《第1節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 第2課時 酶的特性》課件（共三套）

第2課時酶的特性第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第5章細胞的能量供應(yīng)和利用什么是酶？酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物。絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少量的是RNA。3443少量肝臟研磨液說明過氧化氫酶比Fe3+的催化效率高得多。為什么4號試管的反應(yīng)速率比3號試管快得多？探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用

淀粉和蔗糖都是非還原性糖，淀粉在酶的催化作用下能水解為麥芽糖和葡萄糖。蔗糖在酶的催化作用下能水解為葡萄糖和果糖。麥芽糖、葡萄糖、果糖均屬還原性糖。還原性糖能夠與斐林試劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成磚紅色的沉淀。現(xiàn)在給你淀粉酶溶液，要觀察淀粉酶能催化哪種糖水解，應(yīng)該如何設(shè)計這個實驗？你又怎么知道淀粉酶催化了糖的水解呢？探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用淀粉溶液蔗糖溶液實驗步驟一二三實驗現(xiàn)象結(jié)論加入淀粉酶2滴，振蕩，試管下半部浸入60℃左右的熱水中，反應(yīng)5min2號試管中加入2mL蔗糖溶液振蕩約60℃水浴2min1號試管中加入2mL淀粉溶液藍色無變化磚紅色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。加入斐林試劑目前發(fā)現(xiàn)的酶有________多種，它們分別催化不同的化學(xué)反應(yīng)。二、酶具有專一性每一種酶只能催化____________化學(xué)反應(yīng)。細胞代謝能夠有條不紊地進行，與酶的_______是分不開的。一種或一類4000專一性AB酶底物AB酶底物ACD酶產(chǎn)物產(chǎn)物從上面進行的實驗我們看出進行實驗需要一定的條件，比如淀粉酶60℃左右最好。能不能設(shè)計一個實驗，來證明溫度會影響酶的活性？酶活性：酶對化學(xué)反應(yīng)的催化效率。淀粉溶液實驗步驟一二三四實驗現(xiàn)象結(jié)論探究溫度對淀粉酶活性的影響1號試管2號試管3號試管加入淀粉酶2滴，振蕩試管各加入2mL淀粉溶液藍色保持0℃冰水中反應(yīng)約5min加熱至100℃，反應(yīng)約5min加熱至60℃，反應(yīng)約5min各加入兩滴碘液振蕩無明顯現(xiàn)象只有在一定溫度下酶的催化效率最好藍色在最適溫度的兩側(cè)，反應(yīng)速率都比較_____；較高的溫度容易使酶的___________遭到破壞而失去__________。每種酶都有自己的低活性最適溫度空間結(jié)構(gòu)過氧化氫溶液實驗步驟一二三四實驗現(xiàn)象結(jié)論探究pH對過氧化氫酶活性的影響1號試管2號試管3號試管加入過氧化氫酶2滴，振蕩試管各加入2mL過氧化氫溶液無明顯變化pH＝7pH=12pH＝2各加入幾滴過氧化氫酶溶液，2—3min后將點燃的衛(wèi)生香分別放入試管中只有在適合的pH下酶的催化效率最好復(fù)燃無明顯變化在過酸過堿的條件下，都會使酶的___________遭到破壞而失去_________。過氧化氫酶在最適合的pH下，酶的活性_______最高空間結(jié)構(gòu)活性高溫、低溫、過酸和過堿對酶活性的影響其本質(zhì)相同嗎？不同，過酸、過堿或溫度過高，會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活；低溫使酶活性明顯下降，但在適宜溫度下其活性可以恢復(fù)。影響酶促反應(yīng)速率的因素：1．溫度3．酶的濃度：反應(yīng)速率隨酶濃度的升高而加快。4．底物濃度：在一定濃度范圍內(nèi)，反應(yīng)速率隨濃度的升高而加快，但達到一定濃度，反應(yīng)速率不再變化。2．pH酶促反應(yīng)速率底物濃度酶量一定酶促反應(yīng)速率酶的濃度課堂練習(xí)

