降低化学反应活化能的酶（第二课时酶的特性）（件）高一生物（人教版2019必修1）

新教材•人教版•必修一5.1降低化学反应活化能的酶-2酶的特性【教学过程】TeachingProcess1.概念图3.教学总结、综合2.课堂教

学内容4.课堂练习巩固典型习题规律总结专一性高效性反应条件较温和酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物。其中绝大多数酶是蛋白质少数是RNA。酶的来源酶的作用酶的化学成分降低活化能酶在细胞内外都能发挥作用复习：归纳拓展：错误说法正确理解产生场所化学本质作用场所作用来源具有分泌功能的细胞才能产生活细胞（不考虑哺乳动物成熟的红细胞等）辨析酶的五种说法蛋白质有机物（大多数为蛋白质，少数为RNA）只在细胞内起催化作用在细胞内和细胞外均可发挥作用酶具有调节、催化作用酶只起催化作用可来源于食物等酶只在生物体内合成复习：（1）实验验证：通过比较FeCl3和过氧化氢酶催化H2O2的分解效率，可以得出酶具有高效性。3号4号一.酶的特性（2）含义：酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍。1.酶具有高效性每滴溶液中Fe3+的数量是过氧化氢酶的分子数的25万倍。（3）原理：与无机催化剂相比，酶能显著降低化学反应的活化能。（4）意义：①保证了细胞内化学反应的顺利进行。②保证了细胞内能量供应的稳定。一.酶的特性1.酶具有高效性与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。曲线分析：酶只能缩短达到化学平衡所需要的时间，不能改变化学反应的

。酶_______(“能”或“不能”)改变最终生成物的量。平衡点不能（5）数学模型一.酶的特性1.酶具有高效性（6）“对比法”验证酶的高效性设计思路：通过将不同类型催化剂(主要是酶与无机催化剂)催化底物的反应速率进行比较，得出结论。一.酶的特性1.酶具有高效性项目对照组实验组材料等量的同一种底物试剂一定量的无机催化剂等量的底物对应的酶溶液现象反应速率慢或反应时间长反应速率快或反应时间短结论酶具有高效性一.酶的特性2.酶具有专一性探究•实践：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用无机催化剂催化的化学反应范围比较广，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。酶能像无机催化剂一样，催化多种化学反应吗？为什么？（1）实验验证：实验探究：淀粉酶能水解淀粉而不能水解蔗糖。实验设计：在含有淀粉溶液和蔗糖溶液的试管中分别加入淀粉酶。实验预测：淀粉被水解；蔗糖没有被水解。如何检测淀粉和蔗糖是否被水解呢？用碘液？还是用斐林试剂？一.酶的特性2.酶具有专一性探究•实践：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用（1）实验验证：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。淀粉

麦芽糖淀粉酶蔗糖

葡萄糖

+果糖蔗糖酶一.酶的特性2.酶具有专一性探究•实践：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用（1）实验验证：①实验原理：1号试管2号试管实验步骤一二

三实验现象结论分别加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部浸入60℃左右的热水中，反应5min加入2mL蔗糖溶液加入斐林试剂振荡水浴煮沸1min加入2mL淀粉溶液无砖红色沉淀有砖红色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。说明酶具有专一性。②实施实验，得出结果：思考：能否用碘液对实验结果进行检测？不能，无论蔗糖是否发生水解，都不与碘发生颜色反应（反应前后都无变化）一.酶的特性改进实验设计步骤项目1234561加淀粉溶液2mL2mL2mL2加蔗糖溶液2mL2mL2mL3加淀粉酶1mL1mL4加蔗糖酶1mL1mL5保温各自在60℃下保温5min6加斐林试剂各加入2mL斐林试剂7沸水浴加热观察颜色8沸水浴1min无砖红色无砖红色有砖红色无砖红色无砖红色有砖红色实验结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解蔗糖酶只能催化蔗糖水解，不能催化淀粉水解

酶具有专一性。（2）含义：一种酶只能催化一种或一类反应。（3）意义：保证了细胞内化学反应有序进行（4）原因：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。一.酶的特性2.酶具有专一性（5）数学模型曲线分析：加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用。加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快，说明酶具有

。专一性一.酶的特性2.酶具有专一性（6）“对比法”验证酶的专一性实验思路：一.酶的特性2.酶具有专一性项目方案一方案二同种底物+不同底酶同种酶+不同底物对照组实验组对照组实验组材料底物甲底物甲底物甲底物乙试剂酶B酶A酶B酶B现象不发生反应发生反应不发生反应发生反应结论酶具有专一性1号试管2号试管实验步骤一二

三实验现象结论分别加入淀粉溶液2mL，振荡，试管下半部浸入60℃左右的热水中，反应5min加入2滴蔗糖酶加入斐林试剂振荡煮沸1min加入2滴淀粉酶无砖红色沉淀有砖红色沉淀酶具有专一性。方案一：同种底物+不同底酶方案二：不同同种底物+相同底酶一.酶的特性探究•实践：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用唾液（淀粉酶）pH6.2~7.4胃夜（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？一.酶的特性3.酶的作用条件较温和酶起催化作用的条件是怎样的呢？许多无机催化剂能在高温、强酸、强碱条件下催化化学反应。酶催化特定化学反应的能力称为酶活性。单位时间内底物的减少量或生成物的生成量。表示：酶活性：一.酶的特性3.酶的作用条件较温和探究•实践：影响酶活性的条件（1）实验验证：材料用具：设计实验：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、过氧化氢溶液实验原理：淀粉

