酶的特性課件【備課精研+高效課堂】 高一上學(xué)期生物人教版必修1

第五章第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第2課時酶的特性

溫故酶在代謝中的作用酶的本質(zhì)比較過氧化氫在不同條件下的分解酶具有催化作用，能顯著降低化學(xué)反應(yīng)的活化能關(guān)于酶本質(zhì)的探索絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)少數(shù)酶是RNA——核酶知新酶的定義：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。酶的定義：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。①酶只有一個作用：催化作用，不具有傳遞信息、調(diào)節(jié)的作用。②有些酶在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用，有些酶在細(xì)胞外發(fā)揮作用(如：消化酶)。酶也可以在體外發(fā)揮作用(如：加酶洗衣粉中的酶)③酶的基本單位是氨基酸或核糖核苷酸。酶與無機(jī)催化劑相比有哪些共性和特性呢？酶與無機(jī)催化劑的共性①酶與無機(jī)催化劑的催化機(jī)理相同，都是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。②酶和無機(jī)催化劑在反應(yīng)前后數(shù)量和性質(zhì)不發(fā)生改變，一段時間內(nèi)可以重復(fù)利用。底物

+

催化劑產(chǎn)物+

催化劑酶與無機(jī)催化劑的共性③酶與無機(jī)催化劑都不改變反應(yīng)的平衡點，只是縮短了到達(dá)平衡點的時間。如下圖所示。那么酶有什么特性呢？1、通過“淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用”的探究活動，闡明酶具有專一性，學(xué)會“控制變量和設(shè)計對照實驗”的科學(xué)方法。2、通過“PH和溫度對酶活性影響”的探究活動，分析理解“酶的作用條件較溫和”的特性，訓(xùn)練模型建構(gòu)的科學(xué)思維。本節(jié)目標(biāo)3443

比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率說明過氧化氫酶比Fe3+的催化效率高。為什么4號試管的反應(yīng)速率比3號試管快得多？一、酶具有高效性：酶的特性之一：高效性酶的催化效率是無機(jī)催化劑的107～1013倍abc你在踢球或奔跑時，肌細(xì)胞需要大量的能量供應(yīng)。供能的化學(xué)反應(yīng)如果慢悠悠地進(jìn)行。你還能跑那么快嗎?化學(xué)反應(yīng)要酶來催化酶的催化效率要高健步如飛保證了細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行。

酶具有高效性的意義：探究·實踐

無機(jī)催化劑催化的化學(xué)反應(yīng)范圍比較廣。酸既能催化蛋白質(zhì)水解，也能催化脂肪水解，還能催化淀粉水解。

酶能像無機(jī)催化劑一樣，催化多種化學(xué)反應(yīng)嗎?如何用實驗證明？實驗思路1、相同的酶催化不同的底物2、相同的底物不同的酶催化序號項目試管1試管21注入可溶性淀粉溶液2mL——2注入蔗糖溶液——2mL3注入新鮮的淀粉酶2mL2mL4加入斐林試劑振蕩，酒精燈加熱煮沸1min5實驗現(xiàn)象6實驗結(jié)論磚紅色沉淀無變化淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用相同的酶，不相同的底物本實驗?zāi)苡玫庖捍骒沉衷噭﹩?？不能，因為碘液無法檢測蔗糖是否發(fā)生水解無磚紅色沉淀生成磚紅色沉淀現(xiàn)象記錄1min1min水浴加熱2mL2mL注入斐林試劑，并振蕩5min5min60℃溫水保溫2mL蔗糖酶2mL淀粉酶注入新鮮酶溶液，并振蕩2mL2mL注入3％淀粉溶液6543212號試管1號試管項目步驟另一驗證酶的催化作用具有專一性實驗設(shè)計相同的底物，不同的酶證明：酶具有專一性

二、酶具有專一性(1)含義：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。(3)意義：使細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行。(2)種類：目前已發(fā)現(xiàn)的酶有8000多種,它們分別催化不同的化學(xué)反應(yīng)。酶的特性之二：專一性

酶的專一性催化作用圖解底物酶降解反應(yīng)產(chǎn)物關(guān)于酶的專一性的兩種學(xué)說a.鎖鑰學(xué)說酶有一定的空間結(jié)構(gòu)，酶在反應(yīng)中與底物的關(guān)系就像鑰匙和鎖的關(guān)系，它們的空間結(jié)構(gòu)必須相互結(jié)合形成復(fù)合物才能發(fā)生反應(yīng)。b.誘導(dǎo)契合學(xué)說酶活性部位不是剛性不變的，其形狀可在結(jié)合底物時有所改變，即底物與酶活性部位結(jié)合，會誘導(dǎo)酶發(fā)生構(gòu)象變化，使酶的活性中心變得與底物的結(jié)構(gòu)互補(bǔ)，兩者相互契合，從而發(fā)揮催化功能。單擊添加標(biāo)題03高壓高溫強(qiáng)酸強(qiáng)堿√√√√無機(jī)催化劑單擊添加標(biāo)題0304酶高壓高溫強(qiáng)酸強(qiáng)堿？

