降低化學反應(yīng)活化能的酶（第二課時酶的特性）（件）高一生物（人教版2019必修1）

新教材?人教版?必修一5.1降低化學反應(yīng)活化能的酶-2酶的特性【教學過程】TeachingProcess1.概念圖3.教學總結(jié)、綜合2.課堂教

學內(nèi)容4.課堂練習鞏固典型習題規(guī)律總結(jié)專一性高效性反應(yīng)條件較溫和酶是活細胞產(chǎn)生的具有生物催化作用的有機物。其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA。酶的來源酶的作用酶的化學成分降低活化能酶在細胞內(nèi)外都能發(fā)揮作用復習：歸納拓展：錯誤說法正確理解產(chǎn)生場所化學本質(zhì)作用場所作用來源具有分泌功能的細胞才能產(chǎn)生活細胞（不考慮哺乳動物成熟的紅細胞等）辨析酶的五種說法蛋白質(zhì)有機物（大多數(shù)為蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA）只在細胞內(nèi)起催化作用在細胞內(nèi)和細胞外均可發(fā)揮作用酶具有調(diào)節(jié)、催化作用酶只起催化作用可來源于食物等酶只在生物體內(nèi)合成復習：（1）實驗驗證：通過比較FeCl3和過氧化氫酶催化H2O2的分解效率，可以得出酶具有高效性。3號4號一.酶的特性（2）含義：酶的催化效率是無機催化劑的107~1013倍。1.酶具有高效性每滴溶液中Fe3+的數(shù)量是過氧化氫酶的分子數(shù)的25萬倍。（3）原理：與無機催化劑相比，酶能顯著降低化學反應(yīng)的活化能。（4）意義：①保證了細胞內(nèi)化學反應(yīng)的順利進行。②保證了細胞內(nèi)能量供應(yīng)的穩(wěn)定。一.酶的特性1.酶具有高效性與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。曲線分析：酶只能縮短達到化學平衡所需要的時間，不能改變化學反應(yīng)的

。酶_______(“能”或“不能”)改變最終生成物的量。平衡點不能（5）數(shù)學模型一.酶的特性1.酶具有高效性（6）“對比法”驗證酶的高效性設(shè)計思路：通過將不同類型催化劑(主要是酶與無機催化劑)催化底物的反應(yīng)速率進行比較，得出結(jié)論。一.酶的特性1.酶具有高效性項目對照組實驗組材料等量的同一種底物試劑一定量的無機催化劑等量的底物對應(yīng)的酶溶液現(xiàn)象反應(yīng)速率慢或反應(yīng)時間長反應(yīng)速率快或反應(yīng)時間短結(jié)論酶具有高效性一.酶的特性2.酶具有專一性探究?實踐：淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用無機催化劑催化的化學反應(yīng)范圍比較廣，比如酸既能催化蛋白質(zhì)的水解，也能催化脂肪水解，還能催化淀粉的水解。酶能像無機催化劑一樣，催化多種化學反應(yīng)嗎？為什么？（1）實驗驗證：實驗探究：淀粉酶能水解淀粉而不能水解蔗糖。實驗設(shè)計：在含有淀粉溶液和蔗糖溶液的試管中分別加入淀粉酶。實驗預(yù)測：淀粉被水解；蔗糖沒有被水解。如何檢測淀粉和蔗糖是否被水解呢？用碘液？還是用斐林試劑？一.酶的特性2.酶具有專一性探究?實踐：淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用（1）實驗驗證：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。淀粉

麥芽糖淀粉酶蔗糖

葡萄糖

+果糖蔗糖酶一.酶的特性2.酶具有專一性探究?實踐：淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用（1）實驗驗證：①實驗原理：1號試管2號試管實驗步驟一二

