酶的特性课件【备课精研+高效课堂】 高一上学期生物人教版必修1

第五章第1节降低化学反应活化能的酶第2课时酶的特性

温故酶在代谢中的作用酶的本质比较过氧化氢在不同条件下的分解酶具有催化作用，能显著降低化学反应的活化能关于酶本质的探索绝大多数酶是蛋白质少数酶是RNA——核酶知新酶的定义：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。酶的定义：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。①酶只有一个作用：催化作用，不具有传递信息、调节的作用。②有些酶在细胞内发挥作用，有些酶在细胞外发挥作用(如：消化酶)。酶也可以在体外发挥作用(如：加酶洗衣粉中的酶)③酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸。酶与无机催化剂相比有哪些共性和特性呢？酶与无机催化剂的共性①酶与无机催化剂的催化机理相同，都是降低化学反应的活化能。②酶和无机催化剂在反应前后数量和性质不发生改变，一段时间内可以重复利用。底物

+

催化剂产物+

催化剂酶与无机催化剂的共性③酶与无机催化剂都不改变反应的平衡点，只是缩短了到达平衡点的时间。如下图所示。那么酶有什么特性呢？1、通过“淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用”的探究活动，阐明酶具有专一性，学会“控制变量和设计对照实验”的科学方法。2、通过“PH和温度对酶活性影响”的探究活动，分析理解“酶的作用条件较温和”的特性，训练模型建构的科学思维。本节目标3443

比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高。为什么4号试管的反应速率比3号试管快得多？一、酶具有高效性：酶的特性之一：高效性酶的催化效率是无机催化剂的107～1013倍abc你在踢球或奔跑时，肌细胞需要大量的能量供应。供能的化学反应如果慢悠悠地进行。你还能跑那么快吗?化学反应要酶来催化酶的催化效率要高健步如飞保证了细胞内化学反应的顺利进行。

酶具有高效性的意义：探究·实践

无机催化剂催化的化学反应范围比较广。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。

酶能像无机催化剂一样，催化多种化学反应吗?如何用实验证明？实验思路1、相同的酶催化不同的底物2、相同的底物不同的酶催化序号项目试管1试管21注入可溶性淀粉溶液2mL——2注入蔗糖溶液——2mL3注入新鲜的淀粉酶2mL2mL4加入斐林试剂振荡，酒精灯加热煮沸1min5实验现象6实验结论砖红色沉淀无变化淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用相同的酶，不相同的底物本实验能用碘液代替斐林试剂吗？不能，因为碘液无法检测蔗糖是否发生水解无砖红色沉淀生成砖红色沉淀现象记录1min1min水浴加热2mL2mL注入斐林试剂，并振荡5min5min60℃温水保温2mL蔗糖酶2mL淀粉酶注入新鲜酶溶液，并振荡2mL2mL注入3％淀粉溶液6543212号试管1号试管项目步骤另一验证酶的催化作用具有专一性实验设计相同的底物，不同的酶证明：酶具有专一性

二、酶具有专一性(1)含义：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。(3)意义：使细胞代谢能够有条不紊地进行。(2)种类：目前已发现的酶有8000多种,它们分别催化不同的化学反应。酶的特性之二：专一性

酶的专一性催化作用图解底物酶降解反应产物关于酶的专一性的两种学说a.锁钥学说酶有一定的空间结构，酶在反应中与底物的关系就像钥匙和锁的关系，它们的空间结构必须相互结合形成复合物才能发生反应。b.诱导契合学说酶活性部位不是刚性不变的，其形状可在结合底物时有所改变，即底物与酶活性部位结合，会诱导酶发生构象变化，使酶的活性中心变得与底物的结构互补，两者相互契合，从而发挥催化功能。单击添加标题03高压高温强酸强碱√√√√无机催化剂单击添加标题0304酶高压高温强酸强碱？

细胞中几乎所有的化学反应都是由酶催化的。酶催化特定化学反应的能力称为酶活性。探究·实践可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。

