【生物】降低化学反应活化能的酶第2课时课件 2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

定义：酶是

产生的具有

的有机物，其中绝大多数酶是

，少数的酶是

。活细胞蛋白质催化作用二、酶的本质RNA酶的来源酶的作用酶的本质合成场所合成原料作用场所氨基酸或核糖核苷酸活细胞产生只有催化作用大多数是蛋白质，少数是RNA核糖体或细胞核（拟核）细胞内、外及生物体外均能发挥作用与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高（p78）1.酶具有高效性的原因：

二、酶的特性2.酶具有专一性：一种酶只能催化

或

化学反应一种一类蛋白酶可以水解所有蛋白质（一大类）肽酶可以水解所有肽的水解锁钥学说：认为整个酶分子的天然构象具有刚性结构，酶表面具有特定的形状。酶与底物的结合如同一把钥匙对一把锁一样。注意：酶作为催化剂在反应前后质量和结构是不变的

能力提升如果给你淀粉溶液、蔗糖溶液、淀粉酶溶液、蔗糖酶溶液以及其它必需的实验器具，请你设计一个证明酶具有专一性的实验（或实验思路）方案一同种酶、不同底物①底物1+酶溶液②等量底物2

+等量相同酶溶液方案二同种底物、不同酶①底物+酶溶液1②等量相同底物

+等量酶溶液2

二、酶具有专一性实验原理：探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用淀粉酶能让淀粉水解成还原性糖，还原性糖能与斐林试剂反应生成砖红色沉淀。淀粉酶不能让蔗糖水解，所以与斐林试剂反应不能生成砖红色沉淀。实验目的：探究淀粉酶是否只催化特定的化学反应

二、酶具有专一性——探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用

二、酶具有专一性——实验步骤一二三四实验现象结论取两支试管，编号1、21号试管加入2mL

溶液淀粉2号试管加入2mL

溶液蔗糖两支试管都加入

，振荡，60℃水浴保温5min。2mL淀粉酶溶液两支试管加入

振荡沸水浴煮沸1min2mL斐林试剂

砖红色沉淀

无砖红色沉淀淀粉酶只能催化淀粉的水解，而不能催化蔗糖的水解。酶具有专一性1.上述实验中能否使用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂？不能，因为碘液只能检测淀粉是否被水解，而蔗糖分子无论是否被水解都不会使碘液变色。探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用

二、酶具有专一性——2.该实验的自变量和因变量分别是什么？本实验的设计思路是什么？你还有其他设计思路吗？

自变量：底物的种类；因变量：底物是否被淀粉酶水解。本实验设计思路：探究同一种酶是否能催化不同底物水解。另一种设计思路：探究不同种类的酶能否催化一种底物的水解。实验步骤的设计③科学性原则一、实验设计遵循原则：二、实验步骤设计的内容：④等量原则②设计对照原则①单一变量原则①分组编号③控制无关变量②（加液）确定自变量，设置实验组和对照组④检测因变量，观察记录实验结果思路2：探究不同种类的酶能否催化一种底物的水解。（淀粉、淀粉酶、蔗糖酶）检测试剂：碘液、斐林试剂单击添加标题高压高温强酸强碱√无机催化剂高压高温强酸强碱大多是蛋白质变性失活酶的作用条件较温和，酶作用需要适宜的温度和PH。×唾液（淀粉酶）pH6.2~7.4胃液（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？探究：影响酶活性的条件细胞中几乎所有的化学反应都是由酶催化的。酶催化特定化学反应的能力称为酶活性。酶活性可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。若细胞生活的环境条件发生改变，酶活性会怎样变化呢?02探究：影响酶活性的条件可测1.底物的消耗量或剩余量2.产物的生成量温度会影响酶的活性吗？作出假设：温度会影响酶的活性。设计实验：实验一：探究温度对淀粉酶活性的影响提出问题：底物+t1+酶液底物+t2+酶液底物分解速率或剩余量底物+t3+酶液检测1、选择淀粉酶还是H2O2酶作为实验材料？三组，高温，低温和适宜温度。2、要设计几组实验？选择几个温度？淀粉酶。因为H2O2受温度影响也会分解。3、观察指标选择碘液还是斐林试剂，为什么？碘液。斐林试剂的使用需要加热，加热会改变反应体系的温度，给实验引入额外的变量根据实验目的选择材料用具（酶、底物、检测试剂）实验一：探究温度对淀粉酶活性的影响试管编号实验步骤一二三四五实验现象结论1＊号3号2mL淀粉溶液变蓝保持0℃冰水中约5min加热至100℃，约5min加热至60℃，约5min不变蓝只有在一定温度下酶的催化效率最好变蓝实验一：探究温度对淀粉酶活性的影响2号2＊号1号3＊号2mL淀粉溶液2mL淀粉溶液2mL淀粉酶溶液2mL淀粉酶溶液2mL淀粉酶溶液1和1＊混合，摇匀2和2＊混合，摇匀3和3＊混合，摇匀保持0℃冰水中数分钟加热至60℃，数分钟加热至100℃，数分钟取出试管，分别滴加2滴碘液，摇匀，观察现象同一温度1号试管淀粉溶液实验步骤一二三四2号试管3号试管加入淀粉酶2滴，振荡试管各加入2mL淀粉溶液保持0℃冰水中约5min加热至100℃，约5min加热至60℃，约5min各加入两滴碘液振荡X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。实验一：探究温度对淀粉酶活性的影响每种酶都有自己的最适温度在最适温度的两侧，反应速率都比较。较高的温度容易使酶的遭到破坏而。在0℃左右酶活性很低，但

