5.1降低化学反应活化能的酶课件高一上学期生物人教版必修1

降低化学反应活化能的酶本质多数蛋白质少数RNA合成原料来源作用场所生理功能作用原理总结归纳(1)A

、B

两种酶的化学本质是否相同?为什么?提示：不相同。A

酶能抵抗该种蛋白酶的降解，其化学本质不是蛋白质而是R

NA;

B

酶能被蛋白酶破坏，活性降低，化学本质为蛋白质。2.

(必修1

P₈o

“拓展应用”

T₃延伸思考)如图表示A

、B

两种酶用同一种蛋白酶处理后酶活性与处理时间的关系，据图分析：(2)B

酶活性改变的原因是什么?提示：B

酶被降解的过程中其分子结构会发生改变，从而使其活性丧失。(3)欲让A

、B两种酶的变化趋势换位，应用哪种酶处理?提

示：应

用RNA

酶处理。相同都具有微量、高效的特点，也具有一定特异性不

同产生部位几乎所有活细胞都产生酶；而只有内分泌细胞才能产生激素化学本质酶绝大多数是蛋白质，少数为RNA;而激素的化学本质为多肽和蛋白质、固醇、氨基酸衍生物等作用机制酶是催化剂，在化学反应前后，质量和性质不变；激素作为信号分子，在发挥完作用后被灭活1.对比分析酶与动物激素的“一同三不同”的原理设计实验方案。标准蛋白质样液

待测酶液双缩脲试剂紫色该酶是蛋白质蛋白酶

处理酶丧失活性该酶是蛋白质RNA酶

处理酶丧失活性该酶是RNA2.鉴定酶本质的实验原理和方法(1)试剂鉴定法：利用双缩脲试剂与蛋白质作用产生紫色反应(2)酶解鉴定法待测酶液1.高效性：与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著,催化效率更高。个

曲

线a

、b对比说明酶具有高效性*曲线a、c对比只能说加酶；加无机催化剂

明酶具有催化作用

a

b

C

平衡点酶只能缩短达

平未加催化剂

衡所需要的时间，不能改变化

应

平

行点0

时间考点二酶的特性及影响酶促反应速率的因素生成物浓度项目实验组对照组材料等量的同一种底物试剂与底物相对应的酶溶液等量的无机催化剂现象反应速率很快，或反应用时短反应速率缓慢，或反应用时长结论酶具有高效性1.验证酶的高效性和专一性(1)验证酶的高效性①实验方案②操作示例过氧化氢酶

2H

。)+O。112

22H₂O₂-

比

较

O₂

产

生

的

快

慢FeCl₃→2H₂O+O₂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。酶能像无机催化剂一样，催化多种化学反应吗?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。C

CA

C

A

B

A

F2.专一性：每一种酶只能催化一种或一类

化学反应。①物理模型

“锁和钥匙学说”②曲线分析^反应速率酶A酶B

/~(或未

0

底物A

浓度加

酶)→在底物A

中加入酶A,反应速率

较未加酶时明显加快，说明酶A

能催化底物A

参与的反应在底物A中加入酶B,反应速率和

未加酶时相同，说明酶B

不能催化

底物A参与的反应酶

A只能催化底

物A

参与的反应，说明酶具有专一性。项目方案一方案二实验组对照组实验组对照组材料底物相同(等量)与酶相对应的底物另外一种底物试剂与底物相对应的酶另外一种酶同一种酶(等量)现象发生反应不发生反应发生反应不发生反应结论酶具有专一性(2)验证酶的专一性①实验方案②操作示例淀粉(非还原糖)蔗糖(非还原糖)有砖红色沉淀无砖红

色沉淀麦芽糖蔗糖淀粉酶淀粉酶加斐林试剂考点三探究酶的特性和影响酶活性的条件1.探究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，还原糖能与斐林试剂反应，生成砖红色沉淀。在淀粉溶液和蔗糖溶液中分别加入淀粉酶，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。细胞中几乎所有的化学反应都是由酶催化的，

酶催化的特定化学反应的能力称为酶活力。可用一定条件下酶催化的某一化学反应的速

率表示序号操作步骤1号试管2号试管1注入质量分数为3%的可溶性淀粉溶液2

mL—2注入质量分数为3%的蔗糖溶液—2

mL3注入质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液2

mL2

mL4轻轻振荡，保温5

min60℃60℃5加斐林试剂，轻轻振荡2

mL2

mL6水浴加热煮沸并保持1

min7观察溶液颜色砖红色沉淀蓝色(3)实验结论：酶具有专一性，淀粉酶只能催化淀粉水解，而不能催化蔗糖水解。(2)实验设计0最适温度温度

O

最适pH

pH高温、过酸、过碱均会破坏酶的空间结构①在最适宜的温度和pH

条件下，酶的活性最高，温度和

pH偏高或偏低，酶的活

性都会明显降低。②过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。3.

酶的作用条件“较温和”低温降低酶的活性，但不会使酶失活胃蛋白酶最适pH为1.5,

胰蛋白酶最适pH接近8反应速率2.

