5.1 降低化学反应活化能的酶（第二课时） 课件-2025-2026学年上学期高中生物必修1

该高中生物学课件聚焦“酶的特性”，系统阐述酶的高效性、专一性及作用条件温和三大核心知识点，通过生活实例（如多酶片助消化）导入高效性，结合淀粉酶水解淀粉与蔗糖实验验证专一性，再通过温度、pH对酶活性影响的探究实验构建知识体系，形成从实例到实验再到原理的学习支架。 其亮点在于以科学探究为主线，通过对照实验设计（如温度梯度设置、底物种类控制）培养科学思维，结合“思考与讨论”（变量分析、试剂选择）深化探究实践能力，融入加酶洗衣粉、嫩肉粉等生活案例渗透态度责任。采用实验结论图表化（温度pH曲线分析）和问题驱动法，助力学生构建结构与功能观等生命观念，教师可依托此资料高效实施核心素养导向的教学，提升学生生物学科能力。

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？ 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。 如何验证酶的高效性？ 和无机催化剂对比，设置对照实验。 1.酶具有高效性 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 酶具有高效性有何意义？请试想如果酶不具有高效性我们的生活会怎样？ 酶具有高效性的意义： （1）保证了细胞代谢快速有效地进行。 （2）保证了细胞内能量供应的稳定。 无机催化剂催化的化学反应范围比较广。 酶也能像无机催化剂一样，催化多种化学反应吗？ 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 1、实验目的 探究淀粉酶是否只能催化特定的化学反应 2、实验原理 淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的作用下水解成还原糖。通过斐林试剂鉴定溶液中是否有还原糖，可看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应 3、实验材料 质量分数为2%的新配置的淀粉酶溶液、质量分数为3%的可溶性淀粉酶溶液、质量分数为3%的蔗糖溶液、斐林试剂、热水 1 号试管 2 号试管 步 骤 一 2ml 淀粉溶液 2ml 蔗糖溶液 二 加入 2ml 新鲜的淀粉酶溶液，振荡，约 60℃ 保温 5min 三 加入 2ml 斐林试剂，水浴加热 2min 现象 砖红色沉淀 无砖红色沉淀 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 4、方法步骤及实验结果 5、实验结论 淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的作用具有专一性。 （2）实验中能否使用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂？ （1）实验的自变量、因变量以及无关变量分别是什么？ （3）本实验的设计思路是什么？你还有其他设计思路吗？ 自变量：底物的种类；因变量：底物是否被淀粉酶水解。 不能，因为碘液只能检测淀粉的有无，而蔗糖分子无论是否被水解都不会使碘液变色。 探究同一种酶是否能催化不同底物水解。 另一种思路：探究不同种类的酶能否催化同一种底物的水解。 2.酶具有专一性 专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 原因：酶的活性部位只能与相应底物分子的空间结构相匹配 酶具专一性的意义：保证了细胞代谢能够有条不紊地进行 探究不同种类的酶能否催化同一种底物的水解。 许多无机催化剂能在高温、高压、强酸或强碱条件下催化化学反应，酶也能在高温、强酸或强碱的条件下起催化作用吗？ 温度、压强、PH对酶工作的影响 酶活性: 酶催化特定化学反应的能力，在一定条件下催化某一化学反应的速率。 酶促反应速率：单位时间底物的消耗量或产物的生成量。 底物（反应物）充足 底物（反应物）有限 加酶B或未加酶 探究温度对酶活性的影响 1.选择哪种酶作为实验对象？为什么选择这种酶？ 建议你用淀粉酶探究温对酶活性的影响，用过氧化氢酶探究PH对酶活性的影响。 不用过氧化氢酶原因：过氧化氢在高温下可分解； 2.本实验的自变量是什么？因变量是什么？如何控制自变量？怎样观察或检测因变量？ 自变量：温度 因变量：酶活性 水浴锅恒温加热，精确控温 设置一系列温度梯度(0℃、50℃、100℃) 使用试剂检测底物（反应物）的消耗量或产物的生成量 探究温度对酶活性的影响 2.本实验的自变量是什么？因变量是什么？如何控制自变量？怎样观察或检测因变量？ 自变量：温度 因变量：酶活性 水浴锅恒温加热，精确控温 设置一系列温度梯度(0℃、50℃、100℃) 使用试剂检测底物（反应物）的消耗量或产物的生成量 淀粉 葡萄糖 碘液 斐林试剂 加热 观察是否变蓝以及颜色的深浅 探究温度对酶活性的影响 步骤 试管1 试管2 试管3 试管4 试管5 试管6 第一步 2 mL淀粉溶液 ＋   ＋   ＋   1 mL淀粉酶溶液   ＋   ＋   ＋ 第二步 分别保温5min 冰浴，0℃ 水浴，60℃ 沸水浴 第三步 将分别保温的淀粉溶液和淀粉酶混合 第四步 分别保温2min 冰浴 水浴，60℃ 沸水浴 用自来水冲凉 第五步   加入2滴 ，观察 变化 碘液 颜色 3.