【生物】酶的特性课件 2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

细胞中每时每刻都进行这许多化学反应，统称为细胞代谢。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，少数是RNA。酶催化作用实质：降低化学反应的活化能，使化学反应在较低能量水平上进行，从而加快化学反应速率。结果：使细胞代谢在温和条件下快速进行。随自变量的变化而变化的因素人为改变的因素除自变量外实验中可能存在的一些可变因素自变量因变量无关变量前测1.什么是活化能？2.酶的作用机理？2.酶的定义及本质？前测能量反应物产物E1E2活化能Fe3+催化加热提供酶催化E3反应过程加热：Fe3+：酶：提高分子的能量，从而增加活化分子数降低化学反应的活化能更显著地降低化学反应的活化能与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。前测酶催化作用实质：降低化学反应的活化能，使化学反应在较低能量水平上进行，从而加快化学反应速率。结果：使细胞代谢在温和条件下快速进行。酶的本质1、酶的来源：2、酶的功能：3、酶的化学本质：活细胞催化作用多数是蛋白质，少数是RNA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，少数是RNA。核酶前测某同学为验证过氧化氢酶的化学本质是蛋白质而不是RNA，根据实验室提供的以下材料进行实验，请帮他补充完整：实验材料和试剂：新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液，过氧化氢酶溶液，蛋白酶，RNA水解酶。试管，量筒，滴管，试管架，试管夹等。实验步骤：①取适量过氧化氢酶溶液均分为两份，分别用__________________________________处理，备用；②取三支试管，分别编号为A、B、C，分别加入________________；③向A试管中滴加两滴过氧化氢酶溶液，B、C试管的处理是___________________________；④观察三支试管中气泡产生的速率。预期实验结果，得出实验结论：实验结果：__________________________________________________________。实验结论：__________________________________________________________。适量的蛋白酶和等量的RNA水解酶等量的新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液B管中加入等量的用蛋白酶处理过的过氧化氢酶溶液，C试管中加入等量的用RNA水解酶处理过的过氧化氢酶溶液A、C试管中气泡产生速率快，B试管中气泡产生速率慢或无气泡过氧化氢酶的化学本质是蛋白质而不是RNA试剂检测法探究酶的本质1、探究酶的本质是否为蛋白质项目实验组对照组材料待测酶溶液（等量）已知蛋白液试剂分别加入等量的双缩脲试剂现象是否呈现紫色呈现紫色结论实验组呈现紫色说明该酶的化学本质为蛋白质，否则该酶的化学本质不是蛋白质2、探究酶的本质是否为RNA待测酶溶液蛋白酶处理RNA酶处理处理后的酶溶液+相应反应物反应物是否被分解分解不分解酶的本质是RNA蛋白质不分解分解蛋白质成分：蛋白酶0.2%，清洁剂15%。用法：洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内一段时间，使用温水30～40℃效果最佳。切勿用60℃以上的热水。注意：切勿用于丝质及羊毛衣料；用后须彻底清洗双手。一般洗衣粉不易清除衣物上的奶渍,但加酶洗衣粉可以。某加酶洗衣粉包装袋上印有以下资料:导入酶的特性第1节降低化学反应活化能的酶第2课时1、说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素（如pH和温度）的影响2.通过实验，探究酶催化的专一性、高效性。3.结合影响酶活性的相关实验和相关曲线图，掌握温度、pH等对酶活性的影响。（科学思维）学习目标你在踢球或奔跑时，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酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利进行酶促反应：由酶催化的化学反应称为酶促反应底物：受酶催化而发生化学反应的分子叫底物（反应物）意义：酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利进行、能量供应的稳定。一、酶的特性——与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。加酶加无机催化剂未加催化剂酶的催化效率一般是无机催化剂的107～1013倍。高效性一、酶的特性不是，酶具有专一性。酶的催化效率如此的高效，那么酶是不是就是万能的了？一种酶是不是就可以催化所有的化学反应了呢？既催化蛋白质水解酶也能催化脂肪水解还能催化淀粉水解验证酶具有专一性应该怎么做？若酶具有专一性，则淀粉酶具有专一性，蔗糖酶具有专一性淀粉酶能催化淀粉的水解，不能催化蔗糖的水解淀粉酶能催化淀粉的水解，而蔗糖酶不能实验验证推论淀粉酶＋淀粉淀粉酶＋蔗糖实验验证淀粉酶＋淀粉蔗糖酶＋淀粉推论二、酶的特性—淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用1、实验材料：质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液、质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、质量分数为3%的蔗糖溶液、斐林试剂、热水2、提出假设①淀粉（非还原糖）葡萄糖产生砖红色沉淀淀粉酶斐林试剂水浴加热③蔗糖(非还原糖）蔗糖（非还原糖）不产生砖红色沉淀淀粉酶斐林试剂水浴加热能改用碘液来检测吗？为什么？不能，因为碘液可以检测淀粉是否能被分解，但是无论蔗糖是否发生水解，都不与碘液发生颜色反应。专一性二、酶的特性—淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用加入物质（毫升）试管1试管23%的淀粉溶液2ml——3%的蔗糖溶液——2ml淀粉酶溶液2ml2ml温度60℃60℃斐林试剂2ml2ml煮沸（分钟）1min1min实验结果实验结论砖红色沉淀无砖红色沉淀淀粉酶只能催化淀粉的水解，而不能催化蔗糖的水解。自变量：因变量：无关变量：底物（溶液）底物是否被淀粉酶水解淀粉溶液的用量和浓度淀粉酶溶液的用量和浓度保温时间、反应时间二、酶的特性——专一性酶的催化作用图解底物（反应物）酶产物（生成物）每一种酶只能催化一种或一类化学反应。意义：细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的专一性分不开的。锁钥学说：认为整个酶分子的天然构象具有刚性结构，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。酶的抑制剂竞争性抑制剂特异性作用于酶，从而降低酶的活性，甚至使酶完全丧失活性的物质。

