江蘇專版2023-2024學(xué)年新教材高中生物第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第2課時酶的特性課件新人教版必修1

第1節(jié)

降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第2課時

酶的特性1基礎(chǔ)落實?必備知識全過關(guān)2重難探究?能力素養(yǎng)全提升3素養(yǎng)升級?情境命題強(qiáng)突破學(xué)習(xí)目標(biāo)1.

概述酶空間結(jié)構(gòu)與其專一性、酶空間結(jié)構(gòu)與其作用條件較溫和的關(guān)系，樹立結(jié)構(gòu)與功能觀。2.

在實驗設(shè)計中學(xué)會控制變量及設(shè)計對照實驗等,發(fā)展科學(xué)探究能力。3.

了解酶在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用,能用酶的特性解釋生物學(xué)現(xiàn)象并解決生產(chǎn)、生活中酶的使用問題,培養(yǎng)社會責(zé)任。4.

在分析實驗結(jié)果時運(yùn)用分析、歸納與概括、推理等方法,提升科學(xué)思維。01基礎(chǔ)落實?必備知識全過關(guān)知識點一

酶具有高效性和專一性

1.

酶的高效性

（1）含義：酶的催化效率比無機(jī)催化劑高很多，是無機(jī)催化劑的_

__________倍。

（2）意義：可以使生命活動更加高效地進(jìn)行。

2.

酶的專一性

（1）含義：每一種酶只能催化____________化學(xué)反應(yīng)，如過氧化氫酶只能催化__________分解；脲酶除了催化______分解外，對其他化學(xué)反應(yīng)不起作用。

（2）意義：使細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行。

一種或一類過氧化氫尿素知識點二

影響酶活性的條件

1.

酶活性

酶催化特定化學(xué)反應(yīng)的能力稱為酶活性，可用在一定條件下酶所催化某一化學(xué)反應(yīng)的______表示。

速率溫和甲乙

（1）在一定條件下，酶活性最大時的溫度稱為該酶的__________。在一定溫度范圍內(nèi)，酶促反應(yīng)速率隨溫度的升高而______；但當(dāng)溫度升高到一定限度時，酶促反應(yīng)速率不僅不再加快，反而隨著溫度的升高而______。

最適溫度加快下降

下降

空間結(jié)構(gòu)遭到破壞空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定升高低溫旁欄邊角

想一想（1）

［教材P84與社會的聯(lián)系］用酶來水解淀粉生產(chǎn)醫(yī)用葡萄糖有什么優(yōu)越性？還有哪些產(chǎn)品可以用酶法生產(chǎn)?提示：具有高效性，在常溫、常壓下就可以進(jìn)行；節(jié)能、環(huán)保不破壞環(huán)境。用纖維素酶和果膠酶水解植物細(xì)胞的細(xì)胞壁，生產(chǎn)果汁。（2）

［教材P85科學(xué)·技術(shù)·社會］多酶片常用于治療消化不良、食欲減退等。它是由糖衣（包裹胃蛋白酶）和腸溶衣（包裹胰酶）組成的雙層包衣片。多酶片能否加溫水搗爛或嚼碎后服用？請解釋原因。

（3）

［教材P85概念檢測］嫩肉粉的主要作用是利用其中的酶對肌肉組織中的有機(jī)物進(jìn)行分解，起分解作用的是哪一種酶？提示：蛋白酶。

提示：高溫破壞了將可溶性糖轉(zhuǎn)化為淀粉的酶的活性。結(jié)論語句

辨一辨（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）

酶促反應(yīng)速率既可以用反應(yīng)物的消耗速率表示，也可以用產(chǎn)物的生成速率表示。(

)

√

√（5）

探究影響酶活性的條件實驗中，至少要設(shè)置三組實驗。(

)

√

√（7）

低溫、高溫、過酸、過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。(

)

×02重難探究?能力素養(yǎng)全提升主題一

酶具有專一性情境探究淀粉和蔗糖都是非還原糖，但淀粉水解后會生成麥芽糖，蔗糖水解后會產(chǎn)生葡萄糖和果糖，麥芽糖、葡萄糖和果糖都是還原糖。下表為比較淀粉酶對淀粉和蔗糖的催化作用實驗，請分析回答下列問題。試管編號12可溶性淀粉溶液-蔗糖溶液-新鮮的淀粉酶溶液新配制的斐林試劑實驗現(xiàn)象有磚紅色沉淀沒有磚紅色沉淀（1）

1號試管有磚紅色沉淀生成，2號試管不出現(xiàn)磚紅色沉淀，說明什么？你能從該實驗得到什么結(jié)論？提示：1號試管有磚紅色沉淀生成，說明產(chǎn)生了還原糖，淀粉被水解；2號試管不出現(xiàn)磚紅色沉淀，說明蔗糖沒有被水解。結(jié)論：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的作用具有專一性。（2）

上述實驗中能否使用碘液代替斐林試劑作為鑒定試劑？提示：不能，因為碘液只能檢測淀粉的有無，而蔗糖無論是否被水解都不會使碘液變色。（3）

本實驗的設(shè)計思路是什么？你還有其他設(shè)計思路嗎？提示：本實驗設(shè)計思路：探究同一種酶是否能催化不同底物水解。另一種設(shè)計思路：探究不同種類的酶能否催化同一種底物的水解。（4）

下圖是酶A和酶B催化同一種底物后的反應(yīng)速率曲線，據(jù)圖可得出什么結(jié)論？提示：加入酶B的反應(yīng)速率和無酶條件下的反應(yīng)速率相同，說明酶B對此反應(yīng)無催化作用；加入酶A的反應(yīng)速率比無酶條件下的反應(yīng)速率明顯加快，說明酶A對此反應(yīng)有催化作用。據(jù)此可說明酶具有專一性。方法突破

1.

