3.2酶是生物催化剂（第2课时）课件-2026-2027学年高一上学期生物浙科版必修1

该高中生物学课件聚焦酶的化学本质、催化特性及影响因素，通过“问题探讨”中唾液淀粉酶在胃中失活的实例，结合pH差异引出影响因素，衔接前序知识构建学习支架。 其亮点在于以探究实践为核心，通过pH对过氧化氢酶影响的完整实验培养科学思维，结合温度、pH影响的曲线模型深化生命观念。课堂小结明确酶促反应速率与酶活性的区别，助力学生理解本质，为教师提供系统教学资源与实践指导。

酶是生物催化剂 第三章 细胞的代谢 目 录 01 绝大多数酶是蛋白质 02 酶的催化功能具有专一性和高效性 03 酶的催化功能受多种条件的影响 【核心素养】 1.生命观念：运用结构与功能观，理解酶的功能是由其独特的空间结构决定的 2.科学思维：通过建立温度、pH对酶活性的影响等数学模型，理解影响酶促反应速率的规律和实质。分析影响酶促反应速率的因素 【学习目标】 1.阐述酶的化学本质，准确区分酶与其他蛋白质的异同 2.探究pH对过氧化氢酶的影响 3.探究影响酶催化功能的因素 问题探讨 【思考】我们知道口腔温度和体温差不多，而当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃以后，却发现，唾液不再具有催化淀粉分解的功能，你能给出合理的解释吗? 【提示】 唾液的pH为6.6-7.1 胃液的pH为0.9-1.5 pH值可影响酶的活性 03 酶的催化功能受多种条件的影响 酶的催化功能受多种条件的影响 大多数的酶都是蛋白质，所以有很多的因素会影响它的活性。如：温度、pH、某些化合物（如重金属等） 酶通常在一定 pH 范围内才起作用，而且在某一 pH 下作用最强。最适的 pH 范围可能很窄，也可能较宽，这取决于不同酶的特性。 【目的要求】说明 pH 对酶活性的影响 【探究问题】过氧化氢酶的最适 pH 是多少？ 【材料用具】 探究影响酶催化功能的因素——pH 对过氧化氢酶的影响 新鲜肝脏匀浆 3%过氧化氢溶液 缓冲液 清水、滤纸片、水槽、 25ml量筒、培养皿、记号笔、反应小室、吸管、镊子、试管架…… （pH5.0、pH6.0、pH7.0、pH8.0） 【实验装置】 探究影响酶催化功能的因素——pH 对过氧化氢酶的影响 【实验步骤】 1.水槽加水至快满为止 2.取大小相同的 8 片滤纸片放在盛有新鲜肝脏匀浆的培养皿中 （肝脏匀浆中含有过氧化氢酶） 浸泡 1 min，然后用镊子夹起滤纸片，贴靠在培养皿壁上，使多余的匀浆流尽 3.将 2 片含有酶的滤纸片小心放入反应小室的一侧内壁上，使滤纸片粘在内壁上 探究影响酶催化功能的因素——pH 对过氧化氢酶的影响 注意：放入滤纸片时，滤纸片不要碰到反应小室的瓶口 【实验步骤】 4.将反应小室稍立起，使贴有滤纸片的一侧在上面，小心加入pH5.0的缓冲液2mL，然后再加入2mL3%的过氧化氢溶液。将小室塞紧 探究影响酶催化功能的因素——pH 对过氧化氢酶的影响 pH5.0的缓冲液2mL+ 2mL3%的过氧化氢溶液 【注意】加入溶液时，切勿使溶液接触贴在内壁上的滤纸片 探究影响酶催化功能的因素——pH 对过氧化氢酶的影响 【实验步骤】 5.将 25 mL 量筒横放于水槽中使之灌满水 6.将反应小室小心平放在水槽的水里，然后将量筒移至反应小室口伸出的玻璃管上方 7.将反应小室小心旋转 180°，使过氧化氢溶液接触滤纸片，同时开始计时。每隔 30 s 读取量筒中水平面的刻度 1 次，共进行 4 次，记录结果 8.该实验完成后，反复冲洗反应小室，再重复上述实验过程，测量在pH6.0、pH7.0、pH8.0 下过氧化氢在酶的催化下所释放的气体量 探究影响酶催化功能的因素——pH 对过氧化氢酶的影响 1组 2组 3组 3%过氧化氢溶液 2ml 2ml 2ml 滤纸片（含有过氧化氢酶） 3片 3片 3片 缓冲液 2ml 2ml 2ml pH6.0 pH7.0 pH8.0 释放气体量 30s 60s 90s 120s 总量 【实验结果】 pH在接近7.0时，收集的气体量最多；低于或高于7.0时，收集的气体量减少。 