5.1 降低化学反应活化能的酶（第二课时）课件高一上学期生物人教版必修1

第五章

细胞的能量供应和利用

第1节降低化学反应活化能的酶（第二课时）目标010203通过“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”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。(科学探究)通过“pH和温度对酶活性的影响”的探究活动,分析推导“酶的作用条件较温和”的特性,培养模型建构的科学思维。(科学思维)通过酶在生活和生产中应用的实例,认同酶在生产实践上应具有高效、环保、节能等特点。(社会责任)

学习目标温故知新：酶的本质化学本质绝大多数是_______少数是_____合成原料__________________组成元素C、H、O、N，有的含有S_________________合成场所_______细胞核(真核生物)来源活细胞作用场所细胞内、细胞外、生物体外生理功能_____作用机理_____________________酶的底物酶促反应的反应物蛋白质RNA氨基酸核糖核苷酸C、H、O、N、P核糖体催化降低化学反应的活化能问题1:

酶的化学本质不同于无机催化剂，酶的催化功能与无机催化剂有什么不同呢？Fe3+过氧化氢酶SUPERMAN只有一个！咱们有25万大军！2H2O22H2O+O2↑完胜！（1）酶的催化效率一般是无机催化剂的107

～1013倍。（2）酶可在1s内完成非酶体系需要3年-30万年时间的反应。科学家整理大量的实验数据发现：酶特性一：高效性一、酶的高效性问题3:

酶具有高效性有何意义？同学请试想如果酶不具有高效性我们的生活会怎样？一、酶的高效性酶具有高效性的意义

：高效性的意义第一第二保证了细胞代谢快速有效地进行。保证了细胞内能量供应的稳定。一、酶的高效性

酶没有改变产物的生成量，即不能改变化学反应的平衡点，只能缩短达到化学平衡所需的时间。酶是否增加了产物的生成量？问题4:无机催化剂催化的化学反应的范围比较广，比如酸既能催化蛋白质的水解也能催化脂肪水解，还能催化淀粉的水解，酶也具有这个本领吗？淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用探究.实践二、酶的专一性1实验材料及检测试剂选择质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液；质量分数分别为3%的可溶性淀粉溶液和蔗糖溶液；斐林试剂。2实验目的探究淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。通过斐林试剂鉴定溶液中是否有还原糖，确定酶促反应产物。3实验原理淀粉（非还原性）

麦芽糖（还原性）淀粉酶蔗糖（非还原性）

葡萄糖（还原性）+果糖（还原性）蔗糖酶淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用探究.实践二、酶的专一性4实验设计试管编号试管1试管2淀粉溶液2mL蔗糖溶液2mL淀粉酶溶液2mL2mL斐林试剂（沸水浴1min）2mL2mL实验结果试管编号试管1试管2淀粉溶液2mL蔗糖溶液2mL淀粉酶溶液2mL2mL斐林试剂（沸水浴1min）2mL2mL实验结果砖红色沉淀无颜色变化淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用探究.实践二、酶的专一性6实验结果二、酶的专一性7实验结论淀粉酶只能催化淀粉水解，而不能催化蔗糖水解。酶具有专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。①脲酶——只能催化尿素分解。②过氧化氢酶——只能催化过氧化氢分解。③二肽酶——可以催化所有的二肽分解底物浓度反应速率底物D+酶D底物D+酶E锁钥学说：问题5:

酶具有专一性的意义：酶的专一性意义

：二、酶的专一性保证了细胞代谢能够有条不紊地进行。①反应前后酶的结构和性质不变②同一生物不同细胞内酶的种类和数量不相同问题6:

探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用实验中检测试剂为什么选择斐林试剂而不是碘液？淀粉完全分解+碘液→无现象蔗糖分解/不分解+碘液→无现象问题7:

已知淀粉酶能够催化淀粉水解，设置1号试管有无必要？有必要，可排除淀粉酶的活性，浓度等无关变量的影响。问题8:

针对该实验你还有其他的设计方案吗？二、酶的专一性方案二：

淀粉+蔗糖酶蔗糖+蔗糖酶

方案四：

蔗糖

+淀粉酶

蔗糖

+蔗糖酶

方案一：

淀粉

+淀粉酶

蔗糖

+淀粉酶

方案三：

淀粉

+淀粉酶

淀粉

+蔗糖酶

思路1：底物不同，酶相同思路2：底物相同，酶不同用斐林试剂检测用斐林试剂检测用斐林试剂检测用碘液或者斐林试剂检测三、影响酶活性的条件高压高温强酸强碱√√√√问题9:

酶催化特定化学反应的能力称为酶活性，有哪些因素会影响酶活性呢？资料1：立白污渍爆炸盐(独有三重复合酶配方）立白教你洗衣小绝招：①洗前浸泡三十分钟，效果更佳②若衣服太脏，可适当增加用量③用温水浸泡效果更好，但水温不要超过60℃1、从上面的现象你能提出来什么问题？资料2：我们知道口腔温度和体温差不多，而当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后，却发现，唾液不再具有催化淀粉分解的功能。胃液中的蛋白酶随食糜进入小肠后还有催化功能吗？（提示：唾液PH6.2－7.4,胃液PH0.9－1.5小肠液pH7.6）酶的催化能力受温度和PH的影响探究——影响酶活性的条件酶催化特定化学反应的能力称为酶活性。酶的活性高低可用单位时间内底物的减少量和生成物的生成量来表示。