三實驗現(xiàn)象結(jié)論分別加入淀粉酶2滴，振蕩，試管下半部浸入60℃左右的熱水中，反應(yīng)5min加入2mL蔗糖溶液加入斐林試劑振蕩水浴煮沸1min加入2mL淀粉溶液無磚紅色沉淀有磚紅色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。說明酶具有專一性。②實施實驗，得出結(jié)果：思考：能否用碘液對實驗結(jié)果進行檢測？不能，無論蔗糖是否發(fā)生水解，都不與碘發(fā)生顏色反應(yīng)（反應(yīng)前后都無變化）一.酶的特性改進實驗設(shè)計步驟項目1234561加淀粉溶液2mL2mL2mL2加蔗糖溶液2mL2mL2mL3加淀粉酶1mL1mL4加蔗糖酶1mL1mL5保溫各自在60℃下保溫5min6加斐林試劑各加入2mL斐林試劑7沸水浴加熱觀察顏色8沸水浴1min無磚紅色無磚紅色有磚紅色無磚紅色無磚紅色有磚紅色實驗結(jié)論：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解蔗糖酶只能催化蔗糖水解，不能催化淀粉水解

酶具有專一性。（2）含義：一種酶只能催化一種或一類反應(yīng)。（3）意義：保證了細胞內(nèi)化學反應(yīng)有序進行（4）原因：鎖鑰學說酶有一定的空間結(jié)構(gòu)，酶在反應(yīng)中與底物的關(guān)系就像鑰匙和鎖的關(guān)系，它們的空間結(jié)構(gòu)必須相互結(jié)合形成復合物才能發(fā)生反應(yīng)。一.酶的特性2.酶具有專一性（5）數(shù)學模型曲線分析：加入酶B的反應(yīng)速率和無酶條件下的反應(yīng)速率相同，說明酶B對此反應(yīng)無催化作用。加入酶A的反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度的增大明顯加快，說明酶具有

。專一性一.酶的特性2.酶具有專一性（6）“對比法”驗證酶的專一性實驗思路：一.酶的特性2.酶具有專一性項目方案一方案二同種底物+不同底酶同種酶+不同底物對照組實驗組對照組實驗組材料底物甲底物甲底物甲底物乙試劑酶B酶A酶B酶B現(xiàn)象不發(fā)生反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)不發(fā)生反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)結(jié)論酶具有專一性1號試管2號試管實驗步驟一二

三實驗現(xiàn)象結(jié)論分別加入淀粉溶液2mL，振蕩，試管下半部浸入60℃左右的熱水中，反應(yīng)5min加入2滴蔗糖酶加入斐林試劑振蕩煮沸1min加入2滴淀粉酶無磚紅色沉淀有磚紅色沉淀酶具有專一性。方案一：同種底物+不同底酶方案二：不同同種底物+相同底酶一.酶的特性探究?實踐：淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用唾液（淀粉酶）pH6.2~7.4胃夜（胃蛋白酶）pH0.9~1.5小腸液（含多種酶）pH7.6使用溫水30~40℃效果最佳，切勿用60℃以上的熱水加酶溫度或pH的改變會不會影響酶的活性呢？背景資料提出問題：做出假設(shè)：溫度或pH會影響酶的活性唾液淀粉酶進入胃后還能消化淀粉嗎？一.酶的特性3.酶的作用條件較溫和酶起催化作用的條件是怎樣的呢？許多無機催化劑能在高溫、強酸、強堿條件下催化化學反應(yīng)。酶催化特定化學反應(yīng)的能力稱為酶活性。單位時間內(nèi)底物的減少量或生成物的生成量。表示：酶活性：一.酶的特性3.酶的作用條件較溫和探究?實踐：影響酶活性的條件（1）實驗驗證：材料用具：設(shè)計實驗：根據(jù)實驗?zāi)康倪x擇材料用具（酶、底物、檢測試劑）探究溫度對酶活性的影響：淀粉酶、淀粉溶液、碘液探究PH對酶活性的影響：過氧化氫酶、過氧化氫溶液實驗原理：淀粉

