【課件】降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶（第二課時(shí)+酶的特性）課件高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

5.1細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第二課時(shí)

酶的特性回顧舊知酶細(xì)胞代謝實(shí)質(zhì)特點(diǎn)意義本質(zhì)作用機(jī)理作用參與細(xì)胞中的化學(xué)反應(yīng)細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)需要酶的參與（催化）催化作用酶催化作用的實(shí)質(zhì)：降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能大多是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA活化能是什么？對(duì)照實(shí)驗(yàn)各條件使過氧化氫分解加快的本質(zhì)使分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活化狀態(tài)所需的能量。

加熱：Fe3+：

酶：提高分子的能量降低化學(xué)反應(yīng)的活化能更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能自變量因變量無關(guān)變量變量對(duì)照原則單一變量原則等量原則原則回顧舊知新課導(dǎo)入大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，酶的催化效率是無機(jī)催化劑的107~1013倍。這對(duì)細(xì)胞有什么意義呢？酶的催化機(jī)理酶為什么能大幅度地降低反應(yīng)的活化能呢？酶的催化機(jī)理酶酶酶底物中間產(chǎn)物產(chǎn)物酶+底物酶-底物復(fù)合物酶+產(chǎn)物酶的特性酶的催化效率是無機(jī)催化劑的107-1013倍。資料1口腔里有唾液淀粉酶，可塞牙縫的肉絲兩天后還沒被消化。資料2脲酶——只能催化尿素分解。蛋白酶----只能催化蛋白質(zhì)水解。唾液淀粉酶——只催化淀粉水解。每一種酶只能催化

化學(xué)反應(yīng)。一種或一類資料3人發(fā)熱時(shí)體內(nèi)消化酶活性降低，導(dǎo)致食欲下降。胃和小腸pH值分別約為2和6.8，若胃蛋白酶到了小腸內(nèi)，則不能發(fā)揮作用。高效性專一性作用條件溫和探究·實(shí)踐——淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用

實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理淀粉酶能使淀粉水解成還原性糖，還原性糖能與斐林試劑反應(yīng)生成磚紅色沉淀。淀粉酶不能讓蔗糖水解，所以與斐林試劑反應(yīng)不能生成磚紅色沉淀。探究淀粉酶是否只催化特定的化學(xué)反應(yīng)。

探究·實(shí)踐——淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用1號(hào)2號(hào)實(shí)驗(yàn)步驟一二三實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論2ml淀粉溶液2ml蔗糖溶液淀粉酶2ml，振蕩，60℃保溫5min加入斐林試劑→振蕩→水浴1min磚紅色沉淀無變化淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解思考：本實(shí)驗(yàn)自變量、因變量、無關(guān)變量分別是？底物種類底物和酶的量、溫度、反應(yīng)時(shí)間等底物水解情況探究·實(shí)踐——淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用二、酶具有專一性概念：每種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)意義：使細(xì)胞代謝有條不紊地進(jìn)行底物用

表示；酶用

表示；產(chǎn)物用

表示。這個(gè)模型能解釋酶的

特性。BAC、D專一性隨堂練習(xí)

酶作為能夠催化生化反應(yīng)的有機(jī)物，有哪些因素會(huì)影響酶的作用呢？酶活性:酶催化特定化學(xué)反應(yīng)的能力在一定條件下催化某一化學(xué)反應(yīng)的速率

探究·實(shí)踐——影響酶活性的條件提出問題：溫度會(huì)影響酶的活性嗎？作出假設(shè)：溫度會(huì)影響酶的活性。實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)一：探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響淀粉→麥芽糖和葡萄糖↓碘液↓碘液藍(lán)色不形成藍(lán)色

實(shí)驗(yàn)步驟一123456二三三四五實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論1、3、5各加2mL淀粉溶液，2、4、6各加淀粉酶溶液1mL0℃保溫約5min60℃保溫約5min100℃保溫約5min3、4號(hào)試管

溶液混合5、6號(hào)試管

溶液混合1、2號(hào)試管溶液混合在各自的溫度條件下反應(yīng)約5min各加入兩滴碘液振蕩藍(lán)色不變藍(lán)藍(lán)色溫度對(duì)酶活性有影響，溫度偏低或偏高都會(huì)降低酶活性實(shí)驗(yàn)一：探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響

探究·實(shí)踐——影響酶活性的條件分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果：3號(hào)試管中，淀粉被唾液淀粉酶分解成麥芽糖，后者遇碘不變藍(lán)；1、5試管所處溫度過低或過高，酶無催化活性或喪失活性，淀粉不被分解，遇碘液變藍(lán)。溫度對(duì)酶的催化活性有很大影響，酶的催化作用應(yīng)具備適宜的溫度。（1）為什么淀粉和淀粉酶溶液分開保溫后再混合？防止在達(dá)到控制溫度前淀粉酶已將淀粉水解問題討論（2）能否在反應(yīng)后加新配制的斐林試劑觀察是否有磚紅色沉淀生

成來判斷試管中的淀粉是否水解了？不能。此實(shí)驗(yàn)要嚴(yán)格控溫，而斐林試劑反應(yīng)需水浴加熱。(3)能否用過氧化氫和過氧化氫酶來做這個(gè)實(shí)驗(yàn)？不能，過氧化氫本身受熱就會(huì)分解，所以溫度除了影響酶的活性外也會(huì)影響過氧化氫分解速率,

不能體現(xiàn)單一變量原則.所以酶適合在

下保存。溫度對(duì)酶活性的影響曲線解讀：一定溫度范圍內(nèi)，酶促反應(yīng)速率隨溫度的升高而加快最適溫度時(shí)，酶促反應(yīng)速率最快AB：B點(diǎn)：BC：超過最適溫度，酶促反應(yīng)速率隨溫度升高而減慢低溫、高溫對(duì)酶活性的影響一樣的嗎？低溫：抑制酶的活性，升溫后能恢復(fù)活性。高溫：使酶的

