2018版高中生物 第5章 细胞的能量供应和利用 第1节 降低化学反应活化能的酶 第2课时 酶的特性课件 新人教版必修1.ppt

第2课时酶的特性,自主学习,凝练素养,自主学习读教材学基础,一、酶的高效性和专一性请仔细阅读教材第83页第2、3自然段,完成下列问题。,无机催化剂,一种或一类,二、酶的作用条件较温和请仔细阅读教材第8384页的探究和第85页“酶的作用条件较温合”,完成下面的问题。1.酶活性的概念:酶对化学反应的。2.影响酶活性的主要因素:温度和pH。(1)在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性。温度和pH偏高或偏低,酶活性都会。(2)过酸、过碱或温度过高,会使酶的遭到破坏,使酶永久失活。低温时酶的活性很低,但酶的稳定,在适宜的温度下酶的活性可以。,催化效率,最高,明显降低,空间结构,空间结构,升高,判断(1)细胞生活的环境条件改变,不会影响细胞内酶的活性。()(2)酶的专一性是指一种酶只能催化一种化学反应。()(3)一般来说与无机催化剂相比,酶的催化作用具有高效性。()(4)同种生物体内所有的酶都具有相同的最适温度和最适pH。(),主题一,凝练素养解难题提能力,酶的特性的实验设计思路,教师参考,问题引领:1.在验证酶的特性实验中,自变量和因变量分别是什么?2.探究温度(或pH)对酶活性影响的实验设计思路是什么?,1.验证酶专一性的实验设计思路(1)思路,(2)变量分析:实验中自变量是不同底物或不同酶液,因变量是底物是否被分解。(3)实例探究胃蛋白酶对蛋白块和淀粉块的分解作用。探究胃蛋白酶和唾液淀粉酶对蛋白块的分解作用。,2.探究酶活性适宜条件的实验设计思路(1)思路,(tn代表不同的温度,pHn代表不同的pH),(2)变量分析,(3)步骤设计若干组等量底物若干组等量酶液各自在所控制温度(或pH)下处理一段时间同温度(pH)下的底物与酶液混合在各自所控制的温度(或pH)下处理一段时间检测、分析结果,得出结论,【典例1】(2017山东济南期末)某生物兴趣小组欲探究温度对酶活性的影响。假如你是该小组的一员,成员们一致推选你完成设计思路。(要求:实验分5组进行)可供选择的材料与试剂:猪肝研磨液、唾液、过氧化氢、淀粉;斐林试剂、碘液。可供选择的温度:12、17、22、27,32、37、42、47、52、57。(其他条件均满足要求),(1)选择的一组材料是唾液和淀粉,不选猪肝研磨液和过氧化氢这一组材料的理由是。,解析:(1)在测酶的最适宜温度时,不能选择猪肝研磨液和过氧化氢,因为过氧化氢在一定温度条件下也会分解,干扰实验结果。答案:(1)过氧化氢在一定温度条件下也会分解,干扰实验结果,解析:(2)唾液淀粉酶的最适温度在37左右,所以温度设置最科学合理的一组是17、27、37、47、57,B正确。(3)为了严格控制自变量在预设的温度,则先后顺序是恒温处理混合反应物恒温处理。答案:(2)B(3)先恒温处理再混合反应物(或恒温处理混合反应物恒温处理),(2)温度设置最科学合理的一组是。A.12、17、22、27、37B.17、27、37、47、57C.17、22、27、37、47D.22、27、32、37、42(3)该实验过程中,恒温处理与混合反应物的先后顺序是。,解析:(4)唾液淀粉酶分解淀粉,可根据淀粉的含量来探究酶的活性,可用碘液来检测淀粉,若选用斐林试剂,由于该试剂使用过程中需要加热,因此会影响实验结果。(5)该实验的对照属于相互对照。答案:(4)碘液(5)C,(4)适合用于该实验检测酶活性的试剂是。(5)该实验的对照属于。A.空白对照B.前后对照C.相互对照D.条件对照,方法透析探究性实验设计的一般方法探究性实验一般包括:提出问题、作出假设、设计实验、预期实验结果和结论、进行实验、观察并记录结果、分析结果并得出结论七个基本内容。提出问题就是提出根据观察或搜集到的材料发现的值得探讨的问题。