5.1降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶課件高一上學(xué)期生物人教版必修1

降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶本質(zhì)多數(shù)蛋白質(zhì)少數(shù)RNA合成原料來源作用場所生理功能作用原理總結(jié)歸納(1)A

、B

兩種酶的化學(xué)本質(zhì)是否相同?為什么?提示：不相同。A

酶能抵抗該種蛋白酶的降解，其化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì)而是R

NA;

B

酶能被蛋白酶破壞，活性降低，化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)。2.

(必修1

P?o

“拓展應(yīng)用”

T?延伸思考)如圖表示A

、B

兩種酶用同一種蛋白酶處理后酶活性與處理時間的關(guān)系，據(jù)圖分析：(2)B

酶活性改變的原因是什么?提示：B

酶被降解的過程中其分子結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變，從而使其活性喪失。(3)欲讓A

、B兩種酶的變化趨勢換位，應(yīng)用哪種酶處理?提

示：應(yīng)

用RNA

酶處理。相同都具有微量、高效的特點，也具有一定特異性不

同產(chǎn)生部位幾乎所有活細(xì)胞都產(chǎn)生酶；而只有內(nèi)分泌細(xì)胞才能產(chǎn)生激素化學(xué)本質(zhì)酶絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA;而激素的化學(xué)本質(zhì)為多肽和蛋白質(zhì)、固醇、氨基酸衍生物等作用機(jī)制酶是催化劑，在化學(xué)反應(yīng)前后，質(zhì)量和性質(zhì)不變；激素作為信號分子，在發(fā)揮完作用后被滅活1.對比分析酶與動物激素的“一同三不同”的原理設(shè)計實驗方案。標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)樣液

待測酶液雙縮脲試劑紫色該酶是蛋白質(zhì)蛋白酶

處理酶喪失活性該酶是蛋白質(zhì)RNA酶

處理酶喪失活性該酶是RNA2.鑒定酶本質(zhì)的實驗原理和方法(1)試劑鑒定法：利用雙縮脲試劑與蛋白質(zhì)作用產(chǎn)生紫色反應(yīng)(2)酶解鑒定法待測酶液1.高效性：與無機(jī)催化劑相比，酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的作用更顯著,催化效率更高。個

曲

線a

、b對比說明酶具有高效性*曲線a、c對比只能說加酶；加無機(jī)催化劑

明酶具有催化作用

a

b

C

平衡點酶只能縮短達(dá)

平未加催化劑

衡所需要的時間，不能改變化

應(yīng)

平

行點0

時間考點二酶的特性及影響酶促反應(yīng)速率的因素生成物濃度項目實驗組對照組材料等量的同一種底物試劑與底物相對應(yīng)的酶溶液等量的無機(jī)催化劑現(xiàn)象反應(yīng)速率很快，或反應(yīng)用時短反應(yīng)速率緩慢，或反應(yīng)用時長結(jié)論酶具有高效性1.驗證酶的高效性和專一性(1)驗證酶的高效性①實驗方案②操作示例過氧化氫酶

2H

。)+O。112

22H?O?-

比

較

O?

產(chǎn)

生

的

快

慢FeCl?→2H?O+O?無機(jī)催化劑催化的化學(xué)反應(yīng)范圍比較廣，例如酸既

能催化蛋白質(zhì)水解，也能催化脂肪水解，還能催化

淀粉水解。酶能像無機(jī)催化劑一樣，催化多種化學(xué)反應(yīng)嗎?圖中A表

示酶，B

表

示被A催化的底物，E

、F

表

示

B被分解后產(chǎn)生的物質(zhì)，C、D表示不能被A

催化的物質(zhì)。C

CA

C

A

B

A

F2.專一性：每一種酶只能催化一種或一類

化學(xué)反應(yīng)。①物理模型

“鎖和鑰匙學(xué)說”②曲線分析^反應(yīng)速率酶A酶B

/~(或未

0

底物A

濃度加

酶)→在底物A

中加入酶A,反應(yīng)速率

較未加酶時明顯加快，說明酶A

能催化底物A

參與的反應(yīng)在底物A中加入酶B,反應(yīng)速率和

未加酶時相同，說明酶B

不能催化

底物A參與的反應(yīng)酶

A只能催化底

物A

參與的反應(yīng)，說明酶具有專一性。項目方案一方案二實驗組對照組實驗組對照組材料底物相同(等量)與酶相對應(yīng)的底物另外一種底物試劑與底物相對應(yīng)的酶另外一種酶同一種酶(等量)現(xiàn)象發(fā)生反應(yīng)不發(fā)生反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)不發(fā)生反應(yīng)結(jié)論酶具有專一性(2)驗證酶的專一性①實驗方案②操作示例淀粉(非還原糖)蔗糖(非還原糖)有磚紅色沉淀無磚紅