1．人在發(fā)高燒時，常常食欲大減，最根本的原因是（）

A．所吃食物不能消化

B．胃沒有排空

C．體溫超過合適溫度，消化酶的活性下降

D．吃藥使人沒有了胃口C

2．胃蛋白酶在進入小腸后就幾乎沒有了催化作用，主要原因是（

）

A．pH不適合

B．胃中已經(jīng)起了消化作用，不能再起作用了

C．被小腸中的物質(zhì)包裹起來，所以起不到催化作用

D．小腸中沒有蛋白質(zhì)可被消化A3．能夠使唾液淀粉酶水解的是（）

A．淀粉酶

B．脂肪酶

C．蛋白酶

D．肽酶C

4．關(guān)于酶的特性，下列表述中錯誤的一項是（

）

A．酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物

B．化學(xué)反應(yīng)前后，酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量不變

C．酶的催化效率很高，但易受溫度和酸堿度影響

D．一旦離開活細胞，酶就失去催化能力D

5．加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，請回答下面的問題：

（1）這種洗衣粉為什么能夠很好地除去衣物上的奶漬和血漬？

（2）使用這種洗衣粉為什么要用溫水？

（3）含有蛋白酶的洗衣粉不宜用來洗滌下列哪些衣料？（）

A．化纖B．純毛C．純棉D(zhuǎn)．真絲

（4）為了更好地除去衣物上的油漬，在洗衣粉中還可以加入什么酶？BD脂肪酶第2課時酶的特性

內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)要求核心素養(yǎng)對接學(xué)業(yè)質(zhì)量水平1.分析酶的高效性和專一性。2.探究影響酶活性的條件。3.分析影響酶促反應(yīng)的條件。1.生命觀念——建立模型：通過建立溫度、pH對酶活性的影響等數(shù)學(xué)模型，理解影響的規(guī)律和實質(zhì)。水平二2.科學(xué)探究——實驗思路及設(shè)計：合理設(shè)計探究溫度、pH對酶活性影響的實驗步驟，規(guī)范實施實驗，探究影響的規(guī)律。水平三酶的特性研讀教材·梳理探究———————————————知識梳理———————————————酶的特性(連線)答案

①—b

②—c

③—a———————————————素養(yǎng)提升———————————————科學(xué)探究1——酶的高效性和專一性有比較才有鑒別，所謂“高效”必須與無機催化劑相比。1.下圖分別表示酶高效性和專一性的曲線，請分析(1)根據(jù)圖1，酶和無機催化劑相比，有什么共同點和不同點？提示酶和無機催化劑都只能縮短達到化學(xué)平衡所需要的時間，不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點。與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。(2)根據(jù)圖2分析：在A反應(yīng)物中加入酶A，反應(yīng)速率較未加酶時明顯加快，而加入酶B，反應(yīng)速率和未加酶時相同，這說明什么？提示酶A能催化反應(yīng)物A反應(yīng)，酶B不能催化反應(yīng)物A反應(yīng)，酶的作用具有專一性。2.酶的專一性特點模式圖(1)蔗糖酶只能水解蔗糖的原因是什么？提示原因是蔗糖酶的活性部位只能與蔗糖分子的空間結(jié)構(gòu)相匹配。(2)酶能否增加產(chǎn)物的產(chǎn)生量？提示不能，酶只能加快反應(yīng)速率，不能改變化學(xué)反應(yīng)平衡點。3.為了驗證酶的專一性，某同學(xué)設(shè)計了下表，請補充完整步驟1淀粉＋淀粉酶蔗糖＋淀粉酶2加入等量____________，并水浴加熱相同時間現(xiàn)象出現(xiàn)磚紅色沉淀_______________________結(jié)論酶具有專一性斐林試劑沒有出現(xiàn)磚紅色沉淀[典例1]

為了證明酶的作用具有專一性，某同學(xué)設(shè)計了如下5組實驗，分別選擇一定的試劑進行檢測，合理的實驗方案是(

)組別①②③④⑤酶蛋白酶蛋白酶淀粉酶淀粉酶淀粉酶反應(yīng)物蛋白質(zhì)淀粉蛋白質(zhì)淀粉麥芽糖A.①和③對比，用雙縮脲試劑檢測

用碘液檢測

用斐林試劑檢測B.②和④對比，C.④和⑤對比，雙縮脲試劑檢驗蛋白質(zhì)或多肽，碘液檢測淀粉，斐林試劑檢測還原性糖。D.③和④對比，用斐林試劑檢測解析蛋白酶和淀粉酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，①和③對比，加入雙縮脲試劑都會變紫色，A錯誤；②和④對比，自變量是酶的種類，可用碘液檢測，B正確；麥芽糖和其水解產(chǎn)物葡萄糖都屬于還原性糖，故不能用斐林試劑檢測麥芽糖是否發(fā)生了水解反應(yīng)，C錯誤；斐林試劑不能檢測蛋白質(zhì)是否水解，D錯誤。答案

