内容正文:
酶的应用
溶菌酶溶解细菌的细胞壁
含酶牙膏
多酶片
加酶洗衣粉
果胶酶
酶为生活添姿彩
第1节 降低化学反应活化能的酶
二、酶的特性
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认识酶多酶片
多酶片:用于缓解消化不良,食欲缺乏。
多酶片
思考:多酶片为什么能缓解消化不良?
规格:胰酶0.3克;胃蛋白酶13毫克≈0.013克
成人一餐约600克,为什么这么少的酶就可以有效地帮助食物进行消化?
酶具有高效性
试管编号
3 4
3% 3%
2ml 2ml
FeCl3 肝脏研磨液
2滴 2滴
较多 大量
变亮 复燃
分析:
①与无机催化剂相比,酶的催化效率?
酶的催化效率是无机催化剂的107-1013倍,酶具有高效性
②酶具有高效性的原因是?
酶降低化学反应活化能的作用更显著
③酶具有高效性的意义是?
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的稳定。
任务1 认识酶的高效性
【构建】以时间为横坐标,生成物的量为纵坐标
请画出在“加酶、加无机催化剂、未加催化剂”三种条件下的化学反应速率曲线
酶作为催化剂的特点:
反应前后酶的结构和性质不变
缩短达到平衡的时间,不改变平衡点(即产物的总量不变)
产物的总量由反应物的总量决定
思考:据图分析:酶能不能加快反应速率?是不是增加了最终生成物的量?
任务1 认识酶的高效性
多酶片
已知:食物中有蛋白质、脂肪和淀粉等多种营养成分,而多酶片中含多种酶:
胰酶:胰蛋白酶、胰脂肪酶、胰淀粉酶;
胃蛋白酶
已知:无机催化剂酸既能催化蛋白质水解,也能催化脂肪和淀粉水解。淀粉酶能像无机催化剂一样吗?
认识酶多酶片
酶有专一性吗?
任务2 探究酶的专一性
提出问题:
酶具有专一性吗?
作出假设:
酶具有专一性。
设计实验:
分小组,用所给的材料讨论出实验方案。
材料:质量分数为3%的淀粉溶液、质量分数为3%的蔗糖溶液、质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液(最适温度为60℃)、质量分数为2%的新配制的蔗糖酶溶液、斐林试剂、碘液等
淀粉酶
方案①
淀粉
蔗糖
方案②
淀粉
蔗糖
蔗糖酶
方案③
淀粉
淀粉酶
蔗糖酶
√
√
×
检测试剂?
不选碘液鉴定的原因是什么?
无法检测蔗糖是否被水解
注
斐林试剂
具体步骤:(以淀粉酶催化淀粉和蔗糖水解为例)
实验步骤 一
二
三
四
实验结果
结论
加入淀粉酶溶液2mL,振荡,试管下半部分浸入60℃的水浴中,反应5min。
2号试管中加入2mL蔗糖溶液
加入2mL斐林试剂
振荡
60℃水浴2min(或沸水浴1min)
1号试管中加入2mL淀粉溶液
无变化
砖红色沉淀
淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解。
取两支试管,编号1、2
任务2 探究酶的专一性
酶具有专一性
思考:设置1号试管有无必要?
有必要,可排除淀粉酶的活性、浓度等无关变量的影响。
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酶具有专一性:。
①脲酶——只能催化尿素分解。
②过氧化氢酶——只能催化过氧化氢分解。
③二肽酶——可以催化所有的二肽分解
锁钥学说:
酶具有专一性的意义?
任务3 认识酶的专一性
保证了细胞代谢能够有条不紊地进行。
每一种酶只能催化一种或一类化学反应
思考: 酶为什么具有专一性?
多酶片
已知:服用多酶片有以下注意事项:
①不宜用热水送服
②不能与酸性食物同服
你能提出什么探究问题?
在不同的温度/pH下,酶活性是否会改变?
酶的最适温度/pH?
酶催化特定化学反应的能力称为酶活性,酶活性可用一定条件下酶促反应速率表示。
酶活性:
认识酶多酶片
实验材料:质量分数为3%的淀粉溶液、质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液、质量分数为3%的H2O2溶液、质量分数为20%的肝脏研磨液、碘液、斐林试剂
实验方案:
淀粉酶
方案①
淀粉
方案②
H2O2
过氧化氢酶
√
×
H2O2受热易分解
任务4 探究温度对酶活性的影响
思考: 检测试剂?
