【课件】第2课时酶的特性 2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

第1节降低化学反应活化能的酶本节聚焦：1.酶有哪些特性？2.酶的活性受哪些条件的影响？二

酶的特性反应速度反应范围反应条件4号3号酶的催化效率一般是无机催化剂的107～1013倍①酶具有高效性：酶的催化效率极高！反应速度3号试管Fe3+数是4号试管H2O2酶数量的25万倍时间生成物浓度OABC未加催化剂加无机催化剂加酶AB对比，说明酶具有______AC对比，说明酶具有_______平衡点酶只缩短达到化学平衡的时间，不改变平衡点高效性催化作用酶01高效性思考：若要设计实验验证酶具

有高效性，自变量是什么？无机催化剂的催化范围很广，如酸可以催化蛋白质的水解，也能催化脂肪水解，还能催化淀粉水解。反应范围提出问题：

酶能催化多种化学反应，还是只能催化某种特定的化学反应？如果给你提供淀粉溶液，蔗糖溶液，淀粉酶溶液，斐林试剂，水浴锅、试管等必须的材料用具，你能设计实验证明吗？（说出你的设计思路1min）探究一：做出假设：

①酶能催化A分解不能催化B分解；②酶不能催化A分解能催化B分解；③酶既能催化A分解又能催化B分解；④都不能。设计实验：

自变量：因变量:底物种类底物的分解情况实验步骤A试管B试管①加淀粉溶液2mL加

溶液2mL②加淀粉酶1mL加淀粉酶

mL③振荡、摇匀；在适宜的条件下保温5min④A、B管均加入加入斐林试剂2mL⑤水浴加热（50~65℃），观察并记录颜色变化预测现象实验结果结论蔗糖1A红B不红都不红淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。淀粉酶的最适温度为60℃，酶活性最高做出假设：

①酶能催化A分解不能催化B分解；②酶不能催化A分解能催化B分解；③酶既能催化A分解又能催化B分解；④都不能。进行实验：

都红A不红B红A红B不红思考：能否用碘液对实验结果进行检测？不能，因为碘液无法检测蔗糖是否发生水解相互对照②专一性：只催化一种或一类化学反应设计方案：方案一酶相同，底物不同①底物a+酶溶液②等量底物b+等量相同酶溶液方案二底物相同，酶不同①底物+酶溶液1②等量相同底物+等量酶溶液2实验材料：淀粉、蔗糖、淀粉酶实验材料：淀粉、淀粉酶、蔗糖酶鉴别试剂：斐林试剂鉴别试剂：碘液或斐林试剂02专一性每一种酶只能催化一种或一类化学反应。反应范围02专一性思考：在这轮PK中，酶输了还是赢了？为了保持细胞内万千化学反应的

有序性，你认为是酶更胜任还是无极催化剂更胜任？酶的催化机理酶酶酶底物中间产物产物酶+底物酶-底物复合物酶+产物在底物A中加入酶B的反应速率，和无酶条件下的反应速率相同，说明_____________________在底物A中加入酶A的反应速率，随反应物浓度增大而明显加快，说明________________________酶B对此反应无催化作用酶A能催化底物A参与的反应酶02专一性(2)B酶活性改变的原因是什么？B酶被降解的过程中分子结构会发生改变，从而使其活性丧失。(3)欲让A、B两种酶的变化趋势换位，应用哪种酶处理？

应用RNA水解酶处理。热图导析如图表示A、B两种酶用同一种蛋白酶处理后酶活性与处理时间的关系，据图分析：

不相同。A酶能抵抗该种蛋白酶的降解，化学本质是RNA；B酶能被蛋白酶破坏，活性降低，化学本质为蛋白质。(1)A、B两种酶的化学本质是否相同？酶在生活中的应用(教材P85)溶菌酶能溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用。果胶酶能分解果肉细胞壁中的果胶，提高果汁产量。加酶洗衣粉比普通洗衣粉有更强的去污能力。联系生活1：面对这么丰盛的食物，为什么感冒发烧的时候不想吃？联系生活2：许多无机催化剂能在高温、高压、强酸和强碱的条件下催化化学反应。提出问题：

人体内的酶通常在37℃，PH接近中性的条件下起作用。酶能在高温、低温、强酸、强碱条件下起作用吗？反应条件酶活性:酶催化特定化学反应的能力在一定条件下催化某一化学反应的速率酶促反应速率:用单位时间、单位体积中底物的消耗量或产物的量表示。

探究二、探究影响酶活性的因素1科学探究步骤影响酶活性的条件提出问题作出假设设计实验进行实验分析结果表达与交流（温度/pH会影响酶的活性吗？）（温度/pH会影响酶的活性）（设计方案、预期结果…）（按预定方案进行实验）（分析实验结果，得出结论：……）（总结，写实验报告并适当交流）探究二、探究影响酶活性的因素2探究1温度对酶活性的影响材料：3%可溶性淀粉溶液、2％的淀粉酶溶液、3%过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液（含过氧化氢酶）、沸水、60℃水、冰水、5％HCl、5％NaOH、蒸馏水、碘液、斐林试剂