B[典例2]

我國科學(xué)家研制出了能成功檢測SARS病毒的酶聯(lián)免疫試劑，專用于“非典”的快速診斷。此試劑具有準(zhǔn)確、靈敏、快速、方便和經(jīng)濟等優(yōu)點，一個測試板可同時檢測96個樣品，1小時左右獲得檢測結(jié)果。它應(yīng)用的是(

)“準(zhǔn)確、靈敏、快速”是該題

的“題眼”A.酶的高效性和專一性原理B.酶的專一性原理C.酶的識別原理D.酶的高效性解析該測試板專門用于“非典”的快速診斷，說明酶具有專一性；一個測試板可同時檢測96個樣品，1小時左右獲得檢測結(jié)果，說明酶具有高效性。答案

A科學(xué)探究2——溫度對酶活性的影響探究溫度對酶活性的影響：某同學(xué)設(shè)計了探究溫度對酶活性的影響實驗，有0℃、60℃、100℃三組，下圖只顯示了部分裝置，請回答問題：(1)該實驗的自變量是什么？實驗需要不需要保持酶的最適pH條件？pH在該實驗中屬于什么變量？當(dāng)研究溫度對酶活性的影響時，溫度是自變量，pH等能夠影響酶活性的其他因素屬于無關(guān)變量，在實驗時一定要遵循無關(guān)變量保持相同且適宜。提示該實驗的自變量是溫度。該實驗需要在酶的最適pH條件下進行，pH在該實驗中屬于無關(guān)變量。(2)該實驗為什么要將底物和酶溶液的溫度控制到預(yù)設(shè)的溫度后再混合？在探究溫度和pH對酶活性的影響實驗時，不能先將酶和反應(yīng)物混合后再分別放置在不同條件下處理，原因是酶具有高效性，把酶和反應(yīng)物混合后就會立即發(fā)生催化反應(yīng)。提示使每一組實驗嚴(yán)格在預(yù)設(shè)的溫度下進行，如果先將底物和酶混合后再控制溫度，每一組實驗的溫度是變化的，降低了實驗的說服力。(3)預(yù)期結(jié)果和結(jié)論：①結(jié)果預(yù)測：0℃：________，60℃：________，100℃：________②實驗結(jié)論：_________________________________________________________。提示

①變藍無明顯變化變藍②酶的催化需要適宜的溫度，高于或低于最適溫度酶的活性都會降低，甚至失活[變式訓(xùn)練]

下表為某探究實驗的步驟，請分析并回答下列問題：序號加入試劑或處理方法試管ABCabc1可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL///新鮮唾液淀粉酶溶液///1mL1mL1mL2保溫5min37℃80℃0℃37℃80℃0℃3將a液加入到A試管中，b液加入到B試管中，c液加入到C試管中，搖勻4保溫5min37℃80℃0℃

5滴入碘液，搖勻2滴2滴2滴6觀察現(xiàn)象并記錄

(1)此探究實驗的課題名稱是________。(2)在此實驗中，因變量是用________檢測的。A、B、C三支試管中，________試管中酶的活性最高。(3)實驗結(jié)束后，將B試管所處溫度降到唾液淀粉酶的適宜溫度，現(xiàn)象是______________________________________________________________________________。(4)有人建議用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響，用過氧化氫酶探究pH對酶活性的影響，而不能將實驗所用酶互換，試說明提出此建議的理由：______________________________________________________________________________________。解析(1)從表中信息可知，溫度是自變量，所以本實驗探究的是溫度對酶活性的影響。(2)可溶性淀粉在唾液淀粉酶的作用下可被分解為還原糖。淀粉遇碘變藍，還原糖遇碘顏色不發(fā)生變化，所以可用碘液來檢測因變量。唾液淀粉酶的最適溫度是37℃，所以A試管中酶的活性最高。(3)實驗時，B試管所處的溫度為80℃，此時酶已失活，實驗結(jié)束后，將B試管所處溫度降到唾液淀粉酶的適宜溫度，酶的活性不會恢復(fù)，故B試管中的現(xiàn)象是沒有發(fā)生變化。答案(1)探究溫度對酶活性的影響(2)碘液A