，在适宜温度下酶活性可以升高低空间结构失去活性空间结构稳定因此，酶制剂适宜在低温下保存。酶活性受温度影响示意图最适温度t/℃抑制失活υ/mmol.s-11.随温度的增加，酶活性先增强后减弱。（）2.在一定的范围内，随温度的增加，酶活性逐渐增强（）3.在一定的范围内，随温度的增加，酶活性逐渐减弱（）酶活性受温度影响示意图最适温度t/℃υ/mmol.s-1√×√一般来说，动物体内的酶最适温度在35～40℃;植物体内的酶最适温度在40～50℃;细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大，有的酶最适温度可高达70℃。实验一：探究温度对淀粉酶活性的影响pH会影响酶的活性吗？作出假设：pH会影响酶的活性。设计实验：实验二：探究pH对过氧化氢酶活性的影响提出问题：底物+pH1+酶液底物+pH2+酶液底物分解速率或剩余量底物+pH3+酶液检测问题聚焦1、选择淀粉酶还是H2O2酶作为实验材料？三组，酸性，中性和碱性。2、要设计几组实验？选择几个pH？H2O2酶。因为酸能促进淀粉的水解。3、观察指标选择什么？单位时间内气泡的生成量实验二：探究pH对过氧化氢酶活性的影响过氧化氢溶液实验步骤一二三四实验现象结论2号试管3号试管注入过氧化氢酶2滴试管各加入2mL过氧化氢溶液，混合均匀加入1mL盐酸加入1mLNaOH溶液加入1mL清水将带火星的卫生香分别放入试管中1号试管有大量气泡产生无气泡产生无气泡产生只有在适合的pH下酶的催化效率最好步骤二与三绝不能颠倒！（酶一定要在设定好的ph下与底物反应）可让底物（H2O2溶液）和酶（

H2O2酶）在各自设定的ph后再混合反应。实验二：探究pH对过氧化氢酶活性的影响过氧化氢溶液实验步骤一二三四实验现象结论2号试管3号试管加入过氧化氢酶2滴，振荡2min试管各加入2mL过氧化氢溶液加入1mL盐酸加入1mLNaOH溶液加入1mL清水将带火星的卫生香分别放入试管中X1号试管尝试构建数学模型：绘制pH影响酶的活性函数曲线，并用语言来描述pH变化与酶活性的关系。最适pH值。每种酶都有自己的在最适合的pH下，酶的活性_____，