麥芽糖淀粉酶碘液碘液藍色

無藍色一.酶的特性探究?實踐：影響酶活性的條件①探究溫度對酶活性的影響H2O2受溫度影響也會分解。會干擾實驗結(jié)果。B.本實驗的自變量、因變量各是什么？觀察指標？溫度、酶的活性、滴加碘液，觀察顏色變化為什么不能用斐林試劑對實驗結(jié)果進行檢測？該實驗的自變量是溫度，用斐林試劑檢測時需要水浴加熱，這樣會干擾自變量。三組，高溫，低溫和常溫(60℃)C.至少要設(shè)計幾組實驗？選擇幾個溫度？A.為什么不宜選擇H2O2酶探究溫度對酶活性影響？一.酶的特性底物酶各自在所控制的溫度下處理一段時間相應(yīng)溫度的淀粉和相應(yīng)溫度的淀粉酶混合在各自控制保溫一段時間檢測底物和酶混合之前，必須先在一定的溫度下分別處理一段時間，使反應(yīng)一開始就達到實驗預(yù)設(shè)條件。一定要先調(diào)好溫度再加入酶，因為酶具有高效性，二者一旦混合就會快速完成反應(yīng)，再調(diào)整好溫度就沒用了。①探究溫度對酶活性的影響一.酶的特性D.實驗過程與結(jié)果(探究溫度對酶活性的影響)操作1號試管2號試管3號試管4號試管5號試管6號試管0℃0℃60℃60℃100℃100℃加淀粉2mL—2mL—2mL—加淀粉酶—2mL—2mL—2mL保溫在各自溫度下保溫5min混合將2號加入1號中將4號加入3號中將6號加入5號中保溫在各自溫度下保溫5min加碘液2滴2滴2滴觀察顏色E.實驗結(jié)論:只有在一定溫度下酶的催化效率最好變藍不變藍變藍如何進一步探究淀粉酶的最適溫度？縮小溫度梯度，重復進行上述實驗。一.酶的特性①探究溫度對酶活性的影響一.酶的特性A.為什么不宜選擇淀粉探究PH對酶活性影響？三組，偏酸性、偏堿性及中性(pH=7)C.至少要設(shè)計幾組實驗？淀粉在酸性條件下可以水解B.本實驗的自變量、因變量各是什么？觀察指標？pH、酶的活性、觀察試管中氣泡產(chǎn)生情況（衛(wèi)生香復燃）②探究pH對酶活性的影響一.酶的特性酶液酶液各自與等量的相應(yīng)pH下的底物混合在各自控制保溫一段時間檢測D.設(shè)計思路(探究pH對酶活性的影響)酶液pH1緩沖液pH2pHn②探究pH對酶活性的影響一.酶的特性1號試管1號試管2號試管3號試管實驗步驟一二三四實驗現(xiàn)象結(jié)論加入過氧化氫酶2滴，振蕩2min試管各加入2mL過氧化氫溶液大量氣泡少量氣泡少量氣泡酶的催化作用需要在適宜的PH下進行1ml蒸餾水1mlNaOH1mlHCl觀察氣泡的生成速率如何進一步探究過氧化氫酶的最適pH？增加實驗組別，縮小pH梯度E.實驗過程與結(jié)果(探究pH對酶活性的影響)②探究pH對酶活性的影響一.酶的特性②探究pH對酶活性的影響一.酶的特性實驗注意：A.不宜用H2O2探究溫度對酶活性和影響，因為H2O2在加熱條件下分解C.底物和酶混合之前，必須先在一定的溫度或PH條件下分別處理一段時間B.不宜用淀粉酶探究PH對酶活性和影響，因為淀粉能在酸性條件下分解②探究pH對酶活性的影響一.酶的特性(2)含義酶通常在一定pH范圍和一定溫度范圍內(nèi)才能起作用，而且在某一pH、某一溫度下作用最強。(3)意義保證細胞代謝能夠在溫和條件下高效進行。（4）原因過酸、過堿、高溫，會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，甚至使酶永久失活，低溫使酶的活性抑制，空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在適宜溫度下酶的活性會升高。因此，酶制劑需要在低溫和適宜的pH下保存。一.酶的特性3.酶的作用條件較溫和υ/mmol.s-1t/℃酶活性受溫度影響示意圖pHυ/mmol.s-1酶活性受PH影響示意圖最適溫度最適pH思考：①描述曲線含義？在一定溫度(pH)范圍內(nèi)，隨溫度（pH）的升高，酶的催化作用增強，超過這一范圍酶的催化作用逐漸減弱。一.酶的特性3.酶的作用條件較溫和(5)數(shù)學模型υ/mmol.s-1抑制失活t/℃最適溫度酶活性受溫度影響示意圖最適pHpHυ/mmol.s-1失活失活酶活性受PH影響示意圖②低溫、高溫、過酸、過堿對酶活性的影響其本質(zhì)相同嗎？低溫、最適PH※高溫、過酸、過堿會破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，使酶失活。