若细胞生活的环境条件发生改变，酶活性会怎样变化呢?探究：影响酶活性的条件唾液（淀粉酶）pH6.2~7.4胃液（胃蛋白酶）pH0.9~1.5小肠液（含多种酶）pH7.6使用温水30~40℃效果最佳，切勿用60℃以上的热水加酶温度或pH的改变会不会影响酶的活性呢？背景资料提出问题：做出假设：温度或pH会影响酶的活性唾液淀粉酶进入胃后还能消化淀粉吗？

质量分数为2%新配制的淀粉酶溶液，新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液（H2O2酶）；质量分数为3%的可溶性淀粉溶液，新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液，质量分数为5%的盐酸，质量分数为5%的氢氧化钠溶液，热水，冰块，碘液，斐林试剂；试管，烧杯，量筒，滴管，温度计，试管夹，三脚架，石棉网，酒精灯，火柴,卫生香。材料用具：设计实验：1、根据实验目的选择材料用具（酶、底物、检测试剂）探究温度对酶活性的影响：淀粉酶、淀粉溶液、碘液探究PH对酶活性的影响：过氧化氢酶、过氧化氢溶液、卫生香（1）为什么不宜选择H2O2酶探究温度对酶活性影响？

因为H2O2在不同温度下有不同的分解速率（高温下自身会分解），给实验引入额外的变量。（2）为什么不宜用斐林试剂代替碘液？因为斐林试剂的使用需要加热，加热会改变反应体系的温度，给实验引入额外的变量。问题聚焦（3）为什么不宜选择淀粉探究PH对酶活性影响？因为淀粉在酸性条件下会分解，给实验引入额外的变量。实验设计思路探究温度对淀粉酶活性的影响1号试管淀粉溶液实验步骤一二三四2号试管3号试管加入淀粉酶2滴，振荡试管各加入2mL淀粉溶液保持0℃冰水中约5min加热至100℃，约5min加热至60℃，约5min各加入两滴碘液振荡探究温度对淀粉酶活性的影响×实验步骤设计一定要先调好温度再加入酶，因为酶具有高效性，二者一旦混合就会快速完成反应，再调整好温度就没用了。1号试管淀粉溶液实验步骤一二三四实验现象结论2号试管3号试管加入淀粉酶2滴，振荡试管各加入2mL淀粉溶液变蓝保持0℃冰水中约5min加热至100℃，约5min加热至60℃，约5min各加入两滴碘液振荡不变蓝变蓝探究温度对淀粉酶活性的影响（方案一）自变量因变量无关变量无关变量等量原则等量原则无关变量酶活性酶的催化作用需要在适宜的温度下进行方法步骤取六只试管编号11＇22＇33＇淀粉溶液2ml/2ml/2ml/淀粉酶溶液/1ml/1ml/1ml温度处理5min100℃60℃0℃混合后保温5min将同一温度内的两物质混合滴加碘液1滴1滴1滴结果现象结论探究温度对酶活性的影响（方案二）变蓝不变蓝变蓝酶的催化作用需要在适宜的温度下进行酶活性受温度影响示意图抑制失活

在最适宜温度下，酶的活性最高，温度偏高或偏低酶的活性都会明显降低，温度过高酶的空间结构遭到破坏，酶会永久失去活性。

在0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高。因此，酶制剂适宜在低温下保存。建构数学模型探究pH对过氧化氢酶活性的影响实验设计思路1号试管过氧化氢溶液实验步骤一二三四实验现象结论2号试管3号试管加入过氧化氢酶2滴，振荡2min试管各加入2mL过氧化氢溶液pH＝7pH=12pH＝2将带火星的卫生香分别放入试管中探究pH对过氧化氢酶活性的影响×1号试管过氧化氢溶液实验步骤一二三四实验现象结论2号试管3号试管加入过氧化氢酶2滴，振荡2min试管各加入2mL过氧化氢溶液无明显变化pH＝7pH=12pH＝2将带火星的卫生香分别放入试管中复燃无明显变化探究pH对过氧化氢酶活性的影响自变量无关变量因变量酶活性酶的催化作用需要在适宜的PH下进行1号试管在过酸过碱的条件下，都会使酶的