酶的高效性及實驗驗證

2.

酶的專一性及實驗設(shè)計

（1）思路：同一種酶催化不同的化學(xué)反應(yīng)。

（2）實驗設(shè)計步驟12等量斐林試劑，水浴加熱相同時間現(xiàn)象出現(xiàn)磚紅色沉淀無顏色變化結(jié)論酶具有專一性視角應(yīng)用

BA.①②③

B.①③

C.③

D.②③[解析]

酶相對于無機(jī)催化劑來說具有高效性。把唾液稀釋后催化淀粉完全水解的速度仍快于無機(jī)催化劑，說明酶具有高效性。2.

[2023江蘇蘇州高一統(tǒng)考期末]酶與底物結(jié)合的“誘導(dǎo)契合學(xué)說”認(rèn)為，酶活性中心是可變的，一旦底物與酶接近，誘導(dǎo)便開始，酶和底物結(jié)構(gòu)分別發(fā)生改變，便于酶與底物結(jié)合。下列有關(guān)敘述錯誤的是(

)

DA.酶受底物誘導(dǎo)的同時底物結(jié)構(gòu)也發(fā)生變化B.酶與產(chǎn)物分離后其活性中心會恢復(fù)原狀C.上述酶與底物呈現(xiàn)的是鎖和鑰匙的關(guān)系D.該學(xué)說表明酶的專一性不是絕對的[解析]

結(jié)合題意可知，酶與底物結(jié)合過程中，酶受底物分子的誘導(dǎo)而發(fā)生利于底物結(jié)合的結(jié)構(gòu)變化，形成互補(bǔ)契合的結(jié)構(gòu)并發(fā)生反應(yīng)，A項正確；酶與產(chǎn)物分離后其活性中心會恢復(fù)原狀，故酶在化學(xué)反應(yīng)前后性質(zhì)不變，B項正確；上述酶與底物呈現(xiàn)的是鎖和鑰匙的關(guān)系，即具有一定的專一性，C項正確，D項錯誤。主題二

探究影響酶活性的條件情境探究

1.

探究溫度對酶活性的影響。試管編號123實驗步驟一二實驗步驟三四在冰水中水浴數(shù)分鐘在沸水中水浴數(shù)分鐘五取出試管，分別滴加2滴碘液，搖勻，觀察現(xiàn)象實驗現(xiàn)象呈藍(lán)色無藍(lán)色出現(xiàn)呈藍(lán)色結(jié)論酶發(fā)揮催化作用需要適宜的溫度條件，溫度過高或過低都會影響酶活性續(xù)表

（2）

本實驗中能否選用斐林試劑檢測底物是否被分解？提示：不宜選用斐林試劑，因為用斐林試劑鑒定時需要水浴加熱，而該實驗中溫度屬于自變量，需要嚴(yán)格控制溫度。

實驗步驟實驗操作內(nèi)容試管1試管2試管3一注入等量的過氧化氫酶溶液2滴2滴2滴二三四觀察實驗現(xiàn)象有大量氣泡產(chǎn)生無明顯氣泡產(chǎn)生無明顯氣泡產(chǎn)生五將帶火星的衛(wèi)生香插入試管內(nèi)（液面的上方）燃燒劇烈燃燒較弱燃燒較弱

（2）

實驗中步驟二、三順序能否互換？提示：不能，因為調(diào)換順序后酶和底物提前相遇會立即發(fā)生催化反應(yīng)，影響實驗結(jié)果。3.

下列為甲、乙、丙、丁不同因素影響酶促反應(yīng)速率的曲線圖。（1）

圖甲表明，在一定濃度范圍內(nèi)，隨底物濃度的增加，酶促反應(yīng)速率加快，此時的限制因素是__________。繼續(xù)增加底物濃度，酶促反應(yīng)速率不再加快，此時限制酶促反應(yīng)速率的因素是__________。底物濃度酶的數(shù)量（2）

圖乙表明在有足夠底物且不受其他正比因素影響的情況下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成______。

最適溫度

方法突破

1.探究影響酶活性的條件中實驗選材與變量分析課題名稱用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響實驗材料淀粉溶液、唾液淀粉酶溶液肝臟研磨液、過氧化氫溶液自變量溫度自變量的

設(shè)置方法因變量酶活性酶活性因變量的

觀測指標(biāo)加碘液后溶液顏色變化的速率氧氣產(chǎn)生的速率控制無

關(guān)變量溫度相同且適宜等

2.