低溫不會使酶結(jié)構(gòu)破壞，只使酶活性受抑制，但在適宜溫度下其活性可以恢復。③酶的保存方法？一.酶的特性(5)數(shù)學模型④pH為多少時，酶活性最大？從圖中可以得到什么結(jié)論？pH（溫度）的變化不影響酶作用的最適溫度（pH）。0反應(yīng)物剩余量（相對值）PH30℃33℃37℃35℃pH的變化不影響酶作用的最適溫度。一.酶的特性(5)數(shù)學模型二.影響酶促反應(yīng)速率的因素1.溫度3.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，但達到一定濃度，反應(yīng)速率不再變化。酶促反應(yīng)速率底物濃度酶量一定2.pH影響底物與酶的接觸面積進而影響酶促反應(yīng)速率。酶促反應(yīng)速率酶的濃度底物充足影響酶的空間結(jié)構(gòu)進而影響酶活性，影響酶促反應(yīng)速率。反應(yīng)速率隨酶濃度的升高而加快4.底物濃度：酶數(shù)量和酶的活性二.影響酶促反應(yīng)速率的因素5.激活劑和抑制劑：例1.除了溫度和pH對酶活性有影響外，一些抑制劑也會降低酶的催化效果．圖1為酶作用機理及兩種抑制劑影響酶活性的機理示意圖，圖2為相同酶溶液在無抑制劑、添加不同抑制劑的條件下，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度變化的曲線．下列說法不正確的是（）二.影響酶促反應(yīng)速率的因素不正確的是（）A.非競爭性抑制劑降低酶活性的機理與高溫、低溫對酶活性抑制的機理相同B.據(jù)圖可推測，競爭性抑制劑與底物具有類似結(jié)構(gòu)而與底物競爭酶的活性位點C.底物濃度相對值大于15時，限制曲線甲酶促反應(yīng)速率的主要因素是酶濃度D.曲線乙和曲線丙分別是在酶中添加了競爭性抑制劑和非競爭性抑制劑的結(jié)果A葉綠體中含有光合作用的酶，線粒體中含有細胞呼吸的酶，兩者分區(qū)分工，互不干擾。溶酶體中的酶（最適pH≈5.0）一般局限在溶酶體中發(fā)揮作用，即使少量溶酶體中的酶進入細胞質(zhì)基質(zhì)（pH接近中性），也會失去活性。三.酶的分工分區(qū)四.酶為生活添姿彩1.溶菌酶溶解細菌細胞壁，具有抗菌消炎的作用。在臨床上與抗生素混合使用，能增強抗生素的療效。2.果膠酶分解果肉內(nèi)細胞壁中的果膠，提高果汁產(chǎn)量，使果汁變得澄清。3.加酶洗衣粉蛋白酶——血漬、奶漬脂肪酶——油漬淀粉酶、纖維素酶4.含酶牙膏殘留在牙縫里的食物殘渣是細菌的美食，也導致齲齒的禍根。含酶牙膏可以分解細菌，使我們的牙齒亮白、口氣清新。四.酶為生活添姿彩5.多酶片多酶片中含有多種消化酶，人在消化不良時可以服用。四.酶為生活添姿彩一、概念檢測1.嫩肉粉的主要作用是利用其中的酶對肌肉組織中的有機物進行分解，使肉類制品口感鮮嫩。由此可推測嫩肉粉中能起分解作用的酶是（）A.纖維素酶B.淀粉酶C.脂肪酶D.蛋白酶2.能夠促使唾液淀粉酶水解的酶是（）A.淀粉酶B.蛋白酶C.脂肪酶D.麥芽糖酶DB練習與應(yīng)用一、概念檢測3.將剛采摘的新鮮糯玉米立即放入85℃水中熱燙處理2min，可較好地保持甜味。這是因為加熱會（