5.1 降低化学反应活化能的酶 第二课时 ppt课件-（新教材）2019新人教版高中生物必修一.pptx

1、第一节第一节 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶第第5 5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用第二课时第二课时 酶的特性酶的特性学习目标：学习目标：1分析相关实验，理解分析相关实验，理解酶的高效性和专一性酶的高效性和专一性的含义。的含义。 2通过探究实验，归纳通过探究实验，归纳温度和温度和pH变化对酶活性的影响变化对酶活性的影响，并能分析，并能分析有关曲线。有关曲线。3进一步尝试控制进一步尝试控制自变量自变量、观察和检测、观察和检测因变量因变量，体验，体验对照实验和对照实验和重复实验重复实验的方法。的方法。 和和 都能催化都能催化该反应的进行。经计算，每滴该反应的进行。经计

2、算，每滴FeCl3溶液中的溶液中的Fe3+数大约是每滴研磨液中数大约是每滴研磨液中H2O2酶分子数的酶分子数的25万倍。万倍。思考：酶与无机催化剂相比，哪一个催化效率更高呢？FeCl3肝脏研磨液（内含肝脏研磨液（内含H2O2酶）酶）一、酶的高效性和专一性资料：探究一：与无机催化剂相比，酶的催化效率如何实验材料：实验材料： H2O2溶液、溶液、 FeCl3 、 新鲜肝脏研磨液（内含新鲜肝脏研磨液（内含H2O2酶）、清水、试管酶）、清水、试管实验步骤分析：实验步骤分析：自变量：自变量：因变量：因变量：无关变量：无关变量：催化剂的种类（催化剂的种类（ FeCl3 、 新鲜肝脏研磨液（内含新鲜肝脏研磨

3、液（内含H2O2酶）酶）H2O2溶液分解产生氧气，溶液产生气泡溶液分解产生氧气，溶液产生气泡H2O2溶液的量、浓度，反应时间、肝脏研磨液的量等溶液的量、浓度，反应时间、肝脏研磨液的量等实验注意：实验注意：探究一：与无机催化剂相比，酶的催化效率如何实验材料：实验材料： H2O2溶液、溶液、 FeCl3 、 新鲜肝脏研磨液（内含新鲜肝脏研磨液（内含H2O2酶）酶）、清水、试管、清水、试管实验步骤：实验步骤：1.取三支试管，加入等量的取三支试管，加入等量的H2O2溶液，编号为溶液，编号为1、2、32.1中加入适量的中加入适量的FeCl3溶液，溶液，2中加入等量的中加入等量的新鲜肝脏研磨液新鲜肝脏研磨

4、液 3中加入等量的清水中加入等量的清水3.观察观察1、2、3 三支试管中气泡产生的速率三支试管中气泡产生的速率分组编号分组编号不同处理不同处理观察现象观察现象实验现象：实验现象：实验结论：实验结论：酶与无机催化剂相比，催化效率更高酶与无机催化剂相比，催化效率更高自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量空白对照空白对照酶具有高效性酶具有高效性酶具有高效性的意义： （1）保证了细胞内化学反应的顺利进行。 （2）保证了细胞内能量供应的稳定 。 酶的催化效率一般是无机催化剂的酶的催化效率一般是无机催化剂的 倍。倍。 107 1013无无机催化机催化剂催化的曲线和剂催化的曲线和酶催化的曲酶催化的曲线分别

5、是哪条？线分别是哪条？ 无机催化剂无机催化剂催化的化学反应的范围比较广，比如催化的化学反应的范围比较广，比如酸酸既能既能催化蛋白质的水解，催化蛋白质的水解，也能也能催化脂肪水解，催化脂肪水解，还能还能催化淀粉的水解。催化淀粉的水解。酶酶也具有这个本领吗？也具有这个本领吗？ 实验材料：淀粉溶液，蔗糖溶液，淀粉酶溶液，蔗糖酶溶液，实验材料：淀粉溶液，蔗糖溶液，淀粉酶溶液，蔗糖酶溶液， 斐林试剂，水浴锅、试管等斐林试剂，水浴锅、试管等探究二：一种酶是否可以催化多种反应同种酶、不同底物同种酶、不同底物自变量：自变量：因变量：因变量：无关变量：无关变量：底物的种类（淀粉溶液、蔗糖溶液）底物的种类（淀粉溶

