾液淀粉酶，可塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化? 资料2： 脲酶——只能催化尿素分解。 过氧化氢酶——只能使过氧化氢分解。 蛋白酶——只能催化蛋白质水解。 二肽酶——可以使所有的二肽分解。 根据上述资料，你的结论是什么？ 1.含义：每一种酶只能催化 化学反应。 一种或一类 字母A、B、C和D分别代表______、______、______。 酶 反应物 产物 A B C D 保证了细胞代谢能够有条不紊地进行。 2.酶具有专一性的意义： 二、酶的特性—— ②酶具有专一性 ②、如何解释这一模型？a、酶具有专一性。 b、反应前后酶的理化性质不发生变化 5 3.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 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 底物浓度 反应速率 底物A + 酶A 底物B + 酶A 底物浓度 反应速率 底物A + 酶A 底物A+ 酶B 6 底物浓度 反应速率 底物A + 酶A 底物B + 酶A 底物浓度 反应速率 底物A + 酶A 底物A+ 酶B 只有酶A能催化底物A参与的 反应，说明酶具有专一性 酶A只能催化底物A参与的 反应，说明酶具有专一性 尝试叙述： 2. 用坐标曲线图表示酶的专一性: 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 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 淀粉酶溶液 斐林试剂 1号试管溶液生成砖红色沉淀 2号试管溶液不生成砖红色沉淀 自变量 【思考】 1.用斐林试剂检测的原理是什么？ 2.不用碘液鉴定的原因是什么？ 斐林试剂可以与产物（还原糖）发生颜色反应。 淀粉（非还原性） 麦芽糖（还原性） 淀粉酶 蔗糖（非还原性） 葡萄糖（还原性）+果糖（还原性） 蔗糖酶 碘液无法鉴定蔗糖是否发生水解，反应前后均不变蓝。 9 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 淀粉酶和蔗糖酶对淀粉的水解作用 碘液 1号试管溶液不变蓝 2号试管溶液变蓝 方案二：底物相同， 酶不同 三、酶的作用条件较温和 1.问题探究： ③在不同的pH下，同一种酶活性是否会改变？ ①为什么感冒发烧的时候不想吃饭？ 在不同的温度下，同一种酶活性是否会受到影响？ ②市面上出售的加酶洗衣粉，其包装袋上显示如下信息： 成分有蛋白酶，清洁剂等，用法：使用温水30-40℃效果最佳。 11 影响酶促反应速率的因素： pH 温度 酶促反应速率 酶 活性 浓度 底物浓度 三、酶的作用条件较温和 ①酶促反应： ②底 物： ③酶活性： 受酶催化的化学反应。 受酶催化而发生化学反应的分子。 酶催化特定化学反应的能力。 酶的活性高低可用单位时间内底物的减少量和生成物的生成量来表示 2.概念拓展 3.探究影响酶活性的条件 探究PH对酶活性的影响 ①选择淀粉酶还是H2O2酶作为实验材料？ 理由？ ②自变量是？需要设计几组实验？ 选择几个温度？ ③因变量是？如何检测因变量？ 选择什么样的鉴定试剂？ ④本实验的无关变量有哪些？如何控制？ 探究温度对酶活性的影响 ①选择淀粉酶还是H2O2酶作为实验材料？ 理由？ ②自变量是？需要设计几组实验？ 选择几个pH？ ③因变量是谁？如何检测因变量？ 选择什么样的鉴定试剂？ ④本实验的无关变量有哪些？如何控制？ ①淀粉酶。 H2O2受温度影响也会分解 ②温度，三组，高温，低温和常温 ③酶的活性，碘液，看是否变蓝 ④PH、底物浓度、酶浓度、反应时间等 ①过氧化氢酶。淀粉酶酸性条件易分解。 ②PH，三组，酸性、中性和碱性 ③酶的活性，看气泡产生多少或卫生香复燃程度 ④温度、底物浓度、酶浓度、反应时间 在60度左右催化效率最高 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 （1）探究温度对酶活性的影响（用淀粉酶） 将6加入5中 自变量 因变量 ①不同温度下的淀粉和淀粉酶为什么要预热到同一温度在混合？ ②检验淀粉是否被分解时，可否用斐林试剂？ ③温度影响酶活性的实验中，底物能否选择H2O2和H2O2酶进行实验？ ④如何进一步探究淀粉酶的最适温度？ 【思考】 保证反应一开始就达到预设温度，不会因为混合而改变温度。 