降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶課件 高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第5章第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶本節(jié)聚焦酶具有高效性酶具有專一性酶的作用條件較溫和探究一：與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率如何每滴溶液中Fe3+的數(shù)量是過氧化氫酶的分子數(shù)的25萬倍。酶降低活化能的作用更顯著，催化效率更高。酶的催化效率是無機(jī)催化劑的107~1013倍。意義：（1）保證細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)順利進(jìn)行。（2）保證細(xì)胞內(nèi)能量供應(yīng)穩(wěn)定。一、酶具有高效性思考：無機(jī)催化劑催化的化學(xué)反應(yīng)的范圍比較廣，比如酸既能催化蛋白質(zhì)的水解；也能催化脂肪水解;還能催化淀粉的水解。酶也能催化多種反應(yīng)嗎？實(shí)驗(yàn)材料：淀粉溶液、蔗糖溶液、淀粉酶溶液、蔗糖酶溶液、斐林試劑、碘液、水浴鍋等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淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證酶的專一性方案一酶相同，底物不同方案二底物相同，酶不同實(shí)驗(yàn)步驟一取兩支試管，編號(hào)1、2二三2支試管均加入______________2mL，振蕩，試管下半部浸到60℃的熱水中，反應(yīng)5min。四各加入_____________→振蕩→60℃水浴加熱2min（或水浴煮沸1min）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論1號(hào)試管加入2ml淀粉溶液方案一：酶相同，底物不同2號(hào)試管加入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對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用淀粉酶溶液斐林試劑2mL1號(hào)試管溶液生成磚紅色沉淀2號(hào)試管溶液不生成磚紅色沉淀自變量因變量無關(guān)變量1、用斐林試劑檢測的原理是什么？

斐林試劑可以與產(chǎn)物（還原糖）發(fā)生顏色反應(yīng)。淀粉（非還原性）麥芽糖（還原性）淀粉酶蔗糖（非還原性）葡萄糖（還原性）+果糖（還原性）蔗糖酶碘液無法鑒定蔗糖是否發(fā)生水解，反應(yīng)前后均不變藍(lán)。思考討論2、能否用碘液代替斐林試劑檢測生成物？實(shí)驗(yàn)步驟一取兩支試管，編號(hào)1、2二向兩支試管各加入2mL淀粉溶液三四反應(yīng)5min后，向兩支試管加入等量的________實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論1號(hào)試管加入2滴淀粉酶溶液2號(hào)試管加入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】該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裼渺沉衷噭╄b定？可以，1號(hào)出現(xiàn)磚紅色沉淀，2號(hào)沒有方案二：底物相同，酶不同淀粉酶和蔗糖酶對(duì)淀粉的水解作用碘液1號(hào)試管溶液不變藍(lán)2號(hào)試管溶液變藍(lán)自變量因變量無關(guān)變量酶具有專一性每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)意義：保證了細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行如：脲酶——只能催化____________分解。

過氧化氫酶——只能催化___________________分解。

二肽酶——可以催化所有的____________分解。尿素過氧化氫二肽底物（反應(yīng)物）酶產(chǎn)物（生成物）酶酶二、酶具有專一性反應(yīng)過程中，酶分子形狀會(huì)在中間過程發(fā)生改變，但反應(yīng)前后酶分子的性質(zhì)不發(fā)生改變資料1：立白污漬爆炸鹽(獨(dú)有三重復(fù)合酶配方）立白教你洗衣小絕招：①洗前浸泡三十分鐘，效果更佳②若衣服太臟，可適當(dāng)增加用量③用溫水浸泡效果更好，但水溫不要超過60℃1、從上面的現(xiàn)象你能提出來什么問題？資料2：我們知道口腔溫度和體溫差不多，而當(dāng)我們口腔中的唾液淀粉酶進(jìn)入胃中以后，卻發(fā)現(xiàn)，唾液不再具有催化淀粉分解的功能。胃液中的蛋白酶隨食糜進(jìn)入小腸后還有催化功能嗎？（提示：唾液pH6.2－7.4,胃液pH0.9－1.5小腸液pH7.6）酶的催化能力受溫度和pH的影響酶催化特定化學(xué)反應(yīng)的能力稱為酶活性。酶的活性高低可用單位時(shí)間內(nèi)底物的減少量和生成物的生成量來表示。1.提出問題實(shí)驗(yàn)：影響酶活性的條件思路:設(shè)置條件對(duì)照1底物+條件1+酶2底物+條件2+酶3底物+條件3+酶…………一段時(shí)間后檢測底物的減少量或產(chǎn)物的生成量根據(jù)教材82-83頁提供的材料、試劑等，確定探究溫度以及pH對(duì)酶活性的影響，分別所用的材料、檢測試劑等，思考教材為何給你這樣的建議（建議你用淀粉酶探究溫度對(duì)酶活性的影響，用過氧化氫酶探究pH對(duì)酶活性的影響）實(shí)驗(yàn)：影響酶活性的條件1試管2試管3試管4試管5試管6試管加淀粉2mL—2mL—（）—加淀粉酶—（）—2mL—2mL保溫混合將2加入1中將4加入3中保溫0℃冰水保溫5min60℃水浴保溫5min100℃水浴保溫5min加碘液2滴2滴2滴觀察顏色

