【生物】酶的作用和本质第2课时课件 2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

酶的作用和本质第2课时二、酶的特性1、高效性和无机催化剂相比，酶的催化效率大约是其的107～1013倍------保证细胞内代谢高效进行。酶高效性的曲线

（1）催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。（2）酶只能缩短达到化学反应平衡所需时间,

不改变化学反应的平衡点。不改变产物的生成量（3）酶只能催化已存在的化学反应。想一想口腔里有唾液淀粉酶，可塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化，为什么？

唾液淀粉酶只能催化淀粉水解，但不能催化蛋白质、脂肪等的水解。而无机催化剂既能催化蛋白质的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。

由上述资料大胆的提出问题，作出你的假设。酶具有专一性2.实验材料淀粉蔗糖还原糖葡萄糖+果糖（还原糖）水解水解还原糖+斐林试剂

水浴加热

砖红色沉淀1.实验原理淀粉溶液，蔗糖溶液，淀粉酶溶液，蔗糖酶溶液，蒸馏水，斐林试剂，水浴锅、试管等探究一：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用选择什么淀粉酶？选择什么作为检测试剂呢？(碘液还是斐林试剂)原理：淀粉和蔗糖都是非还原性糖，它们在酶的催化作用下能水解为还原性糖。再用斐林试剂鉴定溶液中有无还原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。而碘液不能检测蔗糖是否被水解。选择什么淀粉酶？探究一：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用试管编号12可溶性淀粉溶液2mL－蔗糖溶液－2mL新鲜的淀粉酶溶液2mL2mL振荡，60℃水浴保温5min新配制的斐林试剂2mL2mL水浴加热1min实验现象有砖红色沉淀没有砖红色沉淀探究一：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用3.方法步骤4.实验结论淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶具有专一性。(1)在已知淀粉酶能够催化淀粉水解的情况下，本实验设置1号试管还有没有必要？

有必要，目的是排除无关变量对实验结果的影响(2)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的有无，不能检测蔗糖是否被水解。讨论：探究一：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用(3)该实验的自变量和因变量分别是什么？若增加一组对照实验，如何设计？自变量：底物的种类；因变量：底物是否被淀粉酶水解。(4)本实验的设计思路是什么？你还有其他设计思路吗？

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。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底物换成等量的蒸馏水，其它都不变。2、专一性酶的专一性：一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。------保证细胞代谢有条不紊地进行专一性曲线未加酶酶A反应速率底物A浓度（酶B）P85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。资料一：加酶洗衣粉一般对水温有要求，用温水浸泡效果更好，但水温不要超过60℃。资料二：不同消化液的pH不一样，唾液的pH为6.2-7.4，胃液的pH为0.9-1.5，小肠的pH为7.6。根据以上资料，请你提出影响酶活性的可能因素是？温度、pH探究二：影响酶活性的条件t1(pH1)条件下底物+酶液t2(pH2)条件下底物+酶液t3(pH3)条件下底物+酶液t4(pH4)条件下底物+酶液……检测底物分解速率或剩余量实验思路操纵自变量，控制无关变量。检测因变量，表达实验结果。课题名称探究温度对酶活性的影响实验材料自变量自变量的设置方法因变量因变量的观测指标无关变量实验预测①探究温度对酶活性的影响温度酶活性材料质量分数为3%的可溶性淀粉溶液，体积分数为3%的过氧化氢溶液思考1：你将选择哪一种酶和底物作为实验材料？为什么选择这种酶和底物？质量分数2%的淀粉酶溶液，质量分数为20%的肝脏研磨液①探究温度对酶活性的影响思考3：你认为至少设置几组温度条件？三组：60℃、沸水、冰水碘液，斐林试剂思考2：你认为选择什么检测试剂？温度梯度法课题名称探究温度对酶活性的影响实验材料自变量自变量的设置方法因变量因变量的观测指标无关变量实验预测淀粉溶液、淀粉酶溶液温度60℃、沸水、冰水酶活性加碘液后观察溶液颜色变化pH等，保证相同且适宜60℃处理组不变色，其他组变蓝色根据上面分析完善下面表格：①探究温度对酶活性的影响某同学设计的实验方案可行吗？序号项目试管1231可溶性淀粉溶液5mL5mL5mL2α-淀粉酶溶液3mL3mL3mL3温度0℃60℃90℃4碘液2滴2滴2滴5实验现象