6、液、蔗糖溶液）淀粉或者蔗糖能分解形成还原糖，可以用斐林试剂检验淀粉或者蔗糖能分解形成还原糖，可以用斐林试剂检验酶的量，底物的量，反应温度、反应时间等酶的量，底物的量，反应温度、反应时间等实实验验步步骤骤一一二二三三四四实验实验现象现象结论结论两支试管都加入两支试管都加入 ，振荡，反应，振荡，反应5min。2号试管中加入等量的号试管中加入等量的 溶液溶液两支试管加入两支试管加入 振荡振荡60水浴水浴2min1号试管中加入号试管中加入 溶液溶液 取两支试管，编号取两支试管，编号1、2酶具有专一性酶具有专一性实验材料：淀粉溶液，蔗糖溶液，淀粉酶溶液，蔗糖酶溶液，实验材料：淀粉溶液，蔗糖溶液，淀粉酶溶

7、液，蔗糖酶溶液， 斐林试剂，水浴锅、试管等斐林试剂，水浴锅、试管等探究二：一种酶是否可以催化多种反应 2mL淀粉淀粉蔗糖蔗糖2滴滴淀粉酶淀粉酶溶液溶液斐林试剂斐林试剂砖红色沉淀砖红色沉淀无砖红色沉淀无砖红色沉淀再用斐林试剂鉴定，从而探究酶的专一性。再用斐林试剂鉴定，从而探究酶的专一性。(1)方案一：用同一种酶催化两种不同物质方案一：用同一种酶催化两种不同物质用淀粉酶分别作用于淀粉和蔗糖后，再用斐林试剂鉴定，根据是否用淀粉酶分别作用于淀粉和蔗糖后，再用斐林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀生成来判断淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探索有砖红色沉淀生成来判断淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探索酶的

8、专一性。酶的专一性。(2)方案二：用不同种酶催化同一种物质方案二：用不同种酶催化同一种物质如果探究酶的专一性，利用以上材料还可以有别的方案吗如果探究酶的专一性，利用以上材料还可以有别的方案吗思考与讨论：在上述实验中，检测试剂斐林试剂可否换做碘液？注意：酶作为注意：酶作为催化剂催化剂在反应前后质量和结构是不变的在反应前后质量和结构是不变的 锁钥学说锁钥学说：认为整个酶分子的天然构象具有认为整个酶分子的天然构象具有刚性结构刚性结构，酶表面具有特定，酶表面具有特定的形状。酶与底物的结合如同一把钥匙对一把锁一样。的形状。酶与底物的结合如同一把钥匙对一把锁一样。酶具有专一性的意义： 保证了细胞代谢能够有

9、条不紊地进行。 酶具有专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应每一种酶只能催化一种或一类化学反应资料资料1 1：威白污渍爆炸盐威白污渍爆炸盐( (独有独有三重复合酶三重复合酶配方）配方）威白教你洗衣小绝招：威白教你洗衣小绝招：洗前浸泡三十分钟，效果更佳洗前浸泡三十分钟，效果更佳若衣服太脏，可适当若衣服太脏，可适当增加用量增加用量用用温水浸泡温水浸泡效果更好，但水温效果更好，但水温不要超过不要超过60601 1、从上面的现象你能提出来什么问题？、从上面的现象你能提出来什么问题？资料资料2：我们知道口腔温度和体温差不多，而当我们我们知道口腔温度和体温差不多，而当我们口腔中的口腔中的唾液淀粉酶唾液

10、淀粉酶进入进入胃胃中以后，却发现，中以后，却发现，唾液不再唾液不再具有催化淀粉分具有催化淀粉分解的功能。解的功能。（提示：唾液（提示：唾液PH6.2PH6.27.4,7.4,胃液胃液PH0.9PH0.91.51.5）酶的催化能力受温度和PH的影响二、酶的作用条件较温和探究三：酶在酸性、碱性条件下的催化效率实验材料：实验材料：H2O2溶液、溶液、 新鲜肝脏研磨液新鲜肝脏研磨液、NaOH溶液、稀盐酸、清水、试管溶液、稀盐酸、清水、试管 实验分析： 2H2O2 2H2OO2 pH可影响酶活性，从而影响可影响酶活性，从而影响O2的产生量，据的产生量，据O2产生量的产生量的多少可判断多少可判断pH对酶活

11、性的影响。对酶活性的影响。过氧化氢酶过氧化氢酶实验原理实验原理自变量：自变量：因变量：因变量：无关变量：无关变量：不同的不同的pH(NaOH溶液、稀盐酸、清水溶液、稀盐酸、清水)H2O2溶液分解产生氧气，溶液产生气泡溶液分解产生氧气，溶液产生气泡H2O2溶液的量、浓度，温度、反应时间等溶液的量、浓度，温度、反应时间等实验实验步骤步骤一一取三支试管，编号取三支试管，编号1、2、3。 二二1 1号试管中加入号试管中加入 。 2 2号试管中加入等量号试管中加入等量 。3 3号试管中加入等量号试管中加入等量 。 三三三支试管都加入三支试管都加入 ，四四三支试管都加入三支试管都加入 ，振荡，反应，振荡，

