3.2.2 酶的催化功能受多种条件的影响 课件 高一上学期生物浙科版（2019）必修1

第三章

细胞的代谢浙科版高中生物必修1第2课时酶的催化功能受多种条件的影响第三章

第二节

酶是生物催化剂

学习目标1.探究pH对过氧化氢酶的影响。2.探究影响酶催化功能的因素。3.学会分析和处理实验数据。酶的催化功能受多种条件的影响目录唾液（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℃以上的热水加酶背景资料1、酶的催化效率可能受温度影响。2、酶的催化效率可能受pH值的影响，并且不同的酶需要不同的pH条件。阅读上述材料，能得出哪些结论？探究实验的一般步骤3.设计实验4.进行实验5.分析结果、得出结论6.表达与交流2.作出假设1.提出问题pH会影响酶的活性pH的改变会不会影响酶的活性呢？分析实验原理活动：探究pH对过氧化氢酶的影响1实验原理：酶通常在一定pH范围内才起作用，而且在某一pH下作用最强。最适的pH范围可能很窄，也可能较宽，这取决于不同酶的特性。活动：探究pH对过氧化氢酶的影响1探究问题：过氧化氢酶的最适pH是多少？材料用具：新鲜肝脏匀浆3%过氧化氢溶液缓冲液清水、滤纸片、水槽、

25ml量筒、培养皿、记号笔、反应小室、吸管、镊子、试管架……（pH5.0、pH6.0、pH7.0、pH8.0）活动：探究pH对过氧化氢酶的影响1探究pH影响过氧化氢酶活性的实验装置活动：探究pH对过氧化氢酶的影响1实验步骤：1.水槽加水至快满为止。新鲜肝脏匀浆的培养皿2.取大小相同的8片滤纸片放在盛有新鲜肝脏匀浆的培养皿中浸泡1min，然后用镊子夹起滤纸片，贴靠在培养皿上，使多余的匀浆流尽。3.将3片含有酶的滤纸片小心放入反应小室的一侧内壁上使是滤纸片粘在内壁上。☞注意：放入滤纸片时，滤纸片不要碰到反应小室的瓶口pH5.0的缓冲液2mL+2mL3%的过氧化氢溶液4.将反应小室稍立起，使贴有滤纸片的一侧在上面，小心加入pH5.0的缓冲液2mL，然后再加入2mL3%的过氧化氢溶液。将小室塞紧。注意：加入溶液时，切勿使溶液接触贴在内壁上的滤纸片实验步骤：5.25ml的量筒装满水，排除气泡，将量筒倒立，使筒口一直处于水中。6.将反应小室小心平放在水槽的水里，然后将量筒移至反应小室口上伸出的玻璃管上方。7.将反应小室小心旋转180°，使过氧化氢溶液接触滤纸片，同时开始计时。每隔30s读取量筒中水平面的刻度一次，共进行4次，记录结果。8.该实验完成后，反复冲洗反应小室，再重复上述实验过程，测量在pH6.0、pH7.0、pH8.0下过氧化氢在酶的催化下所释放的气体量。实验步骤：1组2组3组3%过氧化氢溶液2ml2ml2ml滤纸片（含有过氧化氢酶）3片3片3片缓冲液2ml2ml2mlpH6.0pH7.0pH8.0释放气体量30s60s90s120s总量因变量无关变量人为控制的对实验对象进行处理的因素。自变量因自变量改变而变化的变量。除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素。除作为自变量的因素外，其余因素（无关变量）都保持一致，并将结果进行比较的实验；对照实验一般要设置对照组和实验组。记录实验结果：分析影响酶催化功能的因素任务(一)探究pH对过氧化氢酶的影响实验分析1.本实验中，对量筒的操作有什么要求？量筒中的水要灌满，且不能产生气泡，否则会影响后面气体体积的测量。2.在将各次实验的反应小室内的过氧化氢溶液旋转180°前，要把过氧化氢溶液先与缓冲液混合，二者能颠倒顺序吗？请说明理由。不能；若颠倒顺序，底物会在未调好pH的情况下就与酶发生反应，影响实验的准确性，因此，必须先将底物置于预设环境下，再与酶混合。分析影响酶催化功能的因素任务3.能否利用该实验的试剂、材料、装置等探究不同温度对酶促反应速率的影响？并说明理由。不能；因过氧化氢的分解受温度影响较大，若温度升高，过氧化氢分解反应速率明显加快，这样实验的变量不唯一。

温度对酶促反应的影响2其一，温度升高，反应物分子具有的能量增加，反应速度加快(图中a)。其二，酶是蛋白质，酶分子本身会随温度的升高而发生空间结构改变，导致热变性。温度升得越高，酶变性的速率越快，升到一定温度，酶将完全失去活性(图中b)。两个作用叠加在一起，使得酶所催化的反应表现出最适温度(图中c)。在0～40℃内，一般酶的活性随温度的升高而升高。低温会使酶的活性降低，但不会使酶的分子结构遭到破坏，当温度适宜时，酶的催化作用可以恢复。但高温会导致酶发生热变性，使其永久失活。