(3)沒有變化(4)酸能催化淀粉水解，過氧化氫隨溫度升高分解加快，這些因素都會對實驗結(jié)果造成干擾聯(lián)想質(zhì)疑酶的活性部位必須與底物分子的空間結(jié)構(gòu)相匹配，才能催化該反應(yīng)——此即酶的專一性，這猶如一把鑰匙開一把鎖探究酶的高效性的實驗設(shè)計思路實驗組：底物＋生物催化劑(酶)→底物分解速率(或產(chǎn)物形成的速率)對照組：底物＋無機催化劑→底物分解速率(或產(chǎn)物形成的速率)★唾液淀粉酶具有高效性探究酶專一性的實驗設(shè)計思路在探究影響酶活性的條件時，酶活性大小通常以單位時間內(nèi)底物的消耗量或產(chǎn)物的生成量來表示。催化效率酶活性及其影響條件———————————————知識梳理———————————————1.酶活性在酶促反應(yīng)中，酶的___________。2.影響酶活性的條件(1)溫度酶促反應(yīng)速率最高時的溫度稱為酶促反應(yīng)的___________，低于或高于這一溫度都會使反應(yīng)速率降低。最適溫度(2)pH酶表現(xiàn)出______________時的pH稱為酶的最適pH。pH對酶活性的影響是通過改變酶的活性中心等發(fā)揮作用的(3)酶失活的原因①外因：_________________；②內(nèi)因：

________________。最高反應(yīng)速率高溫、過酸、過堿空間結(jié)構(gòu)被破壞———————————————素養(yǎng)提升———————————————科學(xué)思維——分析影響酶促反應(yīng)速率的因素1.溫度和pH對酶活性的影響甲、乙兩圖分別是溫度和pH對酶活性影響的數(shù)學(xué)模型，分析比較甲、乙兩圖。(1)分析兩曲線的起點。甲圖起點酶活性不為0的原因是______________________________________________________________________________________________________________；乙圖起點酶活性為0的原因是_______________________________________________________________________________________________________________。

(2)分析甲圖曲線不同區(qū)段隨溫度的變化酶活性是如何變化的。A～B段：______________；

B～C段：______________。(3)乙圖曲線中，若酶起始條件的pH為1.5，則將pH調(diào)至其最適pH下，該酶活性如何變化？_______________________________________________________。提示(1)低溫僅僅降低酶的活性但不會使酶失活pH過低(或強酸)會使酶失活(2)逐漸提高逐漸降低(3)不發(fā)生改變，因為在pH為1.5時酶已經(jīng)失活。2.底物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)的影響(1)甲圖中在其他條件適宜、酶濃度一定的情況下，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度的改變怎樣變化？

(2)分析甲圖曲線不同區(qū)段限制酶促反應(yīng)速率的因素。

A～B段限制因素：________；B點以后穩(wěn)定階段限制因素：________。(3)乙圖中在底物充足、其他條件適宜的情況下，酶促反應(yīng)速率隨酶濃度如何變化？提示(1)一定范圍內(nèi)，隨著底物濃度的增大酶促反應(yīng)速率逐漸加快，當(dāng)達到一定底物濃度時，反應(yīng)速率不再增加。(2)底物濃度酶濃度(酶數(shù)量)(3)反應(yīng)速率隨酶濃度的增加而增加。[典例3]

為了研究溫度對某種酶活性的影響，設(shè)置三個實驗組：A組(20℃)、B組(40℃)和C組(60℃)，測定各組在不同反應(yīng)時間內(nèi)的產(chǎn)物濃度(其他條件相同)，結(jié)果如圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)三個溫度條件下，該酶活性最高的是________組。(2)在時間t1之前，如果A組溫度提高10℃，那么A組酶催化反應(yīng)的速度會________。(3)如果在時間t2時，向C組反應(yīng)體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，那么在t3時，C組產(chǎn)物總量________，原因是_______________________________。(4)生物體內(nèi)酶的化學(xué)本質(zhì)是________，其特性有__________________________________________________________________________________(答出兩點即可)。答案(1)B