【实验结论】 过氧化氢酶在最适pH（7.0）时，活性最强，低于最适pH时，随pH升高酶活性升高，高于最适pH时，随pH升高酶活性下降。 探究影响酶催化功能的因素——pH 对过氧化氢酶的影响 酶的催化功能受多种条件的影响 温度也是影响酶促反应速率的重要因素。酶促反应都有一个最适温度，在此温度以上或以下，酶活性均会下降。这是因为温度对酶促反应的影响有两个方面： 其一，温度升高，反应物分子具有的能量增加，反应速度加快（曲线a） 其二，酶是蛋白质，酶分子本身会随温度的升高而发生空间结构改变，导致热变性。温度升得越高，酶变性的速率越快，升到一定温度，酶将完全失去活性（曲线b） 这两个作用叠加在一起，使得酶所催化的反应表现出最适温度 （曲线c） 温度 酶活性 酶的催化功能受多种条件的影响 低温 高温 最适温度 高温：失去活性 低温：活性降低 酶的空间结构遭到破坏 温度 酶促反应速率 O （可恢复） 活性↓ 活性↑ ：抑制酶的活性，升温后能恢复活性 ：使酶的空间结构遭到破坏，导致酶变性，甚至永久失活 所以酶适合在低温下保存 酶的催化功能受多种条件的影响 不同生物的最适温度不同 （1）动物：35-40℃之间 （2）植物：40-50℃之间 温度 酶促反应速率 最适温度 高温：失去活性 低温:活性降低 酶的空间结构遭到破坏 O （可恢复） 活性↓ 活性↑ （3）细菌和真菌：差别较大 （4）有的酶最适温度可达70℃ 酶的催化功能受多种条件的影响 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.酶活性 酶催化生化反应的能力，可以通过酶催化生化反应的速率来衡量 3.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 【研究表明】酶活性不仅受多种环境因素如温度、pH等的影响，还与反应体系中的酶浓度和底物浓度等有密切关系 （1）底物浓度对酶促反应速率的影响 酶的催化功能受多种条件的影响 酶量一定的条件下，在一定范围内随着底物浓度的增加，反应速率也增加，但达到一定浓度后不再增加，原因是受到酶数量和酶活性的限制。 在酶充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与底物浓度呈正相关 （2）酶浓度对酶促反应速率的影响 酶的催化功能受多种条件的影响 在底物充足、其他条件适宜且固定的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正相关； 在底物一定的条件下，达到一定酶浓度后，酶促反应速率不再随酶浓度的增大而增大，此时的限制因素是底物浓度。 此外，有机溶剂、重金属离子、酶的激活剂和抑制剂等都会影响酶的活性 酶的催化功能受多种条件的影响 ①图甲中，温度从a降低或升高，酶促反速率均下降，但是下降的原因不同 ②图乙中，pH从b降低或升高，酶促反速率均下降，但是下降的原因相同 ③图丙中，底物浓度为c时，酶促反应速率达到最大，因为，酶被底物饱和 ④图丁中，底物充足时，随着酶浓度的增加，酶促反应的速率持续增加 甲 乙 丙 丁 酶的催化功能受多种条件的影响 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 甲 乙 丙 丁 1.中间产物学说 中间产物学说是在 1913 年提出来的，这个学说又被称为酶-底物复合物学说。该学说认为，在酶促反应中，底物 （以 S 表示） 首先与酶 （以 E 表示） 结合形成不稳定的中间产物 SE，这个中间产物进一步分解，形成产物 （以 P 表示），并释放出酶。这个反应所需要的活化能少，反应速度快。酶促反应可以表示为： S＋E→SE （中间产物） →E＋P 中间产物学说已经被许多实验证明，可以用一定的方法证明中间产物的存在。 有关酶的学说——中间产物学说、锁钥学说和诱导契合学说 2.锁钥学说 锁钥学说是化学家费舍尔提出的，它是对酶反应机制的一种描述。