色沉淀麥芽糖蔗糖淀粉酶淀粉酶加斐林試劑考點三探究酶的特性和影響酶活性的條件1.探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用(1)實驗原理：淀粉和蔗糖都是非還原糖。它們在酶的催化作用下都能水解成還原糖，還原糖能與斐林試劑反應(yīng)，生成磚紅色沉淀。在淀粉溶液和蔗糖溶液中分別加入淀粉酶，再用斐林試劑鑒定溶液中有無還原糖，就可以

看出淀粉酶是否只能催化特定的化學(xué)反應(yīng)。細(xì)胞中幾乎所有的化學(xué)反應(yīng)都是由酶催化的，

酶催化的特定化學(xué)反應(yīng)的能力稱為酶活力?？捎靡欢l件下酶催化的某一化學(xué)反應(yīng)的速

率表示序號操作步驟1號試管2號試管1注入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的可溶性淀粉溶液2

mL—2注入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的蔗糖溶液—2

mL3注入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的新配制的淀粉酶溶液2

mL2

mL4輕輕振蕩，保溫5

min60℃60℃5加斐林試劑，輕輕振蕩2

mL2

mL6水浴加熱煮沸并保持1

min7觀察溶液顏色磚紅色沉淀藍(lán)色(3)實驗結(jié)論：酶具有專一性，淀粉酶只能催化淀粉水解，而不能催化蔗糖水解。(2)實驗設(shè)計0最適溫度溫度

O

最適pH

pH高溫、過酸、過堿均會破壞酶的空間結(jié)構(gòu)①在最適宜的溫度和pH

條件下，酶的活性最高，溫度和

pH偏高或偏低，酶的活

性都會明顯降低。②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。3.

酶的作用條件“較溫和”低溫降低酶的活性，但不會使酶失活胃蛋白酶最適pH為1.5,

胰蛋白酶最適pH接近8反應(yīng)速率2.

探究溫度和pH

對酶活性的影響(1)實驗原理①探究溫度對酶活性的影響反應(yīng)原理藍(lán)色

碘液

淀粉

淀粉酶

麥芽糖

碘液

無藍(lán)色出現(xiàn)鑒定原理：溫度影響酶的活性，從而影響淀粉的水解，滴加碘液，根據(jù)是否出現(xiàn)藍(lán)色及藍(lán)色的深淺來判斷酶的活性。明確實驗?zāi)康淖宰兞坎?/p>

縱施加干擾分析實

驗原理隨機(jī)

均分提出實驗思路人無關(guān)變量控制設(shè)置

條

件

重

復(fù)

對

照

適

宜

實驗預(yù)期結(jié)

果結(jié)論因變量檢測觀察

測量

現(xiàn)象

數(shù)據(jù)將若干生長狀況、大小等

相同的材料

(用具)

均

分為若干組，標(biāo)號為甲、乙、

丙……(或A、B、C……)不施加實驗變量(自然條件

或模擬自然條件)設(shè)為對照

組，施加實驗變量設(shè)為實驗組(或是相互對照組)控制無關(guān)變量

(其他條件相

同且適宜，試劑等量)適宜且相同，遵循等量原則反應(yīng)(生化反應(yīng)類)或培養(yǎng)(生

理實驗類)相同時間后，觀察指

示(特異顏色變化、沉淀反應(yīng)、

形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理特征變化等)或

測定指標(biāo)(生長發(fā)育速率、生化

反應(yīng)速度),記錄數(shù)據(jù)又稱實驗變量，是研究者主動操縱即實驗所探究的條件和因子，是作用于實驗對象的刺

激變量，坐標(biāo)中橫軸標(biāo)識一般為自變量又

稱反應(yīng)變量，是隨自變量變化而產(chǎn)生反

應(yīng)或發(fā)生變化的變量，應(yīng)具有可測性和客觀

性，坐標(biāo)中縱軸標(biāo)識一般為因變量(2)步驟書寫材料分組編號

(設(shè)置對照實驗)給不同的對象施

以不同的處理

(控制自變量)給以相同且適宜

條件(控制無關(guān)