探究温度对酶活性的影响（质量分数3%的）可溶性淀粉溶液，新配置的淀粉酶溶液，热水，蒸馏水，冰块水浴锅试管、碘液等。材料用具

探究pH对酶活性的影响（体积分数3%的）过氧化氢溶液，新鲜的肝脏研磨液（含过氧化氢酶）（质量分数为5%的）盐酸，蒸馏水，（质量分数为5%的）NaOH溶液卫生香，火柴，试管。方案？探究实验一：操作步骤1号试管1’号试管2号试管2’号试管3号试管3’号试管0℃0℃60℃60℃100℃100℃第一步加入淀粉溶液2mL—2mL—2mL—第二步加入唾液淀粉酶—2mL—2mL—2mL第三步在各自温度下保温5min第四步将1’号加入1号中将2’号加入2号中将3’号加入3号中第五步在各自温度下保温5min第六步加入碘液2滴2滴2滴实验现象变蓝不变蓝变蓝实验结论：只有在一定温度下酶的催化效率最好探究温度对酶活性的影响思考·讨论1.如何进一步探究淀粉酶的最适温度？缩小温度梯度，重复进行上述实验。酶活性受温度影响示意图最适温度在最适温度条件下，酶的活性最高，温度偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。一般来说，动物体内酶的最适温度在35~40℃之间；植物体内酶的最适温度在40~50℃之间；细菌和真菌体内酶最适温度差别较大，有的酶最适温度可高达70℃。2.为什么不能用斐林试剂对实验结果进行检测？该实验的自变量是温度，用斐林试剂检测时需要水浴加热，这样会干扰自变量。3.为什么不能用过氧化氢酶和过氧化氢来探究温度对酶活性的影响？因为过氧化氢本身受热易分解，会对实验结果造成干扰。思考·讨论

探究温度对酶活性的影响（质量分数3%的）可溶性淀粉溶液，新配置的淀粉酶溶液，热水，蒸馏水，冰块水浴锅试管、碘液等。材料用具

探究pH对酶活性的影响（体积分数3%的）过氧化氢溶液，新鲜的肝脏研磨液（含过氧化氢酶）（质量分数为5%的）盐酸，蒸馏水，（质量分数为5%的）NaOH溶液卫生香，火柴，试管。方案？操作步骤1号试管2号试管3号试管第一步加入2滴肝脏研磨液第二步1mLpH=7的缓冲液1mL盐酸溶液1mLNaOH溶液第三步加入2mL的H2O2溶液第四步观察气泡生成速率，或插入卫生香，观察复燃所需时间实验现象产生大量气泡产生少量气泡产生少量气泡探究实验二：实验结论：pH过低或过高酶活性都较低。酶的催化作用需要在适宜的PH下进行探究pH对酶活性的影响在最适pH条件下，酶的活性最高，pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。最适pH酶活性受pH影响示意图1.如何进一步探究过氧化氢酶的最适pH？缩小PH梯度，重复进行上述实验。动物体内酶的最适pH大多在6.5~8.0，但也有例外，如胃蛋白酶的最适pH为1.5；植物体内的酶的最适pH大多为4.5~6.5。思考·讨论注意注意注意1.不宜用H2O2探究温度对酶活性和影响，因为H2O2在加热条件下分解3.底物和酶混合之前，必须先在一定的温度或PH下处理一段时间2.不宜用淀粉酶探究PH对酶活性和影响，因为淀粉能在酸性条件下分解①含义②意义保证细胞代谢能够在温和条件下高效进行。③原因过酸、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。低温使酶的活性抑制，但酶的空间结构稳定，在适宜温度下酶的活性会升高。酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。在最适温度和最适PH条件下，酶活性最高。温度和PH偏高或偏低，酶活性都会降低。三、酶作用条件较温和科学家在不同的pH和温度条件下测定同一种酶的活性，根据所获得数据绘制成曲线υ/mmol.s-1抑制失活t/℃最适温度酶活性受温度影响示意图最适pHpHυ/mmol.s-1失活失活酶活性受PH影响示意图思考：（1）描述曲线含义？（2）低温、高温、过酸、过碱对酶活性的影响其本质相同吗？（3）酶的保存方法？（1）在一定温度(pH)范围内，随温度（pH）的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围酶的催化作用逐渐减弱。低温、最适PH（2）高温、过酸、过碱会破坏酶的空间结构，使酶失活。

低温不会使酶结构破坏，只使酶活性受抑制，但在适宜温度下其活性可以恢复。1）pH为多少时，酶活性最大？2）从图中可以得到什么结论？反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。0反应物剩余量（相对值）PH30℃33℃37℃35℃反应溶液温度的变化不影响酶作用的最适pH。1）温度为多少时，酶活性最大？2）从图中可以得到什么结论？拓展·延伸pH不改变酶的最适温度，温度也不改变酶的最适pH最适温度：动物：35~40℃之间；植物：40~50℃之间；细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大拓展·延伸最适pH：胃蛋白酶：1.5；动物体内的酶：6.5-8.0；植物体内的酶：4.5-6.5；四、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量一定2、pH温度、pH通过影响酶的空间结构进而影响酶活性，影响酶促反应速率。酶浓度、底物浓度通过影响