碘液,不能用斐林试剂
用斐林试剂检测时需要水浴加热,而该实验的自变量是温度,
这样会干扰自变量的设置。
实验步骤:
取5支洁净的试管,编号为1-5,分别加入2ml淀粉溶液
↓
再取5支洁净的试管,编号为1′-5′,分别加入2ml淀粉酶溶液
↓
分别在相应温度下水浴保温5min
(1、1′:30℃,2、2′:40℃,3、3′:50℃,4、4′:60℃,5、5′:70℃)
↓
相应温度下两只试管溶液混合,继续相应温度下水浴保温5min
↓
向每支试管中滴加2滴碘液,观察溶液颜色变化
任务4 探究温度对酶活性的影响
☆成功关键:酶和底物先分别在对应温度下保温后再混合
实验结果分析:
(+表示变蓝,+越多,蓝色越深;-表示不变蓝)
思考:①此实验说明淀粉酶的最适温度范围是?
40℃-70℃
②若要进一步确定淀粉酶的最适温度,应该如何做?
缩小温度梯度,重复实验
实验温度 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 70℃
蓝色深浅程度 ++ + - - +
任务4 探究温度对酶活性的影响
实验材料:质量分数为3%的淀粉溶液、质量分数为2%的淀粉酶溶液、质量分数为3%的H2O2溶液、质量分数为20%的肝脏研磨液、0.01mol/L的NaOH溶液、0.01mol/L的HCl溶液、蒸馏水、碘液、斐林试剂
实验方案:
淀粉酶
方案①
淀粉
方案②
H2O2
过氧化氢酶
√
×
酸本身能催化淀粉水解
任务5 探究pH对酶活性的影响
实验
步骤 一 取三支试管,编号1、2、3。
二 三支试管都三支试管都加入2mLH2O2溶液
三 1号试管中加入1mL盐酸溶液 2号试管中加入等量1mL蒸馏水
3号试管中加入等量1mLNaOH溶液
四 三支试管都加入2滴新鲜肝脏研磨液,振荡,反应
实验现象
产生少量气泡
产生少量气泡
产生大量气泡
任务5 探究pH对酶活性的影响
具体步骤:
☆成功关键:先加酶,再调节pH,最后再与底物混合
【曲线解读】
在一定范围内,随温度/PH升高,酶活性________;____温度/PH时,酶活性最高;超过最适温度/PH,酶活性_________
________________会导致酶变性失活(_________被破坏)
酶制剂适合在___温、_____PH下保存
逐渐增强
最适
逐渐降低
高温、过酸、过碱
空间结构
低
最适
任务6 总结酶的作用条件较温和
低温使酶的活性抑制,但酶的空间结构稳定,在适宜温度下酶的活性会升高
多酶片
已知:服用多酶片有以下注意事项:
①不宜用热水送服
②不能与酸性食物同服
③不宜嚼碎服用或加水捣烂服用
认识酶多酶片
胃液的pH为?
胰酶(胰蛋白酶、胰脂肪酶等)的最适PH为?
0.9-1.5
7.6
胃蛋白酶的最适PH为?
1.5
小肠液的pH为?
7.6
认识酶多酶片:为什么不宜嚼碎或捣烂服用?
胃液的pH为0.9-1.5;
小肠液的pH为7.6
多酶片为肠溶衣与糖衣的双层包衣片,外层为胃蛋白酶,内层为胰酶。
课堂小结
1.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。
2.酶促反应速率:
单位时间内反应物减少量或生成物的增加量。
3.影响酶促反应速率的因素:
pH
温度
抑制剂
激活剂
活性
浓度
底物浓度
酶
酶促反应速率
任务7 总结影响酶促反应速率的因素
若酶量一定,其他条件适宜,则底物浓度与酶促反应速率的关系?
任务7 总结影响酶促反应速率的因素
若底物充足,其他条件适宜,则酶浓度与酶促反应速率的关系?
任务7 总结影响酶促反应速率的因素
酶的抑制剂:竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂
任务7 总结影响酶促反应速率的因素
思考:1.A是哪种抑制剂?
2.哪种抑制剂可以通过增加底物浓度而提高反应速率?
竞争性抑制剂
竞争性抑制剂
a:
b:
c:
酶活性不被抑制
竞争性抑制剂
非竞争性抑制剂
课堂小结
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