用具：水浴锅、卫生香，火柴，试管、烧杯等1.选择淀粉酶还是H2O2酶作实验材料？为什么选择这种酶？2.本实验的自变量是什么？需要设计几组实验？设定几个温度？3.本实验的因变量是什么？怎样检测因变量？选择哪种鉴定试剂？4.本实验的无关变量有哪些？如何控制？二、酶的特性探究·实践1.选择淀粉酶还是H2O2酶作实验材料？为什么选择这种酶？2.本实验的自变量是什么？需要设计几组实验？设定几个温度？3.本实验的因变量是什么？怎样检测因变量？选择哪种鉴定试剂？4.本实验的无关变量有哪些？如何控制？设计实验1.淀粉酶；因为H2O2受温度影响也会分解2.温度；三组；高温，低温和常温（60℃）3.酶的活性；碘液，检测是否出现蓝色及蓝色深浅4.pH、底物浓度、酶浓度、反应时间等；无关变量保持相同且适宜探究温度对酶活性的影响探究二、探究影响酶活性的因素2探究1温度对酶活性的影响02实验设计的思路探究二、探究影响酶活性的因素2探究1温度对酶活性的影响03结果分析100℃60℃0℃实验结果：实验结论：对照类型：相互对照60℃的试管中未出现蓝色，另外两支试管出现蓝色。温度过高、过低都会影响酶的活性，淀粉酶发挥作用需要适宜的温度。探究二、探究影响酶活性的因素2探究1温度对酶活性的影响04疑点突破思考1：为什么要先将底物和酶控制到预设温度，再混合反应？酶的高效性使一混合就会发生反应。若没有在对应温度混合，会影响实验的准确性。思考2：为什么不选择H2O2为底物来探究温度对酶活性的影响？H2O2受热易分解，导致自变量不唯一。思考3：检测因变量时为什么不用斐林试剂？用斐林试剂检测反应的产物需水浴加热，会改变预设的自变量（温度）。探究二、探究影响酶活性的因素3探究2pH对酶活性的影响材料：3%可溶性淀粉溶液、2％的淀粉酶溶液、3%过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液（含过氧化氢酶）、沸水、60℃水、冰水、5％HCl、5％NaOH、蒸馏水、碘液、斐林试剂用具：水浴锅、卫生香，火柴，试管、烧杯等1.选择淀粉酶还是H2O2酶作实验材料？为什么选择这种酶？2.本实验的自变量是什么？需要设计几组实验？设定几个pH？3.本实验的因变量是什么？怎样检测因变量？4.本实验的无关变量有哪些？如何控制？二、酶的特性探究·实践探究pH对酶活性的影响1.H2O2酶；因为淀粉在酸性条件下也会分解，影响实验观察效果2.pH；三组；酸性、中性和碱性3.酶的活性；看气泡产生多少或卫生香复燃程度4.温度、底物浓度、酶浓度、反应时间等；无关变量保持相同且适宜1.选择淀粉酶还是H2O2酶作实验材料？为什么选择这种酶？2.本实验的自变量是什么？需要设计几组实验？设定几个pH？3.本实验的因变量是什么？怎样检测因变量？4.本实验的无关变量有哪些？如何控制？设计实验3探究2PH对酶活性的影响100℃60℃0℃

1

2

3

肝脏研磨液

1ml

1ml

1ml

pH3％H2O2溶液

结果

结论蒸馏水

1mL5％NaOH1mL5％HCL1mL2ml2ml2ml摇匀混合，放置在室温下反应5min有较多气泡不明显不明显过氧化氢酶在中性条件中活性最强自变量因变量无关变量无关变量思考4：为什么不能用淀粉酶做探究pH的实验？因为淀粉在酸性条件下会分解，这对于判断淀粉酶能否使得淀粉水解出现干扰。（建议用过氧化氢酶探究PH对酶活性的影响）高温、过酸、过碱会使酶的________受破坏，使酶永久失活失活失活→在最适温度和pH下，酶活性最高空间结构abcOdefO最适温度最适pH低温抑制酶活性失活酶03作用条件温和动物体内的酶最适温度在35~40℃之间，植物体内的酶最适温度在40~50℃之间，有的酶最适温度可达70℃。动物体内的酶最适pH多在6.5~8.0之间，如胃蛋白酶的最适pH为1.5，胰蛋白酶的最适pH为8.0。0℃左右时，酶的活性很低，但空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高，因此酶制剂适于在低温下（0~4℃）保存。教材拾遗P84酶最适温度最适pH酶的保存03作用条件温和酶与无极催化剂的三场PK酶的特性Round1：催化效率Round2：催化范围Round3：反应条件酶具有高效性酶具有专一性酶的作用条件较温和细胞代谢

复杂高效温和有序酶的分工分区叶绿体内含与光合作用有关的酶，线粒体内含与呼吸作用有关的酶，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。酶促反应速率酶活性温度pH激活剂抑制剂底物浓度酶浓度影响底物与酶的接触面积酶对化学反应的催化效率。单位时间或单位体积中底物的减少量或产物的增加量来表示。影响影响影响定义定义温度和PH的影响1①pH为多少时，酶活性最大？②从图中可以得到什么结论？反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。反应溶液温度的变化不影响酶作用的最适pH。①温度为多少时，酶活性最大？②从图中可以得到什么结论？2底物浓度和酶浓度图甲中OP段酶促反应速率的限制因素是

，而P点之后的限制因素可能为

；甲图中，达到平衡时增加酶的数量，反应速率______。底物浓度