降低化学反应活化能的酶课件 高一上学期生物人教版（2019）必修1

细胞的能量供应和利用第5章第1节降低化学反应活化能的酶本节聚焦酶具有高效性酶具有专一性酶的作用条件较温和探究一：与无机催化剂相比，酶的催化效率如何每滴溶液中Fe3+的数量是过氧化氢酶的分子数的25万倍。酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍。意义：（1）保证细胞内化学反应顺利进行。（2）保证细胞内能量供应稳定。一、酶具有高效性思考：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。酶也能催化多种反应吗？实验材料：淀粉溶液、蔗糖溶液、淀粉酶溶液、蔗糖酶溶液、斐林试剂、碘液、水浴锅等①底物A+酶溶液②等量底物B+等量相同酶溶液①底物+酶溶液1②等量相同底物+等量酶溶液2淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用实验：验证酶的专一性方案一酶相同，底物不同方案二底物相同，酶不同实验步骤一取两支试管，编号1、2二三2支试管均加入______________2mL，振荡，试管下半部浸到60℃的热水中，反应5min。四各加入_____________→振荡→60℃水浴加热2min（或水浴煮沸1min）实验现象结论1号试管加入2ml淀粉溶液方案一：酶相同，底物不同2号试管加入2ml蔗糖溶液淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用淀粉酶溶液斐林试剂2mL1号试管溶液生成砖红色沉淀2号试管溶液不生成砖红色沉淀自变量因变量无关变量1、用斐林试剂检测的原理是什么？

斐林试剂可以与产物（还原糖）发生颜色反应。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）蔗糖酶碘液无法鉴定蔗糖是否发生水解，反应前后均不变蓝。思考讨论2、能否用碘液代替斐林试剂检测生成物？实验步骤一取两支试管，编号1、2二向两支试管各加入2mL淀粉溶液三四反应5min后，向两支试管加入等量的________实验现象结论1号试管加入2滴淀粉酶溶液2号试管加入2滴蔗糖酶溶液淀粉酶能催化淀粉水解，蔗糖酶不能催化淀粉水解【思考】该实验能否用斐林试剂鉴定？可以，1号出现砖红色沉淀，2号没有方案二：底物相同，酶不同淀粉酶和蔗糖酶对淀粉的水解作用碘液1号试管溶液不变蓝2号试管溶液变蓝自变量因变量无关变量酶具有专一性每一种酶只能催化一种或一类化学反应意义：保证了细胞代谢能够有条不紊地进行如：脲酶——只能催化____________分解。

过氧化氢酶——只能催化___________________分解。

二肽酶——可以催化所有的____________分解。尿素过氧化氢二肽底物（反应物）酶产物（生成物）酶酶二、酶具有专一性反应过程中，酶分子形状会在中间过程发生改变，但反应前后酶分子的性质不发生改变资料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。1.提出问题实验：影响酶活性的条件思路:设置条件对照1底物+条件1+酶2底物+条件2+酶3底物+条件3+酶…………一段时间后检测底物的减少量或产物的生成量根据教材82-83页提供的材料、试剂等，确定探究温度以及pH对酶活性的影响，分别所用的材料、检测试剂等，思考教材为何给你这样的建议（建议你用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响）实验：影响酶活性的条件1试管2试管3试管4试管5试管6试管加淀粉2mL—2mL—（）—加淀粉酶—（）—2mL—2mL保温混合将2加入1中将4加入3中保温0℃冰水保温5min60℃水浴保温5min100℃水浴保温5min加碘液2滴2滴2滴观察颜色

结论0℃冰水保温5min60℃水浴保温5min100℃水浴保温5min2ml2mL变蓝变蓝不变蓝温度对酶的活性有影响，温度过高或过低都会降低酶的活性将6加入5中自变量因变量无关变量探究温度对酶活性的影响一、酶的特性3、酶的作用条件较温和(1)探究温度对酶活性的实验时，为何不宜选用过氧化氢酶催化过氧化氢分解？(2)本实验的检测试剂能否用斐林试剂代替碘液？(3)本实验的无关变量包括哪些？应如何控制？(4)本实验中，能否将淀粉和淀粉酶混合均匀后，再在不同温度下处理？加热会加快过氧化氢的分解不能；因为斐林试剂需要水浴加热，改变了温度，本实验温度为自变量，需要严格控制溶液体积、处理时间、pH等，应该保证相同且适宜不能，底物和酶可能还没有经过控制温度的处理，便已开始反应思考：探究pH对酶活性的影响实验步骤一取三支试管，编号1、2、3。