遭到破坏,蛋白质变性，酶永久失去

。在最适合的pH下，酶的活性最高

空间结构活性失活失活建构数学模型三、酶的作用条件较温和酶所催化的反应一般是在比较温和的条件下进行的。动物体内的酶最适pH大多在6.5～8.0，人体唾液的pH为6.2～7.4，小肠液的pH为7.6。但也有例外，如胃蛋白酶的最适pH为1.5;植物体内的酶最pH大多为4.5～6.5。相关信息一般来说，动物体内的酶最适温度在35～40℃;植物体内的酶最适温度在40～50℃;细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大，有的酶最适温度可高达70℃。补充：★影响酶促反应速率的因素：1、温度:3、酶的浓度：反应速率随酶浓度的升高而加快。4、底物浓度：在一定浓度范围内，反应速率随底

物浓度的升高而加快，但达到一定浓度，反应速率不再变化酶促反应速率酶的浓度酶促反应速率底物浓度酶饱和了2、pH：底物充足影响酶的活性影响酶的活性影响酶促反应速率的因素1.酶促反应：由酶催化的化学反应，生物体内的化学反应绝大多数属于酶促反应。2.酶促反应速率：单位时间内反应物或生成物浓度的改变量。3.影响酶促反应速率的因素：pH温度抑制剂激活剂活性浓度底物浓度酶酶促反应速率甲乙丙丁①图甲中，温度从a降低或升高，酶促反速率均下降，但是下降的原因不同。1.温度、pH、底物浓度、酶浓度②图乙中，pH从b降低或升高，酶促反速率均下降，但是下降的原因相同。③图丙中，底物浓度为c时，酶促反应速率达到最大，因为，酶被底物饱和。酶的专一性每一种酶只能催化一种或一类的化学反应酶的催化效率是无机催化剂的107~1013

倍酶的高效性

酶的作用条件较温和酶所催化的反应一般是在比较温和的条件下进行的。小结

你觉得小明奶奶的做法对吗？你想对她说些什么？

小明刚放学回家，就看见奶奶拿着一袋洗衣粉往洗衣盆中倒了许多，然后拿着一暖瓶开水倒入盆中，盆中立刻起了许多泡沫。“您这是干吗？”“我给你洗洗你的羊毛衫。”小明一看水盆旁边放着“雕牌加酶洗衣粉”。思考拓展：酶的应用1.溶菌酶溶解细菌细胞壁，具有抗菌消炎的作用。在临床上与抗生素混合使用，能增强抗生素的疗效。2.果胶酶分解果肉内细胞壁中的果胶，提高果汁产量，使果汁变得澄清。3.加酶洗衣粉蛋白酶——血渍、奶渍脂肪酶——油渍淀粉酶、纤维素酶4.含酶牙膏残留在牙缝里的食物残渣是细菌的美食，也导致龋齿的祸根。含酶牙膏可以分解细菌，使我们的牙齿亮白、口气清新。5.多酶片多酶片中含有多种消化酶，人在消化不良时可以服用。普通糖衣-胃蛋白酶-肠溶衣糖衣-胰酶外层内层胰酶中包括：胰蛋白酶、胰脂肪酶、胰淀粉酶等。普通糖衣保护胃蛋白酶，在胃液中会分解，释放出胃蛋白酶。肠溶衣保护胰酶，在胃液中不会分解，在小肠中分解，释放出胰酶。课后习题一、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B.淀粉酶C.脂肪酶D.蛋白酶2.能够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.麦芽糖酶DB一、概念检测3.将刚采摘的新鲜糯玉米立即放入85℃水中热烫处理2min，可较好地保持甜味。这是因为加热会（）A.提高淀粉酶的活性B.改变可溶性糖分子的结构C.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D二、拓展应用1.下图表