酶的特性课件（新教材）高中生物必修一.pptx

1、-1-第2课时酶的特性-2-3-一、淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用1.实验原理淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖。用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖的水解反应,再用斐林试剂鉴定溶液中有无还原糖,就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。2.本实验的自变量是底物的种类;因变量是底物是否被水解。3.在已知淀粉酶可以催化淀粉水解的情况下,设置1号试管有无必要?答案:有必要。本实验设置1号试管,可以进一步确认淀粉酶能够催化淀粉水解成还原糖,对2号试管起到对照的作用。-4-预习反馈1.判断正误。(1)蛋白酶只能催化蛋白质的水解而不能催化淀粉的水解,体现了酶的专一性。()(2)酶具有专一

2、性是指一种酶只能催化一种化学反应。()2.能够促使脂肪酶水解的酶是()A.脂肪酶B.淀粉酶C.蛋白酶D.DNA酶解析:脂肪酶的化学本质是蛋白质,因此能够促使脂肪酶水解的酶是蛋白酶。答案:C-5-二、影响酶活性的条件1.什么是酶活性?答案:酶催化特定化学反应的能力称为酶活性。酶活性可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率来表示。-6-2.温度和pH对酶活性的影响。-7-3.从蛋白质的结构和特点方面分析,在过酸、过碱或温度过高的条件下,酶为什么会失活?该如何保存酶?答案:过酸、过碱或高温会使酶的空间结构遭到破坏,酶活性丧失,应在低温和适宜pH下保存酶。-8-预习反馈1.酶的特性(连线)。-9-2

3、.识图。(1)图甲中AB段说明在一定温度范围内,随温度,酶的活性逐渐,温度为t2时酶的活性,t2为酶的。超过这一温度(如BC段),随温度升高,酶的活性逐渐,甚至。(2)分析图乙可知,胃蛋白酶、胰蛋白酶的最适pH分别为、。胃蛋白酶能水解进入胃中的淀粉吗?。胃蛋白酶随食糜进入小肠后,还能催化蛋白质水解吗?。答案:(1)升高增高最高最适温度降低失活(2)1.58不能不能-10-探究点一探究点二淀粉酶淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用对淀粉和蔗糖的水解作用情境导引无机催化剂和酶都能催化化学反应。无机催化剂催化的化学反应范围比较广,例如,酸既能催化蛋白质水解,也能催化脂肪水解,还能催化淀粉水解。目前发现的酶有

4、8 000多种,酶能像无机催化剂一样,催化多种化学反应吗?下表是探究“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”的实验流程,请解决下列问题。-11-探究点一探究点二-12-探究点一探究点二1.本实验能否选用碘液检测?答案:本实验不能选用碘液,因为蔗糖及其水解产物遇碘液都不会发生显色反应,无法检测蔗糖是否被水解。2.实验中如果2号试管也产生了砖红色沉淀,可能的原因有哪些?答案:蔗糖溶液放置的时间过长,蔗糖被溶液中的微生物分解成还原性的糖,从而影响实验效果。这时应临时配制蔗糖溶液。另一个可能的原因是试管不干净,实验之前应将试管用清水再清洗一次,试管编号要醒目。3.本实验的结论是什么?答案:淀粉酶只催化淀粉水解

5、,不能催化蔗糖水解,酶具有专一性。-13-探究点一探究点二归纳提升1.专一性模型(1)物理模型图中A表示酶,B表示被A催化的底物,E、F表示B被分解后产生的物质,C、D表示不能被A催化的物质。酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。-14-探究点一探究点二(2)曲线模型加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同,说明酶B对此反应无催化作用。加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快,说明酶A可催化该反应,即酶具有专一性。-15-探究点一探究点二2.实验思路-16-探究点一探究点二典例剖析为了证明酶的作用具有专一性,某同学设计了如下5组实验,分别选择一定的试剂进行检测,合理的实验方案是()A.