该实验的自变量是温度，用斐林试剂检测需要水浴加热，而该实验需要严格控制温度。 缩小温度梯度（梯度要均匀），重复进行上述实验。 不宜选用，自变量是温度，而H2O2在高温时下会分解，影响对实验结果的分析。 3、在以上过程中，你都用到哪些科学研究方法？单一变量原则、无关变量相一致原则、对照原则 实验 步骤 一 取三支试管，编号1、2、3。 二 1号试管中加入 _____________ 。 2号试管中加入等量 __________________。 3号试管中加入等量 _________________。 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 1mL 0.01mol/LNaOH 2mL H2O2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 0.01mol/L稀盐酸 清水 产生大量气泡 【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 自 变 量 因变量 （2）探究pH对酶活性的影响（用H2O2酶） 【提醒】先调pH再将底物和酶混合 16 υ/mmol·s-1 o t/℃ 酶活性受温度影响示意图 A B C 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。 ④酶制剂适宜在低温下保存。 动物：35℃~45℃ 植物：45℃~50℃ 三、酶的作用条件较温和 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 胃蛋白酶最适pH=1.5 胰蛋白酶：pH=8~10 大多数动植物酶：pH=4.5~8.0 三、酶的作用条件较温和 学生自己描绘这个图像酶的名称 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 18 影响酶活性因素的相关曲线 图中____个自变量； 只看一条曲线时，自变量为______； 当温度确定之后，纵向对比时，自变量为_______； 两 温度 pH （1）纵坐标为反应物剩余量，剩余量越多，生成物越少； （2）一定时间内反应物的剩余量或生成物的生成量都能用来表示反应速率； （3）图示pH＝7时，反应物剩余量最少，三个pH值中，pH=7应为最佳pH， 但是最适pH不一定为7。 反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。 某种酶 + 双缩脲试剂 溶液呈紫色→该酶是蛋白质 不出现紫色→该酶不是蛋白质 3.给你一份某种酶的结晶，你能设计实验检测它是不是蛋白质吗？ 酶与无机催化剂相比有哪些共性呢？ 已知蛋白液 + 双缩脲试剂 →溶液呈紫色 实验组： 对照组： ①催化机理相同：降低化学反应的活化能。 ②反应前后数量和性质不发生改变，一段时间内可以重复利用。 ③都不改变反应的平衡点，只是缩短了到达平衡点的时间。 酶的应用 溶菌酶 溶解细菌细胞壁，具有抗菌消炎的作用。 在临床上与抗生素混合使用，能增强抗生素的疗效。 果胶酶 分解果肉内细胞壁中的果胶，提高果汁产量，使果汁变得澄清。 加酶洗衣粉 蛋白酶——血渍、奶渍 脂肪酶——油渍 淀粉酶、纤维素酶 含酶牙膏 残留在牙缝里的食物残渣是细菌的美食，也导致龋齿的祸根。含酶牙膏可以分解细菌，使我们的牙齿亮白、口气清新。 多酶片 多酶片中含有多种消化酶，人在消化不良时可以服用。 普通糖衣-胃蛋白酶-肠溶衣糖衣-胰酶 外层 内层 普通糖衣保护胃蛋白酶，在胃液中会分解，释放出胃蛋白酶。 肠溶衣保护胰酶，在胃液中不会分解，在小肠中分解，释放出胰酶。 酶的应用 C 第5章　细胞的能量供应和利用 生 物 学 必 修 1 素 养 培 优 专 栏 知 识 点 二 知 识 点 一 课 时 作 业 随 堂 演 练 B 第5章　细胞的能量供应和利用 生 物 学 必 修 1 素 养 培 优 专 栏 知 识 点 二 知 识 点 一 课 时 作 业 随 堂 演 练 √ √ × × 第5章　细胞的能量供应和利用 生 物 学 必 修 1 素 养 培 优 专 栏 知 识 点 二 知 识 点 一 课 时 作 业 随 堂 演 练 【典例1】为了探究温度、pH对酶活性的影响，下列实验设计最合适的是（ ） B 第5章　细胞的能量供应和利用 生 物 学 必 修 1 素 养 培 优 专 栏 知 识 点 二 知 识 点 一 课 时 作 业 随 堂 演 练 D 第5章　细胞的能量供应和利用 生 物 学 必 修 1 素 养 培 优 专 栏 知 识 点 二 知 识 点 一 课 时 作 业 随 堂 演 练 D 第5章　细胞的能量供应和利用 生 物 学 必 修 1 素 养 培 优 专 栏 知 识 点 二 知 识 点 一 课 时 作 业 随 堂 演 练 2．