二1号试管中加入

_____________

。

2号试管中加入等量

__________________。3号试管中加入等量

_________________。

三三支试管都加入______________________

四三支试管都加入

，振荡，反应实验现象

实验结论

2滴NaOH2mLH2O2溶液产生少量气泡产生少量气泡酶的催化作用需要适宜的pH，pH偏高或偏低都会影响酶的活性2滴新鲜肝脏研磨液稀盐酸清水产生大量气泡自变量因变量无关变量一、酶的特性3、酶的作用条件较温和思考：(1)探究pH对酶活性的实验时，为何不宜选用淀粉酶溶液酶催化淀粉分解？(2)本实验的无关变量包括哪些？应如何控制？(3)本实验中，能否将底物和酶混合均匀后，再在不同pH下处理？酸可以催化淀粉的水解溶液体积、处理时间、温度等，应该保证相同且适宜不能，底物和酶可能还没有处在相应的pH条件下，便已开始反应一、酶的特性3、酶的作用条件较温和①在最适温度和pH条件下，酶的活性最高。②温度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。③温度过高或过酸、过碱，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。③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。？保存酶的条件：低温，最适PH酶的名称最适pH动物体内酶6.5-8.0植物体内酶4.5-6.5胰蛋白酶8.0-9.0胃蛋白酶1.5-2.2P84相关信息与社会的联系1.医院里用的葡萄糖，60年代以前是用盐酸催化淀粉水解方法生产，60年代后改用酶法生产，用你所学想想这样有什么优越性？2.细胞中的各类化学反应之所以能有序进行，还与酶在细胞中的分布有关如植物叶肉细胞中，光合作用的酶分布在叶绿体中，呼吸作用有关的酶分布在细胞质基质和线粒体中3.人发烧时不想吃东西，原因是体温升高导致消化酶活性降低，食物在消化道中消化缓慢。1.高效性：2.专一性：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。一种酶只能催化一种或一类反应。3.作用条件比较温和：

酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。在最适宜的温度和pH下，酶活性最高，过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活。小结二、酶的特性底物浓度反应速率反应物A+酶A反应物A+酶B（或反应物B+酶A）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。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，酶数量有限。影响酶促反应的因素23456酶的应用溶菌酶溶解细菌的细胞壁含酶牙膏多酶片胰蛋白酶加酶洗衣粉果胶酶1五、酶的应用√××(1)二肽酶能催化多种二肽水解，不能说明酶具有专一性()×(2)催化脂肪酶水解的酶是蛋白酶()(3)酶在最适温度条件下活性最高，因此酶适合在此温度下保存()(4)低温、高温、强酸、强碱条件下酶的活性都很低，且酶的空间结构都发生了不可逆的改变（

）(5)酶促反应速率即可以用反应物的消耗速率表示，也可以用产物的生产速率表示(

)√随堂检测(6)市售α-淀粉酶的最适温度在50~75℃，而来自人体的唾液淀粉酶的最适温度在37℃左右(

)√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.蛋白酶有机物进行分解,而肌肉组织中的有机物主要是蛋白质根据酶的专一性可知,嫩肉粉中起分解作用的酶是蛋白酶解

D.一、概念检测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3.将刚采摘的新鲜糯玉米立即放入85°C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.破环淀粉酶的活性

D.破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶的活性B

.D3.解:A、玉米中的淀粉酶在85°C水中会变性失活活性不会提高，A错误;B、不会改变可溶性糖分子的结构，否则不能较好地保持甜味，B错误。C、降低可溶性糖转化为淀粉所需酶的活性，减少淀粉的积累，与淀粉酶的活性被破坏无关，C错误;D、降低可溶性糖转化为淀粉所需酶的活性，从而使可溶性糖能较长时间存在于玉米中保持甜味，D正确;故选:D。影响酶活性的因素:温度、pH、酶的抑制剂等。温度和pH是通过影响酶的活性来影响酶促反应速率的，而底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触来影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。本题通过实例，主要考查影响酶活性的因素，目的使学生识记影响酶活性的因素，:理解温度影响酶活性的原因，题目难度适中。二、拓展应用1.下图表示的是某类酶作用的模型。尝试用文字描述这个模型。这个模型能解释酶的什么特性?提示:这个模型中A代表某类酶,B代表底物,C和D代表产物。这个模型的含义是:酶A与底物B专一性结合,催化反应的发生,产生了产物C和D.这个模型可以类比解释酶