6、和对比,用双缩脲试剂检测B.和对比,用碘液检测C.和对比,用斐林试剂检测D.和对比,用斐林试剂检测-17-探究点一探究点二解析:蛋白酶和淀粉酶的化学本质是蛋白质,和对比,加入双缩脲试剂都会变紫色,A项错误;和对比,自变量是酶的种类,可用碘液检测,B项正确;淀粉酶水解淀粉后产生麦芽糖,麦芽糖属于还原糖,且麦芽糖水解后的产物葡萄糖也是还原糖,用斐林试剂检测,均会出现砖红色沉淀,不能确定中麦芽糖是否水解,C项错误;斐林试剂不能检测蛋白质是否水解,D项错误。答案:B-18-探究点一探究点二活学活练1.在甲、乙、丙三支试管中加入下列物质并保温一段时间后,有关分析错误的是()A.温度、pH在本实验中均属于

7、无关变量B.加入碘液后,溶液变蓝的只有乙试管C.加入斐林试剂后水浴加热,溶液呈现砖红色的是甲试管和丙试管D.加入双缩脲试剂后,三支试管中的溶液均变蓝色-19-探究点一探究点二解析:本实验的自变量是酶的种类,温度、pH在本实验中均属于无关变量;甲试管淀粉在淀粉酶的作用下水解产生还原糖,故加入斐林试剂水浴加热会出现砖红色沉淀,乙试管麦芽糖酶不能水解淀粉,加入碘液后溶液变蓝,加入斐林试剂水浴加热不能产生砖红色沉淀,丙试管内可发生和甲一样的过程;加入双缩脲试剂后,三支试管中的溶液均变紫色。答案:D-20-探究点一探究点二2.(2020天津高三学业考试)纤维素分子水解成葡萄糖需三类酶协同催化。下表信息体

8、现出酶的催化特性是()A.专一性B.高效性C.多样性D.作用条件温和解析:根据题干信息和表格信息分析,纤维素分子水解成葡萄糖需三类酶协同催化,三种酶(葡聚糖内切酶、葡聚糖外切酶、-葡萄糖苷酶)都作用于-1,4糖苷键,但是作用的部位不同,即三种酶作用于不同部位的-1,4糖苷键,说明酶的催化作用具有专一性。答案:A-21-探究点一探究点二影响影响酶活性的条件酶活性的条件情境导引新买的果蔬放在冰箱中冷藏保鲜、加酶洗衣粉最好用温水处理洗涤衣物、发烧后往往食欲不振,这些现象都与酶的活性有关。影响酶活性的条件有哪些?结合教材P8283“探究实践”提供的器材及探究思路,讨论解决下列问题。1.若要探究温度或p

9、H对酶活性的影响,应分别选择何种实验材料?请说明原因。答案:最好用淀粉溶液、唾液淀粉酶探究温度对酶活性的影响,因为过氧化氢在加热条件下可以分解。应用肝脏研磨液、过氧化氢溶液探究pH对酶活性的影响,因为淀粉在酸性条件下可以水解。-22-探究点一探究点二2.变量的控制是实验成功的关键,请完成下表。-23-探究点一探究点二3.若要探究温度对酶活性的影响,你怎样保证酶液和底物在同一温度下发挥作用?4.甲、乙两图分别是温度和pH对酶活性影响的数学模型,请分析比较甲、乙两图中甲图起点酶活性不为0,而乙图起点、终点酶活性都为0的原因。答案:将底物和酶液分别注入两个试管中,在同一温度下保温一段时间,然后再把底

10、物和酶液混合处理。答案:甲图起点酶活性不为0的原因是低温仅仅降低酶的活性但不会使酶失活;乙图起点、终点酶活性都为0的原因是pH过低(或强酸)或过高(强碱)会使酶失活。-24-探究点一探究点二归纳提升1.探究温度对酶活性影响的思路淀粉淀粉酶 各自在所控制的温度下处理一段时间淀粉与相应温度的淀粉酶混合在各自所控制的温度下保温一段时间滴加碘液,观察颜色变化-25-探究点一探究点二2.探究pH对酶活性影响的思路-26-探究点一探究点二3.研究温度和pH影响酶活性实验的4个注意点(1)在探究影响酶活性的条件时,酶活性大小通常以单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示。(2)当研究温度对酶活性的影响时,