①竞争性抑制剂是与酶的正常底物相似的化学物质，它与底物分子竞争酶的活性部位。酶的活性部位不能同时既与底物结合又与抑制剂结合，因而在底物和抑制剂之间产生竞争，抑制剂占据了酶的活性部位，底物分子被排斥在外，这种抑制作用可以通过增大底物浓度而解除。

②非竞争性抑制剂并不占据活性部位，它与酶分子结合的部位不是活性部位。有些酶与非竞争性抑制剂结合后，会使酶的活性部位的空间结构改变，使之不能与底物结合当然，非竞争性抑制剂的作用机制也有其他情况。如有些抑制剂与酶结合后，还可以与底物结合，酶与底物结合后，也可以与抑制剂结合。这种情况下形成的抑制剂一酶一底物复合物不能进一步分解为产物，从而隆低酶活性。非竞争性抑制剂与酶的活性部位以外的基团相结合，其结构与底物无、共同之处，增大底物浓度不能解除该种抑制作用。非竞争性抑制剂洗衣小贴士：不宜用60℃及以上的热水直接溶解洗衣粉。为什么？唾液pH6.2~7.4胃液pH0.9~1.5小肠液pH7.6为什么多酶片不能与酸性药物同服，也不能用热开水冲服呢？人体的不同部位的消化液pH不同，各种消化酶在不同的部位都能发挥作用吗？酶起催化作用需要怎样的条件呢？适合的温度和PH值探究实验的一般程序：提出问题1作出假设2设计实验3分析结果，得出结论5进行实验4表达交流6进一步探究7影响酶活性的条件提出问题作出假设酶活性：酶催化特定化学反应的能力称为酶活性，一般用酶促反应速率衡量酶活性。酶的活性是否受pH、温度等的影响酶的活性受pH、温度等的影响已知条件探究温度对酶活性的影响探究pH对酶活性的影响我们选用的底物我们选用的酶

底物：①质量分数3％的可溶性淀粉溶液②质量分数3％的H2O2溶液酶溶液：③淀粉酶溶液（适宜温度60℃左右）④新鲜的肝脏研磨液（含H2O2酶）①③②④选择材料（酸能促进淀粉分解）（高温下H2O2分解加快）设计实验3自变量：因变量：检测：无关变量：温度对酶活性的影响（以淀粉为底物）温度不同酶活性