(2)加快(3)不變60℃條件下，t2時酶已失活，即使增加底物，反應(yīng)產(chǎn)物總量也不會增加(4)蛋白質(zhì)或RNA高效性、專一性[典例4]

如圖曲線b表示在最適溫度和pH條件下，反應(yīng)物濃度與酶促反應(yīng)速率的關(guān)系。據(jù)圖分析正確的是(

)此處“最適”二字為解答該題的題眼A.增大pH，重復(fù)該實驗，A、B點位置都不變B.B點后，升高溫度，酶活性增加，曲線將呈現(xiàn)c所示變化C.酶量增加后，圖示反應(yīng)速率可用曲線a表示D.反應(yīng)物濃度是限制曲線AB段反應(yīng)速率的主要因素解析題干中提出“曲線b表示在最適溫度和pH條件下”，因此如果增大pH，酶的活性會下降，A、B點位置都會下移，A錯誤；曲線b是在最適溫度條件下測得的，如果升高溫度，酶活性將會下降，反應(yīng)速率應(yīng)在B點后下降，B錯誤；曲線b在B點時受酶的數(shù)量的限制，如果在B點增加酶量，圖示反應(yīng)速率可用曲線c表示，C錯誤。答案D【技法點撥】酶曲線的分析方法(1)明確橫、縱坐標(biāo)表示的變量。橫、縱坐標(biāo)不同，曲線表示的意義不同；(2)理解曲線所表示的意義。橫坐標(biāo)是自變量，縱坐標(biāo)是因變量，曲線表示因變量隨自變量的變化而變化；(3)圖中出現(xiàn)多個自變量時，要分析圖中某一自變量對因變量的影響，應(yīng)首先確定其他自變量為一定值。聯(lián)想質(zhì)疑★科學(xué)解釋：高溫會破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，使酶永久喪失催化功能?！锩敢诘蜏叵卤４妫瑴囟冗^高會使酶變性失活。

★唾液淀粉酶在酸性(pH為2左右)環(huán)境中變性失活。

★在底物足夠時，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比★高溫與低溫對酶活性的影響：高溫使酶變性失活；低溫只抑制酶的活性，并未破壞酶分子結(jié)構(gòu)?！锸苊笖?shù)量或活性的限制，反應(yīng)速率不再增加。課堂小結(jié)無機催化劑一種或一類最高明顯降低第2課時酶的特性第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第5章細胞的能量供應(yīng)和利用1.酶具有高效性事實上，酶的催化效率一般是無機催化劑的107～1013倍。意義：酶的高效性保證了細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進行。酶高效性的曲線（1）催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率，與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。（2）酶只能縮短達到化學(xué)反應(yīng)平衡所需時間,

不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點。（3）酶只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng)。序號項目試管12341淀粉溶液2mL2mL//2蔗糖溶液//2mL2mL3淀粉酶2mL//2mL4蔗糖酶/2mL2mL/5斐林試劑2mL2mL2mL2mL6磚紅色沉淀有無無有廣東省四會市四會中學(xué)方仲揚探究淀粉酶、蔗糖酶對淀粉和蔗糖的水解作用每一種酶只能催化

化學(xué)反應(yīng)。細胞代謝能夠有條不紊，互不干擾地進行，與酶的

是分不開的。

二、酶具有專一性一種或一類4000專一性目前發(fā)現(xiàn)的酶有

多種,它們分別催化不同的化學(xué)反應(yīng)。一、酶具有高效性酶催化反應(yīng)的機制（底物-酶結(jié)合）2、酶具有專一性實驗：探究溫度對酶活性影響實驗一系列溫度梯度分別處理淀粉和淀粉酶溶液，淀粉和相應(yīng)溫度淀粉酶溶液混合一段時間，其它因素一致，滴加碘液，檢測是否出現(xiàn)藍色及藍色的深淺，即達到實驗?zāi)康?。操縱自變量，控制無關(guān)變量。檢測因變量，表達實驗結(jié)果。（2）實驗設(shè)計程度①取淀粉、淀粉酶分別放入試管↓②各自在所控制的溫度下處理一段時間↓③淀粉與相應(yīng)溫度的淀粉酶混合↓④在各自所控制的溫度下保溫一段時間↓⑤滴加碘液，觀察顏色