作出假设就是对所提出的问题依据已有的知识或经验所作的假定性结论。设计实验就是针对假设进行的验证性的实验步骤设计,这一步的关键是对变量的处理和控制。预期实验结果和结论就是根据设计的实验预期可能会出现的实验结果及得出的结论;预期实验结果时应将可能会出现的结果一一列举出来。进行实验就是根据设计的实验步骤进行严格的操作。观察并记录结果,一般是采用表格的形式将测量或观察到的数据如实记录到表格中。分析结果并得出结论就是对实验的实际结果与预期结果比较,若一致则说明假设正确,若不一致说明假设错误。,备选例题,(2017江西新余段考)下列有关酶的特性及相关实验的叙述正确的是()A.pH过高或过低以及温度过高或过低都能使酶变性失活B.在研究温度影响淀粉酶活性实验中,可以用斐林试剂检测实验结果C.在温度影响酶活性实验中,不适宜选择过氧化氢酶作为研究对象D.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响,C,解析:温度过低不会导致酶变性失活;在研究温度影响淀粉酶活性实验中,自变量是温度的不同,而用斐林试剂检测还原糖需水浴加热,会对实验结果产生干扰;胃蛋白酶在较强酸性条件下活性较高,故还应配制pH为1、2的缓冲液用于实验。,【题组演练】1.(2017福建龙海期末)下表为一项实验设计方案的操作步骤和实验结果。对结果的解释,合理的是(),D,A.唾液淀粉酶在37时活性最高B.温度对酶活性影响不明显C.碘液对淀粉的显色反应不明显D.保温前酶已催化淀粉水解,解析:酶在高温条件下会变性失活,两组实验出现相同的实验结果,可能的原因是保温前酶已催化淀粉水解。,2.现有3支试管甲、乙、丙,先向各试管内加入2mL可溶性淀粉溶液,再按图中所示步骤操作,然后分别用斐林试剂检验。下列说法中不正确的是()A.实验结果是乙、丙试管内出现砖红色沉淀B.甲和丙试管对照,说明酶的活性受温度的影响C.实验结果是甲试管内出现砖红色沉淀D.甲和乙试管对照,说明酶具有专一性,解析:酶具有专一性,胃蛋白酶不能分解淀粉,所以乙试管不会出现砖红色沉淀,丙试管的唾液淀粉酶煮沸10min后失去了活性,所以不会催化淀粉分解,该试管也不会出现砖红色沉淀。只有甲试管中淀粉被分解,出现砖红色沉淀。,A,主题二,酶活性与酶促反应速率的相关曲线分析,教师惨考问题引领:1.高温与低温对酶活性的影响相同吗?过酸与过碱呢?2.影响酶促反应速率的因素一定影响酶活性吗?,1.pH和温度对酶活性的影响,(1)甲图说明:在最适pH时,酶的催化作用最强,高于或低于最适pH,酶的催化作用将减弱。过酸、过碱都会使酶失活。不同的酶最适pH不同。(2)乙图说明:在一定温度范围内,随温度的升高,酶的催化作用增强,超过这一范围酶催化作用将减弱。低温只会抑制酶的活性,而高温会使酶失活。(3)丙图说明:反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。,2.酶浓度和底物(反应物)浓度对酶促反应速率的影响曲线,(1)甲图说明:在底物充足、其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度呈正相关。(2)乙图说明:在底物浓度较低时,酶促反应速率随底物浓度增加而加快,酶促反应速率与底物浓度近乎成正比。当底物浓度达到一定限度时,酶促反应速率就达到一个最大值,此时即使再增加底物浓度,酶促反应速率几乎不再改变。,【典例2】(2017湖南浏阳月考)胰蛋白酶作用于一定量的某种物质(底物),温度保持37(最适温度),pH保持在最适值,生成物总量与反应时间关系如图。请回答下列问题。,解析:(1)依据酶的专一性,胰蛋白酶作用的底物是蛋白质。答案:(1)蛋白质,(1)该酶作用的底物是。,(2)在140分钟后,曲线变成水平,这是因为。(3)若增加胰蛋白酶浓度,其他条件不变,请在原图上画出生成物量变化的示意曲线。,解析:(2)因为底物量一定,在140分钟后,底物已被消耗尽,故曲线变成水平。