變量)實驗結(jié)果的觀察

與記錄(因變量

的檢測)實驗設(shè)計思路無關(guān)變量又稱干擾變量、控制變量，是指與(1)實驗設(shè)計策略

研究目標(biāo)無關(guān)，但卻影響研究結(jié)果的變量—

實驗時一般需控制無關(guān)變量適宜且相同第步

第步

第步

設(shè)計實

驗步驟試管編號試管1試

管

1試管2試管2'試管3試管3′實

驗

步

驟1

mL淀粉酶溶液2

mL淀粉溶液1

mL淀粉酶溶液2

mL淀粉溶液1

mL淀粉酶溶液2

mL淀粉溶液二放入0℃冰水中約5

min放入60

℃熱水中約5

min放入100℃熱水中約5

min三將1與1'試管內(nèi)的液體

混合后繼續(xù)在0

℃冰水

內(nèi)放置10

min將2與2'試管內(nèi)的液體

混合后繼續(xù)在60℃熱水

內(nèi)放置10

min將3與3'試管內(nèi)的液體

混合后繼續(xù)在100

℃熱

水內(nèi)放置10

min取出試管各加入兩滴碘液，振蕩實驗現(xiàn)象藍(lán)色無明顯現(xiàn)象藍(lán)色實驗結(jié)論淀粉酶在60

℃時催化淀粉水解，在100

℃和0

℃時都不能發(fā)揮催化作用

。

酶的催化作用需要適宜的溫度，溫度過高或過低都會影響酶的活性(2)實驗步驟和結(jié)果①探究溫度對酶活性的影響②探究pH

對酶活性的影響反應(yīng)原理：鑒定原理：pH

影響酶的活性，從而影響氧氣的生成速率，可用帶火星的衛(wèi)生香燃燒

的情況來檢驗O?的生成速率。試管編號試管1試管2試管3實

驗

步

驟2滴過氧化氫酶溶液

1

mL蒸餾水1

mL物質(zhì)的量濃度為

0.01

mol/L的鹽酸溶

液1

mL物質(zhì)的量濃度為0.01

mol/L的NaOH

溶液三2

mL體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液實驗現(xiàn)象有大量氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生實驗結(jié)論pH會影響酶的活性，酶的活性有適宜的pH范圍②探究

pH

對酶活性的影響[問題探究]1.同一溫度下的淀粉和淀粉酶為什么要預(yù)熱到同一溫度再混合?提示：保證反應(yīng)一開始就達(dá)到預(yù)設(shè)溫度，不會因為混合而改變溫度。2.能否用過氧化氫溶液來探究溫度對酶活性的影響?為什么?提示：不能。探究溫度對酶活性的影響時，自變量是溫度，而過氧化氫在高溫時會

自動分解，影響對實驗結(jié)果的分析。3.在探究溫度對淀粉酶活性的影響的實驗中能否用斐林試劑來檢測?為什么?提示：不能。因為斐林試劑與還原糖只有在加熱的條件下才有磚紅色沉淀生成，而該實驗需嚴(yán)格控制不同溫度。4

.在探究pH

對酶活性的影響的實驗中能否選用淀粉酶和淀粉作為實驗材料?為什么?提示：不能。因為淀粉在酸性條件下會發(fā)生水解反應(yīng)，影響對實驗結(jié)果的分析。組別編號12n實驗材料等量的同種底物溫度(pH)T?(a?)T?(a?)Tn(an)衡量指標(biāo)相同時間內(nèi)，各組酶促反應(yīng)中產(chǎn)物生成量的多少，或底物剩余量的多少實驗結(jié)論產(chǎn)物生成量最多的一組，或底物剩余量最少的一組所處溫度(或pH)為最適溫度(或pH)2.

探究酶的最適溫度或

pH(1)實驗方案(2)操作示例①探究酶的最適溫度淀粉淀粉酶各自在所控制的溫度下處理一段時間相應(yīng)溫度的淀粉與相應(yīng)溫度的淀粉酶混合在各自所控制的溫度下保溫一段時間滴加碘液，觀察顏色變化②探究酶的最適pHH?O?溶

液

+pH?

酶液50,溶液十叫液

H?O?溶液十p說明：探究溫度(pH)對酶活性影響的實驗設(shè)計思路與探究酶的最適溫度(pH)基本相

同，只是無需設(shè)置一系列溫度(pH)梯度，設(shè)置幾組溫度(pH)

作自變量即可，其他操作過

程基本相同。檢測—

→

O?的產(chǎn)