温度对酶促反应的影响2分析影响酶催化功能的因素任务(二)分析温度和pH对酶促反应速率的影响1.甲、乙两图中A、B、C、D所对应的酶活性都很低，分析其原因。B(高温)、C(过酸)、D(过碱)破坏了酶的空间结构，使酶活性降低，A(低温)抑制了酶的活性。分析影响酶催化功能的因素任务2.温度和pH是如何影响酶促反应速率的？温度和pH通过影响酶活性来影响酶促反应速率。(二)分析温度和pH对酶促反应速率的影响其他因素对酶促反应速率的影响3（1）底物浓度对酶促反应速率的影响酶量一定的条件下，在一定范围内随着底物浓度的增加，反应速率也增加，但达到一定浓度后不再增加，原因是受到酶数量和酶活性的限制。在酶充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与底物浓度呈正相关；（2）酶浓度对酶促反应速率的影响在底物充足、其他条件适宜且固定的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正相关；在底物一定的条件下，达到一定酶浓度后，酶促反应速率不再随酶浓度的增大而增大，此时的限制因素是底物浓度。此外，有机溶剂、重金属离子、酶的激活剂和抑制剂等都会影响酶的活性。其他因素对酶促反应速率的影响3分析影响酶催化功能的因素任务(三)底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响1.图甲中A点时限制反应速率的因素是

；BC段限制反应速率的因素是

等。若B点时适当增加酶的量，则酶促反应速率将如何改变？请在图甲中标出。底物浓度酶的浓度(酶量)如图所示分析影响酶催化功能的因素任务2.图乙曲线若成立需满足的前提条件是什么？底物量充足。3.底物浓度和酶浓度是如何影响酶促反应速率的？通过影响酶与底物的接触面积来影响酶促反应速率。核心归纳1.关于“探究影响酶催化功能的因素”实验设计中的注意事项(1)实验材料的选择：选择实验材料时，要注意排除自变量本身对实验结果的影响，保证自变量只是通过影响酶的活性来影响实验结果，而不是直接影响实验结果。(2)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测底物被分解的试剂“宜”选用碘－碘化钾溶液，“不宜”选用本尼迪特试剂，因为用本尼迪特试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。核心归纳(3)在探究pH对酶活性影响时，“宜”保证酶的最适温度(排除温度干扰)，且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与酶接触，“不宜”在未达到预设pH前就让反应物与酶接触，顺序不可颠倒。(4)在探究温度对酶活性的影响时，“宜”保证酶的最适pH(排除pH干扰)，且将酶和反应物分别保温至实验要求的温度后，再混合继续保温，“不宜”在未分别保温前就让反应物与酶接触。(5)若底物选择淀粉和蔗糖，用淀粉酶来验证酶的专一性时，检测底物是否被分解的试剂“宜”选用本尼迪特试剂，“不宜”选用碘－碘化钾溶液，因为碘－碘化钾溶液无法检测蔗糖是否被分解。核心归纳2.有关影响酶促反应速率因素的3点提醒(1)酶催化反应时，最适温度和最适pH不会相互影响，即改变温度不影响酶的最适pH，反之亦然。(2)酶量的增加会提高酶促反应的速率，但不会改变化学反应的平衡点；适当增加反应物的浓度，提高反应速率的同时，生成物的量也增加。(3)不同因素影响酶促反应速率的本质不同。①温度和pH是通过影响酶的活性而影响酶促反应速率的。②底物浓度和酶浓度是通过影响酶与底物的接触机会来影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。跟踪训练1.下列关于酶催化特性的叙述，正确的是

A.低温降低分子运动速率，抑制酶的活性B.高温激发酶的活性，提高酶促反应速率C.增大底物的浓度，酶促反应速率可以持续上升D.增加酶的物质量，酶促反应的产物量随之增加√跟踪训练温度过高会使酶失活，降低酶促反应速率，B错误；酶促反应速率还受酶浓度的影响，增大底物的浓度，酶促反应速率不能持续上升，C错误；增加酶的物质量，若底物浓度一定，酶促反应速率会加快，但酶促反应的产物量不变，D错误。跟踪训练2.(2023·杭州高一检测)下列关于酶实验的叙述，正确的是

A.探究pH对酶活性影响的实验，将底物与酶混合后再调节pHB.探究温度对蛋白酶活性影响的实验，可以用双缩脲试剂检测结果C.探究酶的最适温度的实验中，不宜使用过氧化氢酶进行实验D.用淀粉、蔗糖探究淀粉酶的专一性的实验中，可以用碘－碘化钾溶液检测√跟踪训练探究pH对酶活性影响的实验，应先调节底物和酶液的pH，再混合，A错误；高温使蛋白酶失活，但是高温并没有破坏肽键，失活的蛋白酶仍能与双缩脲试剂反应呈现紫色，故不能用双缩脲试剂检测结果，B错误；H2O2在高温下会分解，因此探究酶的最适温度的实验中，不宜使用过氧化氢酶进行实验，C正确；探究淀粉酶的专一性的实验中，用淀粉和蔗糖作为底物，不能用碘－碘化钾溶液检测，因为用碘－碘化钾溶液不能区分蔗糖是否被酶水解，D错误。夯基础查落实1.酶促反应都有一个最适温度，一是因为温度升高，反应物分子具有的能量增加，反应速度加快；二是因为酶是蛋白质，温度升得越高，酶变性的速率越快，升到一定温度，酶将完全失去活性。这两个作用叠加在一起，使得酶所催化的反应表现出最适温度。2.低温会使酶的活性降低，但不会破坏酶的分子结构，当温度适宜时，酶的催化作用可以恢复。3.底物浓度、有机溶剂、重金属离子、酶浓度、酶的激活剂和抑制剂等都会影响酶的活性。要语必背1.是不是温度越高，酶促反应越快？并说明原因：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2.酶低温保存的原因：____