麦芽糖淀粉酶碘液碘液蓝色

无蓝色一.酶的特性探究•实践：影响酶活性的条件①探究温度对酶活性的影响H2O2受温度影响也会分解。会干扰实验结果。B.本实验的自变量、因变量各是什么？观察指标？温度、酶的活性、滴加碘液，观察颜色变化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。三组，高温，低温和常温(60℃)C.至少要设计几组实验？选择几个温度？A.为什么不宜选择H2O2酶探究温度对酶活性影响？一.酶的特性底物酶各自在所控制的温度下处理一段时间相应温度的淀粉和相应温度的淀粉酶混合在各自控制保温一段时间检测底物和酶混合之前，必须先在一定的温度下分别处理一段时间，使反应一开始就达到实验预设条件。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探究温度对酶活性的影响一.酶的特性D.实验过程与结果(探究温度对酶活性的影响)操作1号试管2号试管3号试管4号试管5号试管6号试管0℃0℃60℃60℃100℃100℃加淀粉2mL—2mL—2mL—加淀粉酶—2mL—2mL—2mL保温在各自温度下保温5min混合将2号加入1号中将4号加入3号中将6号加入5号中保温在各自温度下保温5min加碘液2滴2滴2滴观察颜色E.实验结论:只有在一定温度下酶的催化效率最好变蓝不变蓝变蓝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。一.酶的特性①探究温度对酶活性的影响一.酶的特性A.为什么不宜选择淀粉探究PH对酶活性影响？三组，偏酸性、偏碱性及中性(pH=7)C.至少要设计几组实验？淀粉在酸性条件下可以水解B.本实验的自变量、因变量各是什么？观察指标？pH、酶的活性、观察试管中气泡产生情况（卫生香复燃）②探究pH对酶活性的影响一.酶的特性酶液酶液各自与等量的相应pH下的底物混合在各自控制保温一段时间检测D.设计思路(探究pH对酶活性的影响)酶液pH1缓冲液pH2pHn②探究pH对酶活性的影响一.酶的特性1号试管1号试管2号试管3号试管实验步骤一二三四实验现象结论加入过氧化氢酶2滴，振荡2min试管各加入2mL过氧化氢溶液大量气泡少量气泡少量气泡酶的催化作用需要在适宜的PH下进行1ml蒸馏水1mlNaOH1mlHCl观察气泡的生成速率如何进一步探究过氧化氢酶的最适pH？增加实验组别，缩小pH梯度E.实验过程与结果(探究pH对酶活性的影响)②探究pH对酶活性的影响一.酶的特性②探究pH对酶活性的影响一.酶的特性实验注意：A.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C.底物和酶混合之前，必须先在一定的温度或PH条件下分别处理一段时间B.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②探究pH对酶活性的影响一.酶的特性(2)含义酶通常在一定pH范围和一定温度范围内才能起作用，而且在某一pH、某一温度下作用最强。(3)意义保证细胞代谢能够在温和条件下高效进行。（4）原因过酸、过碱、高温，会使酶的空间结构遭到破坏，甚至使酶永久失活，低温使酶的活性抑制，空间结构稳定，在适宜温度下酶的活性会升高。因此，酶制剂需要在低温和适宜的pH下保存。一.酶的特性3.酶的作用条件较温和υ/mmol.s-1t/℃酶活性受温度影响示意图pHυ/mmol.s-1酶活性受PH影响示意图最适温度最适pH思考：①描述曲线含义？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。一.酶的特性3.酶的作用条件较温和(5)数学模型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②低温、高温、过酸、过碱对酶活性的影响其本质相同吗？低温、最适PH※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。③酶的保存方法？一.酶的特性(5)数学模型④pH为多少时，酶活性最大？从图中可以得到什么结论？pH（温度）的变化不影响酶作用的最适温度（pH）。0反应物剩余量（相对值）PH30℃33℃37℃35℃pH的变化不影响酶作用的最适温度。一.酶的特性(5)数学模型二.影响酶促反应速率的因素1.温度3.酶的浓度：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。酶促反应速率底物浓度酶量一定2.pH影响底物与酶的接触面积进而影响酶促反应速率。酶促反应速率酶的浓度底物充足影响酶的空间结构进而影响酶活性，影响酶促反应速率。反应速率随酶浓度的升高而加快4.底物浓度：酶数量和酶的活性二.影响酶促反应速率的因素5.激活剂和抑制剂：例1.除了温度和pH对酶活性有影响外，一些抑制剂也会降低酶的催化效果．图1为酶作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图，图2为相同酶溶液在无抑制剂、添加不同抑制剂的条件下，酶促反应速率随底物浓度变化的曲线．下列说法不正确的是（）二.影响酶促反应速率的因素不正确的是（）A.非竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温、低温对酶活性抑制的机理相同B.据图可推测，竞争性抑制剂与底物具有类似结构而与底物竞争酶的活性位点C.底物浓度相对值大于15时，限制曲线甲酶促反应速率的主要因素是酶浓度D.曲线乙和曲线丙分别是在酶中添加了竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂的结果A叶绿体中含有光合作用的酶，线粒体中含有细胞呼吸的酶，两者分区分工，互不干扰。溶酶体中的酶（最适pH≈5.0）一般局限在溶酶体中发挥作用，即使少量溶酶体中的酶进入细胞质基质（pH接近中性），也会失去活性。三.酶的分工分区四.酶为生活添姿彩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。四.酶为生活添姿彩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。四.酶为生活添姿彩一、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练习与应用一、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（