“四看法”分析酶促反應(yīng)曲線視角應(yīng)用視角1

探究影響酶活性的條件實驗分析1.

［多選］某同學(xué)為研究酶的特性，進(jìn)行了一系列相關(guān)實驗，結(jié)果如下表所示，下列敘述錯誤的是(

)

試劑名稱試管A試管B試管C試管D新鮮唾液--蔗糖酶----恒溫水浴

[解析]

試管A、B對照可證明酶的專一性，檢測試劑用碘液，檢測反應(yīng)物淀粉是否被催化分解，未被分解的呈藍(lán)色，B項錯誤；若要探究酶的高效性，應(yīng)再添加一組無機(jī)催化劑作對照，酶的催化（試管A）與空白（試管C）對照，只能證明酶具有催化作用，C項錯誤?！獭?.

[2023河南洛陽高一月考]下列有關(guān)“探究影響酶活性的條件”實驗的敘述，正確的是(

)

D

視角2

探究影響酶活性的條件實驗拓展應(yīng)用3.

某同學(xué)欲通過如圖所示的裝置進(jìn)行與酶有關(guān)的實驗研究，下列分析正確的是(

)

C

視角3

探究影響酶活性的條件曲線分析

D

5.

如圖表示人體內(nèi)某種消化酶在體外最適溫度條件下，反應(yīng)物濃度對酶催化反應(yīng)速率的影響，據(jù)圖分析，下列說法正確的是(

)

C

【題后歸納】

影響酶促反應(yīng)速率的因素及其作用實質(zhì)______________________________________________________________________________________________________03素養(yǎng)升級?情境命題強(qiáng)突破影響酶活性的因素命題情境

高考例證

[2021湖北高考]使酶的活性下降或喪失的物質(zhì)稱為酶的抑制劑。酶的抑制劑主要有兩種類型：一類是可逆抑制劑（與酶可逆結(jié)合，酶的活性能恢復(fù)）；另一類是不可逆抑制劑（與酶不可逆結(jié)合，酶的活性不能恢復(fù)）。已知甲、乙兩種物質(zhì)（能通過透析袋）對酶A的活性有抑制作用。

實驗材料和用具：蒸餾水，酶A溶液，甲物質(zhì)溶液，乙物質(zhì)溶液，透析袋（人工合成半透膜），試管，燒杯等。為了探究甲、乙兩種物質(zhì)對酶A的抑制作用類型，提出以下實驗設(shè)計思路。請完善該實驗設(shè)計思路，并寫出實驗預(yù)期結(jié)果。（1）

實驗設(shè)計思路取___支試管（每支試管代表一個組），各加入等量的酶A溶液，再分別加入等量的________________________，一段時間后，測定各試管中酶的活性。然后將各試管中的溶液分別裝入透析袋，放入蒸餾水中進(jìn)行透析處理。透析后從透析袋中取出酶液，再測定各自的酶活性。2甲物質(zhì)溶液、乙物質(zhì)溶液[解析]

分析題意可知，實驗?zāi)康臑樘骄考?、乙兩種物質(zhì)對酶A的抑制作用類型，則實驗的自變量為甲、乙物質(zhì)的有無，因變量為酶A的活性，實驗設(shè)計應(yīng)遵循對照與單一變量原則，故可設(shè)計實驗如下：取2支試管各加入等量的酶A溶液，再分別加入等量的甲物質(zhì)溶液、乙物質(zhì)溶液（單一變量和無關(guān)變量一致原則）；一段時間后，測定各試管中酶的活性。然后將各試管中的溶液分別裝入透析袋，放入蒸餾水中進(jìn)行透析處理。透析后從透析袋中取出酶液，再測定各自的酶活性。（2）

實驗預(yù)期結(jié)果與結(jié)論若出現(xiàn)結(jié)果①：__________________________________________。結(jié)論①：甲、乙均為可逆抑制劑。若出現(xiàn)結(jié)果②：______________________________。結(jié)論②：甲、乙均為不可逆抑制劑。若出現(xiàn)結(jié)果③：____________________________________________________________________________。結(jié)論③：甲為可逆抑制劑，乙為不可逆抑制劑。若出現(xiàn)結(jié)果④：____________________________________________________________________________。結(jié)論④：甲為不可逆抑制劑，乙為可逆抑制劑。透析后，兩組的酶活性均比透析前酶的活性高透析前后，兩組的酶活性均不變

加甲物質(zhì)溶液組，透析后酶活性比透析前高，加乙物質(zhì)溶液組，透析前后酶活性不變

加甲物質(zhì)溶液組，透析前后酶活性不變，加乙物質(zhì)溶液組，透析后酶活性比透析前高[解析]

據(jù)題意可知，甲物質(zhì)和乙物質(zhì)對酶A的活性有抑制，但作用機(jī)理未知，且透析前有甲物質(zhì)和乙物質(zhì)的作用，透析后無甲物質(zhì)和乙物質(zhì)的作用，前后對照可推測兩種物質(zhì)的作用機(jī)理，可能的情況有：①若甲、乙均為可逆抑制劑，則酶的活性能恢復(fù)，故透析后，兩組的