如图为酶的作用模型及两种抑制剂影响酶活性的机理的示意图。下列说法错误的是(　　) A．图1可用于解释酶具有专一性B．竞争性抑制剂与底物具有类似结构而与底物竞争酶的活性部位C．图1和图2都不可用于解释酶具有高效性D．非竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温、低温抑制酶活性的机理相同 D 第5章　细胞的能量供应和利用 生 物 学 必 修 1 素 养 培 优 专 栏 知 识 点 二 知 识 点 一 课 时 作 业 随 堂 演 练 4．如图1是某种淀粉酶催化淀粉水解的反应速率与温度的关系曲线；图2是不同pH值下，“淀粉酶对淀粉的分解作用”的实验结果。请回答下列问题： (1)图中b、c两点中通过改变温度条件可明显提高反应速率的是________，原因是：_____________________________________________________。 (2)试分析pH为3和9的两支试管中的淀粉酶的活性__________。(填“相同”或“不相同”)。 c 低温抑制酶活性，低温对酶活性的影响是可逆的， 而高温使酶失活，高温对酶活性的影响是不可逆的 不相同 第5章　细胞的能量供应和利用 生 物 学 必 修 1 素 养 培 优 专 栏 知 识 点 二 知 识 点 一 课 时 作 业 随 堂 演 练 (2021·合肥六校联考)如图为酶与底物结合示意图，下列有关叙述不正确的是(　　) A．酶的形状在催化过程中会发生改变 B．底物与酶特定部位的结合具有专一性 C．此图可表示1分子蔗糖经酶催化后产生2分子葡萄糖的过程 D．图示过程能够保证酶保持较高的催化活性 为了证明酶的作用具有专一性，某同学设计了如下5组实验，分别选择一定的试剂进行检测，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 [概念检测] (1)酶促反应速率既可以用反应物的消耗速率表示，也可以用产物的生成速率表示。( ) (2)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。( ) (3)高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性。( ) (4)酶活性最高时的温度适合酶的保存。( ) 实验编号 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 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 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 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 (2021·河南九师联盟)据表分析，下列说法不正确的是(　　) 组别 ① ② ③ 质量分数为3%的 可溶性淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL 质量分数为2%的 淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL 反应温度 0 ℃ 60 ℃ 100 ℃ 碘液 2滴 2滴 2滴 A．本实验探究的是温度对淀粉酶活性的影响 B．淀粉酶溶液的浓度是本实验的无关变量 C．可溶性淀粉溶液和淀粉酶溶液需分别在所需温度下保温后再混合 D．①③组结果为均出现蓝色，说明①③组淀粉酶均失活 应用1．如图表示在不同条件下，酶催化反应的速率(或生成物量)变化，下列有关叙述错误的是(　　) A．甲中虚线可表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速率的关系 B．乙中虚线可表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物量的变化示意曲线 C．若乙中的实线表示Fe3＋的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率 D．图丙不能表示在反应开始后的一段时间内，反应速率与时间的关系 $