細(xì)胞中幾乎所有的化學(xué)反應(yīng)都是由酶催化的。酶催化特定化學(xué)反應(yīng)的能力稱為酶活性。探究·實踐可用在一定條件下酶所催化某一化學(xué)反應(yīng)的速率表示。

若細(xì)胞生活的環(huán)境條件發(fā)生改變，酶活性會怎樣變化呢?探究：影響酶活性的條件唾液（淀粉酶）pH6.2~7.4胃液（胃蛋白酶）pH0.9~1.5小腸液（含多種酶）pH7.6使用溫水30~40℃效果最佳，切勿用60℃以上的熱水加酶溫度或pH的改變會不會影響酶的活性呢？背景資料提出問題：做出假設(shè)：溫度或pH會影響酶的活性唾液淀粉酶進(jìn)入胃后還能消化淀粉嗎？

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%新配制的淀粉酶溶液，新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液（H2O2酶）；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的可溶性淀粉溶液，新配制的體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的鹽酸，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氫氧化鈉溶液，熱水，冰塊，碘液，斐林試劑；試管，燒杯，量筒，滴管，溫度計，試管夾，三腳架，石棉網(wǎng)，酒精燈，火柴,衛(wèi)生香。材料用具：設(shè)計實驗：1、根據(jù)實驗?zāi)康倪x擇材料用具（酶、底物、檢測試劑）探究溫度對酶活性的影響：淀粉酶、淀粉溶液、碘液探究PH對酶活性的影響：過氧化氫酶、過氧化氫溶液、衛(wèi)生香（1）為什么不宜選擇H2O2酶探究溫度對酶活性影響？

因為H2O2在不同溫度下有不同的分解速率（高溫下自身會分解），給實驗引入額外的變量。（2）為什么不宜用斐林試劑代替碘液？因為斐林試劑的使用需要加熱，加熱會改變反應(yīng)體系的溫度，給實驗引入額外的變量。問題聚焦（3）為什么不宜選擇淀粉探究PH對酶活性影響？因為淀粉在酸性條件下會分解，給實驗引入額外的變量。實驗設(shè)計思路探究溫度對淀粉酶活性的影響1號試管淀粉溶液實驗步驟一二三四2號試管3號試管加入淀粉酶2滴，振蕩試管各加入2mL淀粉溶液保持0℃冰水中約5min加熱至100℃，約5min加熱至60℃，約5min各加入兩滴碘液振蕩探究溫度對淀粉酶活性的影響×實驗步驟設(shè)計一定要先調(diào)好溫度再加入酶，因為酶具有高效性，二者一旦混合就會快速完成反應(yīng)，再調(diào)整好溫度就沒用了。1號試管淀粉溶液實驗步驟一二三四實驗現(xiàn)象結(jié)論2號試管3號試管加入淀粉酶2滴，振蕩試管各加入2mL淀粉溶液變藍(lán)保持0℃冰水中約5min加熱至100℃，約5min加熱至60℃，約5min各加入兩滴碘液振蕩不變藍(lán)變藍(lán)探究溫度對淀粉酶活性的影響（方案一）自變量因變量無關(guān)變量無關(guān)變量等量原則等量原則無關(guān)變量酶活性酶的催化作用需要在適宜的溫度下進(jìn)行方法步驟取六只試管編號11＇22＇33＇淀粉溶液2ml/2ml/2ml/淀粉酶溶液/1ml/1ml/1ml溫度處理5min100℃60℃0℃混合后保溫5min將同一溫度內(nèi)的兩物質(zhì)混合滴加碘液1滴1滴1滴結(jié)果現(xiàn)象結(jié)論探究溫度對酶活性的影響（方案二）變藍(lán)不變藍(lán)變藍(lán)酶的催化作用需要在適宜的溫度下進(jìn)行酶活性受溫度影響示意圖抑制失活

在最適宜溫度下，酶的活性最高，溫度偏高或偏低酶的活性都會明顯降低，溫度過高酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，酶會永久失去活性。

在0℃左右時，酶的活性很低，但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性會升高。因此，酶制劑適宜在低溫下保存。建構(gòu)數(shù)學(xué)模型探究pH對過氧化氫酶活性的影響實驗設(shè)計思路1號試管過氧化氫溶液實驗步驟一二三四實驗現(xiàn)象結(jié)論2號試管3號試管加入過氧化氫酶2滴，振蕩2min試管各加入2mL過氧化氫溶液pH＝7pH=12pH＝2將帶火星的衛(wèi)生香分別放入試管中探究pH對過氧化氫酶活性的影響×1號試管過氧化氫溶液實驗步驟一二三四實驗現(xiàn)象結(jié)論2號試管3號試管加入過氧化氫酶2滴，振蕩2min試管各加入2mL過氧化氫溶液無明顯變化pH＝7pH=12pH＝2將帶火星的衛(wèi)生香分別放入試管中復(fù)燃無明顯變化探究pH對過氧化氫酶活性的影響自變量無關(guān)變量因變量酶活性酶的催化作用需要在適宜的PH下進(jìn)行1號試管在過酸過堿的條件下，都會使酶的