为什么淀粉和淀粉酶溶液分开保温后再混合？ 防止在达到控制温度前淀粉酶已将淀粉水解 根据实验结果分析得出结论 AB表示随温度升高,酶活性(酶促反应速率)逐渐增强； BC 表示随温度升高,酶活性(酶促反应速率)逐渐减慢； B 表示酶活性(酶促反应速率)达到最大值,此时对应的温度为催化的最适温度D。 4.低温、高温对酶活性的影响一样的吗？ 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； 低温使酶活性降低，但空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高，可以恢复，酶制剂适宜在低温下保存。 不同生物的最适温度不同 动物：35-40℃之间； 植物：40-50℃之间； 细菌和真菌：差别较大。 有的酶最适温度可达70℃ 【与生活的联系】 使用30~40℃温水效果最佳，切勿用60 ℃以上的热水;切勿用于丝质及羊毛衣料；用后须彻底清洗双手。 加酶洗衣粉 蛋白酶；脂肪酶 探究pH对酶活性的影响 2.选择哪种酶作为实验对象？为什么选择这种酶？ 建议你用淀粉酶探究温对酶活性的影响，用过氧化氢酶探究PH对酶活性的影响。 1.本实验的自变量是什么？因变量是什么？如何控制自变量？怎样观察或检测因变量？ 酸本身能促进淀粉分解 自变量： 因变量： PH 酶活性 酸性条件：加盐酸 碱性条件：加氢氧化钠 中性条件：加蒸馏水 检测指标：产生气泡的量 探究pH对酶活性的影响 1号试管 2号试管 3号试管 实 验 步 骤 一 试管各加入2mL肝脏研磨液溶液（含过氧化氢酶） 二 蒸馏水 1mL 0.01mol/L HCI 1mL 0.01mol/L NaOH 1mL 三 实验 现象 几乎无气泡产生 实验结论 几乎无气泡产生 大量气泡产生 各加入3%H2O2 2mL 酶的催化作用需要适宜的pH 3.无关变量有哪些？ 根据实验结果分析得出结论 AB:一定pH范围内，酶促反应速率随pH升高而加快 B:最适pH，酶促反应速率最快 BC：超过最适pH后，酶促反应速率随pH升高而减慢，直至酶失活。 过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活 一般来说，酶的最适pH:动物在6.5-8.0之间；植物在4.5-6.5之间。 3.口腔中的唾液淀粉酶到达胃，或者胃蛋白酶到达小肠后还有活性么？ 没有 胃蛋白酶的最适PH为1.5.唾液的PH为6.2~7.4，小肠的ph为7.6. 酶 探索历程 本质 蛋白质（多） RNA（少） 来源 活细胞 功能 催化作用 作用机理 降低化学反应的活化能 特性 高效性 专一性 作用条件温和 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 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 B D 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。 (1)请解释在A、B、C三点时该化学反应的状况。 (2)如果从A点开始温度升高10 C ,曲线会发生什么变化?为什么?请画出变化后的曲线。 (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。 1．现有甲、乙、丙三支试管，先向三支试管内分别加入2 mL可溶性淀粉溶液，再按如图所示步骤操作，然后分别用斐林试剂检验。下列分析不正确的是 (　　) D A.该实验的自变量是温度和酶的种类 B.甲试管内出现砖红色沉淀，乙试管内无砖红色沉淀，说明酶具有专一性 C.甲试管和丙试管对照，说明高温会影响酶的活性 D.丙试管的实验操作应该先加入酶，再煮沸 2．(2024·贵港高一检测)凝乳酶能催化乳汁凝固，常用于奶酪的生产。某同学对凝乳酶进行了相关实验，结果如表所示。下列有关实验的分析，错误的是 (　　) D 组别 A B C D E F 水浴温度/℃ 10 20 30 40 50 60 凝乳时间/min 不凝 7.0 4.0 1.5 4.0 不凝 A．该实验的目的是探究温度对凝乳酶活性的影响 B．实验中各组所加凝乳酶量和乳汁量属于无关变量，应保持相同且适宜 C．若将A组的温度逐渐加热至40 ℃，乳汁将凝固 D．凝乳酶发挥作用的最适温度为40 ℃ 1．(2023·广西合格考)如图表示植物体内某种酶的活性与pH的关系。下列有关叙述不正确的是 (　　) A．pH＝5时，该酶活性最高 B．pH为5～10时，增大pH会降低酶活性 C．应在pH＝10的条件下保存该酶 D．过酸、过碱都会使酶失活 C 2．(2024·重庆高一检测)如图为某种酶催化的化学反应在不同温度条件下，反应底物浓度随时间变化的曲线图。下列相关叙述不正确的是 (　　) A．该种酶的最适温度是45 ℃ B．该种酶在65 ℃时空间结构被破坏 C．该种酶在25 ℃时仍具有催化活性 D．影响酶促反应速率的因素不只有温度和pH A $