12、反应实验现象实验现象 实验结论实验结论 探究三：酶在酸性、碱性条件下的催化效率实验材料：实验材料：H2O2溶液、溶液、 新鲜肝脏研磨液新鲜肝脏研磨液、NaOH溶液、稀盐酸、清水、试管溶液、稀盐酸、清水、试管 2滴滴NaOH2mLH2O2溶液溶液产生少量气泡产生少量气泡产生少量气泡产生少量气泡酶的作用条件温和酶的作用条件温和2滴新鲜肝脏研磨液滴新鲜肝脏研磨液稀盐酸稀盐酸清水清水产生大量气泡产生大量气泡思考与讨论：实验步骤二和四能否调换顺序？为什么？ 上述实验材料（H2O2溶液、溶液、新鲜肝脏研磨液新鲜肝脏研磨液）可否用来探究酶在高温、低温条件下的催化效率？不可以，因为不可以，因为H2O2溶液的分

13、解速率受溶液的分解速率受温度温度影响。影响。思考与讨论：探究温度对酶活性的影响探究温度对酶活性的影响方方法法步步骤骤一一取六只试管编号取六只试管编号1 12 23 34 45 56 6二二淀粉溶液淀粉溶液2ml2ml/ /2ml2ml/ /2ml2ml/ /三三淀粉酶溶液淀粉酶溶液/ /1ml1ml/ /1ml1ml/ /1ml1ml四四温度处理温度处理5min5min100100606000五五混合后保温混合后保温5min5min将将同一温度同一温度内的两物质混合内的两物质混合六六滴加碘液滴加碘液1 1滴滴1 1滴滴1 1滴滴结果结果现象现象结论结论探究温度对酶活性的影响探究温度对酶活性的影

14、响变蓝变蓝不变蓝不变蓝变蓝变蓝酶的催化作用需要在酶的催化作用需要在适宜的温度适宜的温度下进行下进行方方法法步步骤骤一一取六只试管编号取六只试管编号1 12 23 34 45 56 6二二淀粉溶液淀粉溶液2ml2ml/ /2ml2ml/ /2ml2ml/ /三三淀粉酶溶液淀粉酶溶液/ /1ml1ml/ /1ml1ml/ /1ml1ml四四温度处理温度处理5min5min100100606000五五混合后保温混合后保温5min5min将将同一温度同一温度内的两物质混合内的两物质混合六六滴加碘液滴加碘液1 1滴滴1 1滴滴1 1滴滴结果结果现象现象结论结论思考与讨论：实验至少需要设计几组？需要几只试

15、管？注意注意2.不宜用淀粉酶探究PH对酶活性和影响，因为淀粉能在酸性条件下分解3.底物和酶混合之前，必须先在一定的温度或PH下处理一段时间科学家在科学家在不同的不同的pHpH和和温度温度条件下测定同一条件下测定同一种酶的活性，根据所种酶的活性，根据所获得数据获得数据绘制成曲线绘制成曲线作用条件较温和：作用条件较温和：受温度和受温度和pH值（酸碱度）影响值（酸碱度）影响低温：抑制低温：抑制过酸：失活过酸：失活 过碱：失活过碱：失活结论：结论：在最适宜的温度和最适宜的在最适宜的温度和最适宜的pHpH下，酶的活性最高。下，酶的活性最高。温度和温度和pHpH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。偏高或偏低

16、，酶的活性都会明显降低。 过酸、过碱和高温：过酸、过碱和高温：能使酶分子的空间结构遭到破坏而永久失活，能使酶分子的空间结构遭到破坏而永久失活，不可恢复。不可恢复。低温：低温：酶的活性降低，但酶的空间结构保持稳定，适宜的温度下酶酶的活性降低，但酶的空间结构保持稳定，适宜的温度下酶的活性可以恢复。（低温保存酶）的活性可以恢复。（低温保存酶）A AB BC CD DE EF F酶促反应速率最适温度最适PH高温：失活高温：失活温度和pH都可以通过影响酶活性进而影响酶促反应速率。在有足够底物而其他因素适宜的情况下，则酶促反应速率与酶浓度成正比 酶的数量有限。当底物浓度达到一定限度时，所有的酶全部与底物结