底物和酶还没有经过自变量温度的处理，就已反应完全实验步骤试管1试管1′试管2试管2′试管3试管3′第一步2mL淀粉溶液1mL淀粉酶溶液第二步保温5min冰浴水浴60℃沸水浴第三步将试管1′中的溶液倒入试管1中混合将试管2′中的溶液倒入试管2中混合将试管中3′的溶液倒入试管3中混合第四步分别保温2min冰浴水浴60℃沸水浴第五步加入2滴碘液，观察颜色变化预测结果实验结论++++++变蓝变蓝不变蓝①探究温度对酶活性的影响温度过高或过低都能影响酶的活性，酶的催化作用需要在适宜的温度下进行（2）实验设计程度①取淀粉、淀粉酶分别放入试管↓②各自在所控制的温度下处理一段时间↓③淀粉与相应温度的淀粉酶混合↓④在各自所控制的温度下保温一段时间↓⑤滴加碘液，观察颜色变化注意：实验程序中2、3步一定不能颠倒1.选择H2O2酶还是淀粉酶作为实验材料？

H2O2酶，因为在酸性条件下，酸会水解淀粉。2.本实验的自变量是什么？如何控制自变量？pH通过分别加入等量的HCl、蒸馏水和NaOH来控制。②探究pH对过氧化氢酶活性的影响3.本实验的因变量是什么？怎样观察或检测因变量？

H2O2酶的活性

可以通过观察单位时间内气泡的多少或者卫生香复燃的情况来判断H2O2的分解速率。4.本实验的无关变量有哪些？应怎么控制？温度、H2O2酶的用量、H2O2的浓度等。相同且适宜5.至少要设计几组实验？三组，酸性、中性和碱性6.本实验的设计思路是？pH梯度法②探究pH对过氧化氢酶活性的影响步骤实验操作内容试管1试管2试管31注入等量过氧化氢酶溶液2滴2滴2滴2注入不同pH的溶液1mL蒸馏水1mL盐酸1mLNaOH3注入等量的H2O2溶液2mL2mL2mL4观察现象有大量气泡产生无气泡产生无气泡产生注意：实验程序中2、3步一定不能颠倒结论：酶发挥催化作用需要适宜的PH，PH偏高或偏低都将影响酶的活性思考本实验能否使用淀粉酶催化淀粉分解来探究PH对酶活性的影响？②探究pH对过氧化氢酶活性的影响更严格的设计思路：探究不同pH对酶活性的影响时，可将过氧化氢酶和H2O2溶液分别调至同一pH，再混合，以保证反应一开始便达到预设pH。可以设置一系列pH或温度梯度的实验，进行检测进一步探究如何进行定量实验，找出酶的最适pH或温度？探究过氧化氢酶作用的最适pH的实验组别A组B组C组D组E组pH56789H2O2完全分解所需时间(秒)30018090192284该过氧化氢酶的最适pH在

之间要进一步探究该过氧化氢酶的最适pH，可

。在pH为6～8之间设置温度梯度，进一步研究H2O2完全分解所需时间。6～83、酶的作用条件较温和t/℃υ/mmol.s-1最适温度酶活性受温度影响示意图温度低于最适温度时酶活性随着温度的升高而上升温度高于最适温度时酶活性随着温度的升高而下降最适温度时：酶活性最高动物植物微生物有些人工酶动物胃蛋白酶植物pH低于最适pH时酶活性随着pH的升高而上升最适pH时：酶活性最高pH高于最适pH时酶活性随着pH的升高而下降酶促反应速率最快时的温度称为该酶促反应的最适温度。0最适温度t/℃υ/mmol.s-1酶活性受温度影响示意图酶制剂适宜在低温下保存。3温度对酶活性的影响温度过高时，破坏酶的空间结构，酶活性丧失。0℃时酶活性低，但不破坏空间结构，当温度适当升高时，酶活性升高。3、酶的作用条件较温和探究二酶促反应速率最快时的pH称为该酶促反应的最适pH。在最适合的pH下，酶的活性最高。在过酸过碱的条件下，都会使酶的空间结构遭到破坏而失去活性。υ/mmol.s-1最适pH0pH酶活性受pH影响示意图3pH对酶活性的影响3、酶的作用条件较温和探究二酶的名称最适PH过氧化氢酶（肝）6.8唾液淀粉酶6.8a脂肪酶8.3胰蛋白酶8.0~9.0胃蛋白酶1.5常见酶的最适pH3影响酶活性的条件pH对酶活性的影响不同，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；低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。思考•讨论高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗？3影响酶活性的条件酶活性受温度影响示意图最适温度t/℃υ/mmol.s-1酶活性受pH值影响示意图低温、高温、过酸、过碱对酶活性的影响一样的吗？抑制失活失活失活结论：在最适宜的温度和最适宜的pH下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。过酸、过碱和高温，都能使酶的分子结构遭到破坏而失去活性，且不可逆。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。小结酶的特性影响酶促反应速率的因素：1、温度3、酶的浓度：反应