在最适pH的两侧，反应速率都比较___。在过酸过碱的条件下，都会使酶的_________遭到破坏而失去______。

最高空间结构失去活性酶活性受pH影响示意图低υ/mmol.s-1pH最适pH动物体内的酶最适pH大多在6.5～8.0，人体唾液的pH为6.2～7.4，小肠液的pH为7.6。但也有例外，如胃蛋白酶的最适pH为1.5;植物体内的酶最pH大多为4.5～6.5。实验二：探究pH对过氧化氢酶活性的影响三、酶的作用条件较温和酶所催化的反应一般是在比较温和的条件下进行的。过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活酶的专一性每一种酶只能催化一种或一类的化学反应酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍酶的高效性

酶的作用条件较温和酶所催化的反应一般是在比较温和的条件下进行的。酶的特性影响酶活性的条件温度pH值酶抑制剂、酶激活剂思考：酶活性指酶对化学反应的催化效率。那么影响酶的活性和酶促反应速率的因素完全一样吗？02二、影响酶促反应速率的因素06影响酶的活性和酶促反应速率的因素并不完全相同1.温度5.酶的浓度：4.底物浓度：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影响酶促反应速率的因素3.酶抑制剂或激活剂改变酶的活性不改变酶的活性影响酶活性的因素一定影响酶促反应的速率。在一定浓度范围内，反应速率随浓度的升高而加快；但达到一定浓度后，反应速率不再变化反应速率随酶浓度的升高而加快前提：底物充足温度和pH共同作用对酶活性的影响(1)反应溶液中pH的变化不影响酶作用的最适温度。(2)反应溶液中温度的变化不影响酶作用的最适pH。影响酶促反应速率的因素1.如图表示不同pH及温度对某反应产物生成量的影响，下列相关叙述正确的是（）A.随着pH的升高，酶的活性先降低后增大B.该酶的最适温度是35℃C.酶的最适pH相对稳定，一般不随温度变化D.随着温度的升高，酶的活性逐渐降低习题巩固C2.如图表示人体内某种酶促反应的反应速率受温度和pH的影响情况，下列解释不正确的是（）A．在a点时，将酶的浓度增大一倍，反应速率可能增大B．在b点时，将酶的浓度增大一倍，反应速率不可能增大C．在c点时，将酶的浓度增大一倍，反应速率可能增大D．该图不能反映唾液淀粉酶催化能力的变化特征习题巩固B3.关于探究酶特性的实验叙述中，最恰当的是()A.若探究pH对酶活性的影响可选择可溶性淀粉溶液为底物

B.若探究过氧化氢酶的高效性，可选择无机催化剂作为对照

C.若探究温度对淀粉酶活性的影响，可选择斐林试剂对结果进行检测

D.若用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性，可用碘液对实验结果进行检测习题巩固B4.(2019·山东泰安一中高一月考)某学生为了验证酶的专一性，做了如下一组实验：取甲、乙两试管，分别加入2mL淀粉糊，甲试管内又加入了2mL唾液，两试管同时在37℃的温水中保温10min后取出，各加入了0.5mL碘液，发现只有乙试管内呈蓝色反应。此学生的实验步骤中有一个错误，请你指出A.乙试管应置于低温或室温B.乙试管不做任何处理C.乙试管应加与唾液等量的其他种类的酶，如蔗糖酶D.应再加一支试管，内加2mL淀粉糊、2mL唾液，放在冰块中√123453．某研究小组欲探究影响过氧化氢分解的因素，做了如下两个实验。相应的实验结果如图所示（实验1、实验2均在适宜条件下进行，在实验2开始时加入一定量的过氧化氢酶），请分析回答下列问题：（1）实验1、2中的自变量分别为__________________。（2）实验2结果反映，bc段O2产生速率不再增大的原因最可能是________________________。（3）实验1中过氧化氢酶和Fe3+的作用原理是__________________。通过实验1可以得出什么结论？_________________________________________________________。催化剂的种类、过氧化氢的浓度过氧化氢酶的数量有限

降低化学反应的活化能酶具有催化作用，且与无机催化剂相比，酶的催化作用更高效（多选）如表所示为某同学为验证酶的专一性而设计的实验方案，a～d表示4支试管，①～⑦表示实验步骤，对该实验方