11、温度是自变量,pH等能够影响酶活性的其他因素属于无关变量,在实验时一定要遵循无关变量保持相同且适宜。(3)在探究温度和pH对酶活性的影响实验时,不能先将酶和反应物混合后再分别放置在不同条件下处理,原因是把酶和反应物混合后会立即发生催化反应。(4)不能用H2O2为原料探究温度对过氧化氢酶催化活性的影响,原因是温度升高时H2O2会分解。-27-探究点一探究点二典例剖析下列甲、乙、丙三图依次表示酶浓度一定时,反应速率与反应物浓度、温度、pH的关系。请据图回答下列问题。-28-探究点一探究点二(1)图甲中,反应物达到某一浓度时,反应速率不再上升,原因是。(2)图乙中,A点所对应的温度称为。(3)图乙中

12、,A点到B点的曲线急剧下降,原因是。(4)将酶液等量适量分别装入A、B两试管中,将反应物溶液等量适量分别装入C、D两试管中,将A、C两试管同时放入12 水浴锅中,将B、D两试管同时放入75 水浴锅中,20 min后同时取出,将A试管中的酶液倒入C试管中,将B试管中的酶液倒入D试管中,混合均匀后都转入37 水浴锅中保温,C、D两试管中的反应分别是:;。-29-探究点一探究点二(5)图丙表示了催化反应的速率变化曲线。A.唾液淀粉酶B.胃蛋白酶C.胰蛋白酶 D.植物淀粉酶(6)若在图甲的M点时增加酶的数量,反应速率如何变化?试在图甲中画出其变化曲线。-30-探究点一探究点二解析:(1)图甲中,当反应

13、物在低浓度范围内增加时,反应速率上升。当反应物达到某一浓度时,反应速率不再上升,这是因为虽然酶具有高效性,但它的催化能力也是有一定限度的,当所有的酶都发挥了最高催化效率后,受酶浓度的限制,即使反应物浓度增加,反应速率也不会再增加。(2)图乙中,A点酶的催化效率最高,说明它对应的温度就是酶促反应的最适温度。(3)从A点到B点,由于温度逐渐升高,酶的分子结构逐渐被破坏,从而使酶活性降低,反应速率下降。(4)试管的温度较低,所以酶的活性较低,反应速率很小,当转入37 的水浴锅中保温后,其反应速率会迅速增大。试管在75 的高温下,酶的结构被破坏,活性丧失,即使再转入37 的水浴锅中保温,酶的活性也不能

14、恢复,不再具有催化作用。(5)图丙中,酶的最适pH为弱碱性,唾液淀粉酶和植物淀粉酶的最适pH近于中性,胃蛋白酶的最适pH为强酸性,只有胰蛋白酶的最适pH为弱碱性。(6)由于M点时限制反应速率增加的因素是酶数量,因此增加酶的数量,反应速率增大,增大到一定程度后达到稳定。-31-探究点一探究点二答案:(1)受反应液中的酶浓度限制(2)酶促反应的最适温度(3)温度升高,使酶活性下降(4)催化速度加快无催化反应(5)C(6)反应速率增大,增大到一定程度达到稳定,如下图。-32-探究点一探究点二活学活练1.取经过编号的5支试管分别加入2 mL物质的量浓度为0.5 mol/L的过氧化氢溶液进行如下实验。根

15、据实验内容,下列说法正确的是()A.说明酶具有高效性的是3号和4号试管B.2号和3号对照可以说明酶具有专一性C.3号和5号对照可以说明酶的活性受pH影响D.本实验不能体现酶活性与温度的关系-33-探究点一探究点二解析:通过比较2号和3号试管能说明酶具有高效性;1号和3号试管进行对照,过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解,而唾液淀粉酶不能催化该反应,说明酶具有专一性;3号和4号试管对照说明了酶的活性与温度有关。答案:C-34-探究点一探究点二2.若除酶外所有试剂已预保温,则在测定酶活力的实验中,下列操作顺序合理的是()A.加入酶加入底物加入缓冲液保温并计时一段时间后检测产物的量B.加入底物加入酶计时加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量C.加入缓冲液加入底物加入酶保温并计时一段时间后检测产物的量D.加入底物计时加入酶加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量-35-探究点一探究点二解析:依题意可知,该实验的pH为无关变量,为了排除pH的干扰,应在酶和底物混合之前加入缓冲液,为酶促反应提供稳定的pH环境,A、B、D项均错误,C项正确。答案:C