费舍尔认为酶是蛋白质，而蛋白质有一定的空间结构，酶在化学反应中与底物的关系就像钥匙和锁的关系一样，它们的空间结构必须相互结合形成复合体后才能发生反应。这个学说可以用来解释酶催化作用的专一性。 有关酶的学说——中间产物学说、锁钥学说和诱导契合学说 3.诱导契合学说 诱导契合学说是在锁钥学说的基础上提出的一个学说，这个学说对锁钥学说的不足做了修订。这个学说认为，酶的活性部位不是刚性不变的，其活性部位的形状可在结合底物时有所改变，即底物与酶活性部位结合，会诱导酶发生构象变化，使酶的活性中心变得与底物的结构互补，两者相互契合，从而发挥催化功能 。酶与底物的动态识别过程被称为诱导契合。这个理论已得到实验上的证实。 有关酶的学说——中间产物学说、锁钥学说和诱导契合学说 课堂小结 酶促反应速率≠酶活性 温度 pH 有机溶剂 抑制剂、激活剂 影响 酶浓度 底物浓度 影响 酶促反应速率 酶活性 影响 重金属离子 课堂练习 1.生物兴趣小组的同学通过实验研究了不同底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响，实验结果如图，有关说法错误的是( ) A.实验甲、乙的自变量分别是底物浓度和酶浓度，因变量均为酶促反应速率 B.酶促反应速率可通过检测单位时间内产物的生成量或底物的消耗量来表示 C.实验甲和乙中温度、pH均为可影响实验结果的无关变量，需保持相同且适宜 D.实验甲需保持不同底物浓度下酶量充足，实验乙需保持不同酶浓度下底物充足 解析：实验甲研究底物浓度对酶促反应速率的影响，自变量是底物浓度，实验乙研究酶浓度对酶促反应速率的影响，自变量是酶浓度，两个实验的因变量都是酶促反应速率，A正确；酶促反应指的是在酶的催化作用下底物转变为产物的过程，因此酶促反应速率可通过检测单位时间内产物的生成量或底物的消耗量来表示，B正确；实验甲、乙的自变量分别是底物浓度和酶浓度，其他影响实验的因素均为无关变量，包括温度、pH等，实验时无关变量需要保持相同且适宜，C正确；实验甲，在一定范围内随着底物浓度的增大酶促反应速率加快，当底物浓度达到一定值后酶促反应速率基本不变，说明不同底物浓度下酶的量并不是充足的，实验乙酶浓度越大酶促反应速率越大，两者呈正相关，说明实验乙在不同酶浓度下的底物充足，D错误。 D 2.温度是影响酶促反应速率的重要因素。图中曲线a表示反应物分子具有的能量与温度的关系，曲线b表示温度与酶空间结构稳定性的关系。这两个作用叠加在一起，使得酶促反应速率与温度关系呈曲线c。下列相关叙述错误的是( ) A.随着温度升高，底物分子具有的能量逐渐升高 B.t1条件下的酶分子活性与t2条件下的酶分子活性相同 C.t1~t2条件下酶活性相对较高，但该条件不适合保存酶制剂 D.酶促反应速率是反应物分子能量和酶空间结构共同作用的结果 解析：据题图分析可知，随着温度的升高，底物分子具有的能量逐渐升高，A正确；曲线c中t1、t2条件时酶促反应速率相同，但反应温度不同，反应所需活化能不同，因此酶分子活性不相同，B错误；由曲线b可知，温度越低酶的空间结构越稳定，因此一般选择低温条件保存酶制剂，C正确。 B 3.如图所示为影响酶促反应的温度、pH和底物浓度与反应速率关系的曲线图，下列相关叙述错误的是( ) A.影响乙曲线的因素是温度，影响丙曲线的因素是pH B.甲曲线中，a点与b点限制酶促反应速率的主要因素不同 C.乙曲线中，d点与f点酶的空间结构都被破坏且不能恢复 D.丙曲线中，g点时对应因素升高，酶的活性不能到达h点 解析：曲线横坐标分析a点主要限制因素是底物浓度，b点底物达甲底物到饱和状态，底物浓度不再是限制酶促反应浓度速率的因素，B正确；低温时酶活性低(未失活),高温使酶失活；d点温度低，酶空间结构未被破坏，适宜温度下酶活性可恢复；f点高温使酶空间结构改变，适宜温度下不能使酶空间结构恢复，C错误；过酸、过碱都会使酶不可逆性失活；g点时丙pHpH过低，酶空间结构发生改变，pH升高不能使酶结构恢复，酶活性不能到达h点，D正确。 C 感谢观看 $