遭到破壞,蛋白質(zhì)變性，酶永久失去

。在最適合的pH下，酶的活性最高

空間結(jié)構(gòu)活性失活失活建構(gòu)數(shù)學(xué)模型三、酶的作用條件較溫和酶所催化的反應(yīng)一般是在比較溫和的條件下進(jìn)行的。動物體內(nèi)的酶最適pH大多在6.5～8.0，人體唾液的pH為6.2～7.4，小腸液的pH為7.6。但也有例外，如胃蛋白酶的最適pH為1.5;植物體內(nèi)的酶最pH大多為4.5～6.5。相關(guān)信息一般來說，動物體內(nèi)的酶最適溫度在35～40℃;植物體內(nèi)的酶最適溫度在40～50℃;細(xì)菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大，有的酶最適溫度可高達(dá)70℃。補(bǔ)充：★影響酶促反應(yīng)速率的因素：1、溫度:3、酶的濃度：反應(yīng)速率隨酶濃度的升高而加快。4、底物濃度：在一定濃度范圍內(nèi)，反應(yīng)速率隨底

物濃度的升高而加快，但達(dá)到一定濃度，反應(yīng)速率不再變化酶促反應(yīng)速率酶的濃度酶促反應(yīng)速率底物濃度酶飽和了2、pH：底物充足影響酶的活性影響酶的活性影響酶促反應(yīng)速率的因素1.酶促反應(yīng)：由酶催化的化學(xué)反應(yīng)，生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)絕大多數(shù)屬于酶促反應(yīng)。2.酶促反應(yīng)速率：單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度的改變量。3.影響酶促反應(yīng)速率的因素：pH溫度抑制劑激活劑活性濃度底物濃度酶酶促反應(yīng)速率甲乙丙丁①圖甲中，溫度從a降低或升高，酶促反速率均下降，但是下降的原因不同。1.溫度、pH、底物濃度、酶濃度②圖乙中，pH從b降低或升高，酶促反速率均下降，但是下降的原因相同。③圖丙中，底物濃度為c時，酶促反應(yīng)速率達(dá)到最大，因為，酶被底物飽和。酶的專一性每一種酶只能催化一種或一類的化學(xué)反應(yīng)酶的催化效率是無機(jī)催化劑的107~1013

倍酶的高效性

酶的作用條件較溫和酶所催化的反應(yīng)一般是在比較溫和的條件下進(jìn)行的。小結(jié)

你覺得小明奶奶的做法對嗎？你想對她說些什么？

小明剛放學(xué)回家，就看見奶奶拿著一袋洗衣粉往洗衣盆中倒了許多，然后拿著一暖瓶開水倒入盆中，盆中立刻起了許多泡沫?！澳@是干嗎？”“我給你洗洗你的羊毛衫?！毙∶饕豢此枧赃叿胖暗衽萍用赶匆路邸?。思考拓展：酶的應(yīng)用1.溶菌酶溶解細(xì)菌細(xì)胞壁，具有抗菌消炎的作用。在臨床上與抗生素混合使用，能增強(qiáng)抗生素的療效。2.果膠酶分解果肉內(nèi)細(xì)胞壁中的果膠，提高果汁產(chǎn)量，使果汁變得澄清。3.加酶洗衣粉蛋白酶——血漬、奶漬脂肪酶——油漬淀粉酶、纖維素酶4.含酶牙膏殘留在牙縫里的食物殘渣是細(xì)菌的美食，也導(dǎo)致齲齒的禍根。含酶牙膏可以分解細(xì)菌，使我們的牙齒亮白、口氣清新。5.多酶片多酶片中含有多種消化酶，人在消化不良時可以服用。普通糖衣-胃蛋白酶-腸溶衣糖衣-胰酶外層內(nèi)層胰酶中包括：胰蛋白酶、胰脂肪酶、胰淀粉酶等。普通糖衣保護(hù)胃蛋白酶，在胃液中會分解，釋放出胃蛋白酶。腸溶衣保護(hù)胰酶，在胃液中不會分解，在小腸中分解，釋放出胰酶。課后習(xí)題一、概念檢測1.嫩肉粉的主要作用是利用其中的酶對肌肉組織中的有機(jī)物進(jìn)行分解，使肉類制品口感鮮嫩。由此可推測嫩肉粉中能起分解作用的酶是（）A.纖維素酶B.淀粉酶C.脂肪酶D.蛋白酶2.能夠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.麥芽糖酶DB一、概念檢測3.將剛采摘的新鮮糯玉米立即放入85℃水中熱燙處理2min，可較好地保持甜味。這是因為加熱會（）A.提高淀粉酶的活性B.改變可溶性糖分子的結(jié)構(gòu)C.破壞淀粉酶的活性D.破壞將可溶性糖轉(zhuǎn)化為淀粉的酶的活性D二、拓展應(yīng)用1.下圖表