探究温度和pH

对酶活性的影响(1)实验原理①探究温度对酶活性的影响反应原理蓝色

碘液

淀粉

淀粉酶

麦芽糖

碘液

无蓝色出现鉴定原理：温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。明确实验目的自变量操

纵施加干扰分析实

验原理随机

均分提出实验思路人无关变量控制设置

条

件

重

复

对

照

适

宜

实验预期结

果结论因变量检测观察

测量

现象

数据将若干生长状况、大小等

相同的材料

(用具)

均

分为若干组，标号为甲、乙、

丙……(或A、B、C……)不施加实验变量(自然条件

或模拟自然条件)设为对照

组，施加实验变量设为实验组(或是相互对照组)控制无关变量

(其他条件相

同且适宜，试剂等量)适宜且相同，遵循等量原则反应(生化反应类)或培养(生

理实验类)相同时间后，观察指

示(特异颜色变化、沉淀反应、

形态结构、生理特征变化等)或

测定指标(生长发育速率、生化

反应速度),记录数据又称实验变量，是研究者主动操纵即实验所探究的条件和因子，是作用于实验对象的刺

激变量，坐标中横轴标识一般为自变量又

称反应变量，是随自变量变化而产生反

应或发生变化的变量，应具有可测性和客观

性，坐标中纵轴标识一般为因变量(2)步骤书写材料分组编号

(设置对照实验)给不同的对象施

以不同的处理

(控制自变量)给以相同且适宜

条件(控制无关

变量)实验结果的观察

与记录(因变量

的检测)实验设计思路无关变量又称干扰变量、控制变量，是指与(1)实验设计策略

研究目标无关，但却影响研究结果的变量—

实验时一般需控制无关变量适宜且相同第步

第步

第步

设计实

验步骤试管编号试管1试

管

1试管2试管2'试管3试管3′实

验

步

骤1

mL淀粉酶溶液2

mL淀粉溶液1

mL淀粉酶溶液2

mL淀粉溶液1

mL淀粉酶溶液2

mL淀粉溶液二放入0℃冰水中约5

min放入60

℃热水中约5

min放入100℃热水中约5

min三将1与1'试管内的液体

混合后继续在0

℃冰水

内放置10

min将2与2'试管内的液体

混合后继续在60℃热水

内放置10

min将3与3'试管内的液体

混合后继续在100

℃热

水内放置10

min取出试管各加入两滴碘液，振荡实验现象蓝色无明显现象蓝色实验结论淀粉酶在60

℃时催化淀粉水解，在100

℃和0

℃时都不能发挥催化作用

。

酶的催化作用需要适宜的温度，温度过高或过低都会影响酶的活性(2)实验步骤和结果①探究温度对酶活性的影响②探究pH

对酶活性的影响反应原理：鉴定原理：pH

影响酶的活性，从而影响氧气的生成速率，可用带火星的卫生香燃烧

的情况来检验O₂的生成速率。试管编号试管1试管2试管3实

验

步

骤2滴过氧化氢酶溶液

1

mL蒸馏水1

mL物质的量浓度为

0.01

mol/L的盐酸溶

液1

mL物质的量浓度为0.01

mol/L的NaOH

溶液三2

mL体积分数为3%的过氧化氢溶液实验现象有大量气泡产生无气泡产生无气泡产生实验结论pH会影响酶的活性，酶的活性有适宜的pH范围②探究

pH

对酶活性的影响[问题探究]1.同一温度下的淀粉和淀粉酶为什么要预热到同一温度再混合?提示：保证反应一开始就达到预设温度，不会因为混合而改变温度。2.能否用过氧化氢溶液来探究温度对酶活性的影响?为什么?提示：不能。探究温度对酶活性的影响时，自变量是温度，而过氧化氢在高温时会

自动分解，影响对实验结果的分析。3.在探究温度对淀粉酶活性的影响的实验中能否用斐林试剂来检测?为什么?提示：不能。因为斐林试剂与还原糖只有在加热的条件下才有砖红色沉淀生成，而该实验需严格控制不同温度。4

.在探究pH

对酶活性的影响的实验中能否选用淀粉酶和淀粉作为实验材料?为什么?提示：不能。因为淀粉在酸性条件下会发生水解反应，影响对实验结果的分析。组别编号12n实验材料等量的同种底物温度(pH)T₁(a₁)T₂(a₂)Tn(an)衡量指标相同时间内，各组酶促反应中产物生成量的多少，或底物剩余量的多少实验结论产物生成量最多的一组，或底物剩余量最少的一组所处温度(或pH)为最适温度(或pH)2.

探究酶的最适温度或

pH(1)实验方案(2)操作示例①探究酶的最适温度淀粉淀粉酶各自在所控制的温度下处理一段时间相应温度的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②探究酶的最适pHH₂O₂溶

液

+pH₁

酶液50,溶液十叫液

H₂O₂溶液十p说明：探究温度(pH)对酶活性影响的实验设计思路与探究酶的最适温度(pH)基本相

同，只是无需设置一系列温度(pH)梯度，设置几组温度(pH)

作自变量即可，其他操作过

程基本相同。检测—

→

O₂的产