結(jié)論0℃冰水保溫5min60℃水浴保溫5min100℃水浴保溫5min2ml2mL變藍(lán)變藍(lán)不變藍(lán)溫度對(duì)酶的活性有影響，溫度過高或過低都會(huì)降低酶的活性將6加入5中自變量因變量無關(guān)變量探究溫度對(duì)酶活性的影響一、酶的特性3、酶的作用條件較溫和(1)探究溫度對(duì)酶活性的實(shí)驗(yàn)時(shí)，為何不宜選用過氧化氫酶催化過氧化氫分解？(2)本實(shí)驗(yàn)的檢測試劑能否用斐林試劑代替碘液？(3)本實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量包括哪些？應(yīng)如何控制？(4)本實(shí)驗(yàn)中，能否將淀粉和淀粉酶混合均勻后，再在不同溫度下處理？加熱會(huì)加快過氧化氫的分解不能；因?yàn)殪沉衷噭┬枰〖訜?，改變了溫度，本?shí)驗(yàn)溫度為自變量，需要嚴(yán)格控制溶液體積、處理時(shí)間、pH等，應(yīng)該保證相同且適宜不能，底物和酶可能還沒有經(jīng)過控制溫度的處理，便已開始反應(yīng)思考：探究pH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)步驟一取三支試管，編號(hào)1、2、3。

二1號(hào)試管中加入

_____________

。

2號(hào)試管中加入等量

__________________。3號(hào)試管中加入等量

_________________。

三三支試管都加入______________________

四三支試管都加入

，振蕩，反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

2滴NaOH2mLH2O2溶液產(chǎn)生少量氣泡產(chǎn)生少量氣泡酶的催化作用需要適宜的pH，pH偏高或偏低都會(huì)影響酶的活性2滴新鮮肝臟研磨液稀鹽酸清水產(chǎn)生大量氣泡自變量因變量無關(guān)變量一、酶的特性3、酶的作用條件較溫和思考：(1)探究pH對(duì)酶活性的實(shí)驗(yàn)時(shí)，為何不宜選用淀粉酶溶液酶催化淀粉分解？(2)本實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量包括哪些？應(yīng)如何控制？(3)本實(shí)驗(yàn)中，能否將底物和酶混合均勻后，再在不同pH下處理？酸可以催化淀粉的水解溶液體積、處理時(shí)間、溫度等，應(yīng)該保證相同且適宜不能，底物和酶可能還沒有處在相應(yīng)的pH條件下，便已開始反應(yīng)一、酶的特性3、酶的作用條件較溫和①在最適溫度和pH條件下，酶的活性最高。②溫度和pH偏高或偏低，酶活性都會(huì)明顯降低。③溫度過高或過酸、過堿，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活。③在0℃左右時(shí)，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(huì)升高。因此，酶制劑適宜在低溫下保存。？保存酶的條件：低溫，最適PH酶的名稱最適pH動(dòng)物體內(nèi)酶6.5-8.0植物體內(nèi)酶4.5-6.5胰蛋白酶8.0-9.0胃蛋白酶1.5-2.2P84相關(guān)信息與社會(huì)的聯(lián)系1.醫(yī)院里用的葡萄糖，60年代以前是用鹽酸催化淀粉水解方法生產(chǎn)，60年代后改用酶法生產(chǎn)，用你所學(xué)想想這樣有什么優(yōu)越性？2.細(xì)胞中的各類化學(xué)反應(yīng)之所以能有序進(jìn)行，還與酶在細(xì)胞中的分布有關(guān)如植物葉肉細(xì)胞中，光合作用的酶分布在葉綠體中，呼吸作用有關(guān)的酶分布在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中3.人發(fā)燒時(shí)不想吃東西，原因是體溫升高導(dǎo)致消化酶活性降低，食物在消化道中消化緩慢。1.高效性：2.專一性：與無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，催化效率更高。一種酶只能催化一種或一類反應(yīng)。3.作用條件比較溫和：

酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在比較溫和的條件下進(jìn)行的。在最適宜的溫度和pH下，酶活性最高，過酸、過堿或溫度過高，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而永久失活。小結(jié)二、酶的特性底物濃度反應(yīng)速率反應(yīng)物A+酶A反應(yīng)物A+酶B（或反應(yīng)物B+酶A）甲乙丙?、賵D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。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(shí)，酶促反應(yīng)速率達(dá)到最大，因?yàn)椋笖?shù)量有限。影響酶促反應(yīng)的因素23456酶的應(yīng)用溶菌酶溶解細(xì)菌的細(xì)胞壁含酶牙膏多酶片胰蛋白酶加酶洗衣粉果膠酶1五、酶的應(yīng)用√××(1)二肽酶能催化多種二肽水解，不能說明酶具有專一性()×(2)催化脂肪酶水解的酶是蛋白酶()(3)酶在最適溫度條件下活性最高，因此酶適合在此溫度下保存()(4)低溫、高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿條件下酶的活性都很低，且酶的空間結(jié)構(gòu)都發(fā)生了不可逆的改變（

）(5)酶促反應(yīng)速率即可以用反應(yīng)物的消耗速率表示，也可以用產(chǎn)物的生產(chǎn)速率表示(

)√隨堂檢測(6)市售α-淀粉酶的最適溫度在50~75℃，而來自人體的唾液淀粉酶的最適溫度在37℃左右(

)√一、概念檢測1.嫩肉粉的主要作用是利用其中的酶對(duì)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.蛋白酶有機(jī)物進(jìn)行分解,而肌肉組織中的有機(jī)物主要是蛋白質(zhì)根據(jù)酶的專一性可知,嫩肉粉中起分解作用的酶是蛋白酶解

D.一、概念檢測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3.將剛采摘的新鮮糯玉米立即放入85°C水中熱燙處理2min,可較好地保持甜味。這是因?yàn)榧訜釙?huì)(

)A.提高淀粉酶的活性

B.改變可溶性糖分子的結(jié)構(gòu)C.破環(huán)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B

.D3.解:A、玉米中的淀粉酶在85°C水中會(huì)變性失活活性不會(huì)提高，A錯(cuò)誤;B、不會(huì)改變可溶性糖分子的結(jié)構(gòu)，否則不能較好地保持甜味，B錯(cuò)誤。C、降低可溶性糖轉(zhuǎn)化為淀粉所需酶的活性，減少淀粉的積累，與淀粉酶的活性被破壞無關(guān)，C錯(cuò)誤;D、降低可溶性糖轉(zhuǎn)化為淀粉所需酶的活性，從而使可溶性糖能較長時(shí)間存在于玉米中保持甜味，D正確;故選:D。影響酶活性的因素:溫度、pH、酶的抑制劑等。溫度和pH是通過影響酶的活性來影響酶促反應(yīng)速率的，而底物濃度和酶濃度是通過影響底物與酶的接觸來影響酶促反應(yīng)速率的，并不影響酶的活性。本題通過實(shí)例，主要考查影響酶活性的因素，目的使學(xué)生識(shí)記影響酶活性的因素，:理解溫度影響酶活性的原因，題目難度適中。二、拓展應(yīng)用1.下圖表示的是某類酶作用的模型。嘗試用文字描述這個(gè)模型。這個(gè)模型能解釋酶的什么特性?提示:這個(gè)模型中A代表某類酶,B代表底物,C和D代表產(chǎn)物。這個(gè)模型的含義是:酶A與底物B專一性結(jié)合,催化反應(yīng)的發(fā)生,產(chǎn)生了產(chǎn)物C和D.這個(gè)模型可以類比解釋酶