17、合，反应速率达到最大，再增加底物浓度，反应速率也不再增加 影响酶促反应速度的因素还有哪些？酶浓度底物浓度 1.在盆中放入羊毛衫在盆中放入羊毛衫 2.加入加酶洗衣粉加入加酶洗衣粉 3.倒入一暖瓶热水。倒入一暖瓶热水。 李华同学帮妈妈用加酶洗衣粉清洗羊毛衫，为什么还被妈妈打了一顿，你来帮他找找原因。课堂小结酶的特性：酶的特性：1.酶具有高效性酶具有高效性2.酶具有专一性酶具有专一性3.酶的作用条件温和酶的作用条件温和实验中的注意事项：实验中的注意事项：1.控制无关变量控制无关变量2.设置空白对照设置空白对照结合教材结合教材 “酶为生活添姿彩酶为生活添姿彩”，查阅资料，了解酶在查阅资料，了解酶在生生

18、产和产和生活中的应用生活中的应用课后作业：一、概念检测一、概念检测1.嫩肉粉的主要作用是利用其中的酶对肌肉组织中的有机物进行分解，使肉类制品嫩肉粉的主要作用是利用其中的酶对肌肉组织中的有机物进行分解，使肉类制品口感鲜嫩。由此可推测嫩肉粉中能起分解作用的酶是口感鲜嫩。由此可推测嫩肉粉中能起分解作用的酶是 （ ）A. 纤维素酶纤维素酶 B. 淀粉酶淀粉酶 C. 脂肪酶脂肪酶 D. 蛋白酶蛋白酶2.能够促使唾液淀粉酶水解的酶是能够促使唾液淀粉酶水解的酶是 （ ）A. 淀粉酶淀粉酶 B. 蛋白酶蛋白酶 C. 脂肪酶脂肪酶 D. 麦芽糖酶麦芽糖酶3.将刚采摘的新鲜糯玉米立即放入将刚采摘的新鲜糯玉米立即放

19、入85水中热烫处理水中热烫处理2 min，可较好地保持甜味。，可较好地保持甜味。这是因为加热会这是因为加热会 （ ）A. 提高淀粉酶的活性提高淀粉酶的活性 B. 改变可溶性糖分子的结构改变可溶性糖分子的结构C. 破坏淀粉酶的活性破坏淀粉酶的活性 D. 破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶的活性破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶的活性课后习题DBD二、拓展应用二、拓展应用1.下图表示的是某类酶作用的模型。尝试用文字描述这个模型。这个模型能解释下图表示的是某类酶作用的模型。尝试用文字描述这个模型。这个模型能解释 酶的什么特性？酶的什么特性？2.下图表示最适温度下反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。下图表示

20、最适温度下反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。（1）请解释在）请解释在A、B、C三点时该化学反应的状况。三点时该化学反应的状况。（2）如果从）如果从A点开始温度升高点开始温度升高10，曲线会发生什么变化？为什么？请画出变化，曲线会发生什么变化？为什么？请画出变化后的曲线。后的曲线。（3）如果在）如果在B点时向反应混合物中加入少量同样的酶，曲线会发生什么变化？为点时向反应混合物中加入少量同样的酶，曲线会发生什么变化？为什么？请画岀相应的曲线。什么？请画岀相应的曲线。NoImageNoImage这个模型中这个模型中A代表某类酶，代表某类酶，B代表底物，代表底物，C和和D代表产物。这个代表产物

21、。这个模型的含义是：酶模型的含义是：酶A与底物与底物B A点：随着反应底物浓度的增加点：随着反应底物浓度的增加,反应速率加快。反应速率加快。B点：反应速率在此时达到最高。点：反应速率在此时达到最高。C点：反应速率不再随反应底物浓度的增加而升高，维持在相对稳定的水平。点：反应速率不再随反应底物浓度的增加而升高，维持在相对稳定的水平。如果如果A点时温度升高点时温度升高10，曲线上升的幅度变小因为图中原曲线表示在最适温度下催化速，曲线上升的幅度变小因为图中原曲线表示在最适温度下催化速率随底物浓度的变化温度高于或低于最适温度，反应速率都会变慢。率随底物浓度的变化温度高于或低于最适温度，反应速率都会变慢。该曲线表明，该曲线表明，B点的反应底物的浓度足够大，是酶的数量限制了反应速率点的反应底物的浓度足够大，是酶的数量限制了反应速率的提高，这时加入少量的酶，会使反应速率加快的提高，这时加入少量的酶，会使反应速率加快2022-1-9谢谢同学们的配合！