碘液检测观察各试管中颜色的深浅。pH，底物量及浓度，酶量，反应时间等。pH对酶活性的影响（以H2O2为底物）自变量：因变量：检测：无关变量：pH不同酶活性相同时间内H2O2分解产生气泡的量。温度，底物量及浓度，酶量，反应时间等。三、酶的特性—1、实验材料：淀粉酶、可溶性淀粉、碘液、蒸馏水、冰水、热水。2、实验原理：淀粉酶+可溶性淀粉碘液变蓝不变蓝还存在淀粉不存在淀粉酶没起作用酶起作用，催化淀粉分解了探究温度对酶活性的影响1试管1′试管2试管2′试管3试管3′试管实验步骤12mL淀粉溶液2mL淀粉酶溶液2mL淀粉溶液2mL淀粉酶溶液2mL淀粉溶液2mL淀粉酶溶液2在冰水中水浴5min在60℃水中水浴5min在沸水中水浴5min31与1′试管混合摇匀2与2′试管混合摇匀3与3′试管混合摇匀4冰水中水浴数分钟60℃水浴数分钟沸水中水浴数分钟5取出试管，分别滴加2滴碘液摇匀，观察现象实验现象结论变蓝不变蓝变蓝三、酶的特性—探究温度对酶活性的影响①淀粉酶在60℃时催化淀粉水解，在0℃和100℃时不能发挥催化作用。②酶的催化作用需要适宜的温度条件，温度过高或过低都影响其催化效率。三、酶的特性—酶作用条件较温和1.温度酶活性受温度影响示意图最适温度t/0C低温：酶活性很低，其空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高。高温：酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。

在最适温度下，酶的活性最高，温度继续升高酶的活性反而会降低。最适温度：酶促反应速率最快时的环境温度。三、酶的特性—1、实验材料：肝脏研磨液+过氧化氢溶液、0.01mol/L的盐酸、0.01mol/L的NaOH溶液、蒸馏水2、实验原理：

肝脏研磨液+过氧化氢溶液气泡量多少分解速率快分解速率慢酶活性高酶活性低探究PH对酶活性的影响三、酶的特性—探究PH对酶活性的影响咯诸早拜末碧叙叼邪竟范揣骤计胰裤丝着弹拄岿叔佑贪樟詹连桶尊爷纶为《降低化学反应活化能的酶》课件新人教版必修1《降低化学反应活化能的酶》课件新人教版必修1试管1试管2试管3肝脏研磨液

pH

H2O2溶液观察

实验现象结论1mlHCl1mlH2O1mlNaOH2滴2滴2滴观察气泡产生量pH会影响酶活性，pH过高或过低都会降低酶活性。2ml2ml2ml不明显大量不明显思考：先混合还是先调PH？先调PH三、酶的特性—酶作用条件较温和咯诸早拜末碧叙叼邪竟范揣骤计胰裤丝着弹拄岿叔佑贪樟詹连桶尊爷纶为《降低化学反应活化能的酶》课件新人教版必修1《降低化学反应活化能的酶》课件新人教版必修1

在最适pH下，酶的活性最高，pH继续升高,酶的活性降低。最适PH值：酶促反应速率最快时的环境pH。2.pH值强酸强碱：酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。四、影响酶促反应速率的因素酶促反应速率酶的浓度底物充足酶促反应速率底物浓度酶量一定1、温度。2、PH值。3、酶的浓度。4、底物浓度。(P点后速率受酶数量、酶活性限制)P点【易错提醒】有关影响酶促反应速率的因素的“三点提醒”(2)酶催化反应时,最适温度和最适pH不会相互影响。反应溶液中pH的变化不影响酶作用的最适温度。反应溶液中温度的变化不影响酶作用的最适pH。【易错提醒】有关影响酶促反应速率的因素的“三点提醒”(3)酶量的增加会提高酶促反应的速率,但不会改变化学反应的平衡点;适当增加反应物浓度,既改变了反应速率,也改变了反应的平衡点。ABC五、总结归纳酶酶的特性高效性专一性作用条件温和影响酶促反应的因素温度PH值底物浓度酶的浓度本质由活细胞产生，具有催化作用的有机物，多数是蛋白质，少数是RNA1．在生物化学反应中，当底物与酶的活性部位形成互补结构时，可催化底物发生变化，如图甲A所示。酶的抑制剂是与酶结合并降低酶活性甚至使酶完全失活的分子。竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性部位，非竞争性抑制剂和酶活性部位以外的其他部位结合，从而抑制酶的活性，如图甲B、C所示。