遭到破壞，導(dǎo)致酶

，甚至永久失活?？臻g結(jié)構(gòu)變性低溫失活抑制【相關(guān)信息】不同生物的最適溫度不同動(dòng)物：35-40℃之間；植物：40-50℃之間；細(xì)菌和真菌：差別較大。有的酶最適溫度可達(dá)70℃

生物酶牙膏含有溶菌酶、淀粉酶、蛋白酶等多種酶，可以殺滅有害菌，清除淀粉等食物殘?jiān)?。?lián)系生活：30℃溫水刷實(shí)驗(yàn)步驟1號(hào)2號(hào)3號(hào)一二三四實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論

各加入3%過氧化氫2mL幾乎無氣泡

反應(yīng)約5min，記錄氣泡產(chǎn)生情況較多氣泡幾乎無氣泡各加入肝臟研磨液2滴1mLPH=7的緩沖液

1mL5%HCl

1mL

5%NaOH過酸、過堿會(huì)影響酶的活性，適宜pH下酶的催化效率最高實(shí)驗(yàn)二：探究pH對(duì)酶活性的影響（過氧化氫和過氧化氫酶）可否以淀粉為底物，酶用淀粉酶來探究pH對(duì)酶活性的影響？不能，酸性條件下淀粉會(huì)分解，PH不僅影響酶活性，還影響淀粉分解速率，不能體現(xiàn)單一變量原則。第二、三步能不能顛倒？不能，要保證反應(yīng)開始便達(dá)到預(yù)設(shè)pH實(shí)驗(yàn)：探究pH對(duì)酶活性的影響pH對(duì)酶活性的影響曲線解讀：過酸、過堿對(duì)酶活性的影響一樣的嗎？過酸、過堿都會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活pH反應(yīng)速率最適pHABC一定pH范圍內(nèi)，酶促反應(yīng)速率隨pH升高而加快在最適pH時(shí)，酶促反應(yīng)速率最快AB：B點(diǎn)：BC：超過最適pH后，酶促反應(yīng)速率隨pH升高而減慢。失活失活一般來說，酶的最適pH:動(dòng)物：在6.5-8.0之間；植物：在4.5-6.5之間；細(xì)菌和真菌：差別較大?？谇恢械耐僖旱矸勖傅竭_(dá)胃，或者胃蛋白酶到達(dá)小腸后還有活性么？無pH≈6.8pH≈1.5pH≈8【相關(guān)信息】酶的作用條件溫和①含義②意義保證細(xì)胞代謝能夠在溫和條件下高效進(jìn)行。③原因過酸、過堿或溫度過高

空間結(jié)構(gòu)破壞

酶永久失活低溫

抑制活性，空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，適宜溫度下活性會(huì)恢復(fù)酶催化反應(yīng)需要在比較溫和的條件下進(jìn)行，在最適宜的溫度和PH條件下，酶活性最高。影響酶活性的因素-調(diào)節(jié)劑Cl-離子是唾液淀粉酶的激活劑淀粉淀粉+酶淀粉+酶+Cl-影響酶活性的因素-抑制劑活性位點(diǎn)活性位點(diǎn)空間結(jié)構(gòu)改變重金屬離子Hg2+中毒抑制酶的作用調(diào)節(jié)劑激活劑抑制劑1、溫度2、pH3、酶的調(diào)節(jié)劑（激活劑和抑制劑）改變酶的活性不改變酶的活性酶促反應(yīng)速率酶的濃度反應(yīng)速率隨酶濃度的高而加快4、酶的濃度在一定濃度范圍內(nèi)，反應(yīng)速率隨濃度的升高而加快；達(dá)到一定濃度后，反應(yīng)速率不再變化酶促反應(yīng)速率底物濃度酶量一定5、底物濃度影響酶促反應(yīng)速率的因素酶在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用小結(jié)課后練習(xí)1.下列關(guān)于酶的特性及其影響因素相關(guān)實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是()A.“酶的催化效率”實(shí)驗(yàn)中，若以熟馬鈴薯塊莖代替生馬鈴薯塊莖，實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同B.“探究pH對(duì)過氧化氫酶的影響”實(shí)驗(yàn)中，分別加入不同pH的緩沖液后再加入底物C.“探究酶的專一性”實(shí)驗(yàn)中，設(shè)置1、2號(hào)試管的目的是檢驗(yàn)酶液中是否混有還原糖D.設(shè)計(jì)溫度對(duì)蛋白酶活性影響的實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，可選擇本尼迪特試劑檢測(cè)反應(yīng)產(chǎn)物答案：B課后練習(xí)2.取五支試管，各加入2mL的濃度為0.5mol/L的過氧化氫溶液，然后按下表要求分別加入試劑或材料。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是()A.用2號(hào)和3號(hào)對(duì)比，可以說明酶具有高效性B.用3號(hào)和4號(hào)對(duì)比，可以說明酶具有催化作用C.用1號(hào)和4號(hào)對(duì)比，可以說明酶具有專一性D.用3號(hào)和5號(hào)對(duì)比，可以說明酶的催化效率受pH和溫度影響答案：A試管號(hào)12345過氧化氫2mL2mL2mL2mL2mL試劑或材料1mL唾液銹鐵釘生土豆塊熟土豆塊生土豆塊和稀鹽酸實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象無氣泡少量氣泡大量氣泡幾乎無氣泡少量氣泡課后練習(xí)3.某生物實(shí)驗(yàn)小組欲探究溫度對(duì)淀粉酶活性