(3)若增加胰蛋白酶浓度,则能加速化学反应的进程,缩短反应到达平衡点的时间。具体曲线见答案。答案:(2)底物量一定,底物已被消耗尽(3),(4)若胰蛋白酶浓度和其他条件不变,反应液pH由2逐渐升高到10,则酶催化反应的速度将如何变化?,原因是。(5)下图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速率和温度关系的是(),解析:(4)若胰蛋白酶浓度和其他条件不变,反应液pH由2逐渐升高到10,由于在pH=2时酶已失活,故酶催化反应的速率将不变。(5)由于胰蛋白酶的最适温度为37。在温度达到37之前,随温度升高分解速率一直增加。答案:(4)不变在pH=2时酶已失活(5)C,方法透析“四看法”分析酶促反应曲线一看:两坐标轴的含义,分清自变量与因变量,了解两个变量的关系。二看:曲线的变化,观察同一条曲线的升、降或平的变化,明确变量变化的生物学意义。三看:特殊点含义,即曲线的起点、终点、顶点、转折点、交叉点的生物学意义。四看:不同曲线的变化,理解曲线之间的内在联系,找出不同曲线的异同及变化的原因。,(2017河北衡水调研)图甲表示人和植物的淀粉酶在不同pH条件下的活性,图乙表示a、b、c三种酶的活性受温度的影响的情况。下列说法正确的是(),植物和人的淀粉酶的活性相同时,pH也可以相同若环境由中性变成酸性,人淀粉酶的活性逐渐升高a、b都可能是人体的酶c酶的最适温度应等于或大于40A.B.C.D.,备选例题,B,解析:题干甲中两条曲线的交点可知在pH为6的条件下,植物和人的淀粉酶的活性相同,正确;pH为7时,人的淀粉酶活性最高,所以若环境由中性变成酸性,人淀粉酶的活性逐渐降低,错误;由图乙a、b酶的最适温度可知,a酶可能是人体内的酶而b酶的最适温度在30左右,不可能是人体内的酶,错误;根据乙图中虚线分析,c酶的最适温度应等于或大于40,正确。,【题组演练】1.(2017湖北华中师大附中期末)某同学在进行某一酶促反应实验时,第一次测得产物生成量随时间变化如图中曲线a所示,第二次实验对第一次实验中的条件进行了一处调整,实验结果如曲线b所示。该同学改变的条件可能是()A.改变了酶的种类B.改变了底物浓度C.改变了酶的用量D.改变了反应温度,解析:据图可知,两次实验不一样的是生成物的量,故该同学改变的条件可能是改变了底物浓度。,B,2.图甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线,图乙表示在最适温度下,pH=b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化。若该酶促反应过程中改变某一初始条件,以下叙述正确的是()A.温度降低时,e点不移,d点右移B.H2O2量增加时,e点不移,d点左移C.pH=c时,e点为0D.pH=a时,e点下移,d点左移,解析:温度降低时,酶活性下降,反应变慢,但生成的O2量不变,e点不移,反应完全所需的时间变长,d点右移;H2O2量增加时,生成的O2量增多,e点上移,反应时间变长,d点右移;pH=c时,酶失活,反应在无酶催化时仍能进行,e点不为0;pH=a时,酶活性下降,但生成的O2量不变,e点不移,d点右移。,A,3.(2017河北定州月考)如下图所示,是某研究小组利用过氧化氢酶探究H2O2分解条件而获得的实验结果。相关叙述错误的是()A.图一可以得出酶具有高效性B.图一bc段产生的原因可能是底物数量(浓度)有限C.图二bc段产生的原因可能是过氧化氢酶数量(浓度)有限D.图三可以得出pH越小或越大酶活性越高,解析:图三中,由溶液中H2O2的量可知,在一定范围内,随着pH的升高,酶活性逐渐增强,而超过最适pH后,随着pH的升高,酶活性逐渐降低。,D,形成学科核心素养,(一)重要生物学概念1.酶的特性是高效性、专一性和作用条件较温和。2.酶具有高效性的原因是:与无