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(shí)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(shí)

酶的特性1基礎(chǔ)落實(shí)?必備知識(shí)全過關(guān)2重難探究?能力素養(yǎng)全提升3素養(yǎng)升級(jí)?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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中學(xué)會(huì)控制變量及設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)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(huì)責(zé)任。4.

在分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)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(shí)?必備知識(shí)全過關(guān)知識(shí)點(diǎn)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(dòng)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(duì)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(shí)點(diǎn)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(shí)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(shí)，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(huì)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(huì)］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(qǐng)解釋原因。

（3）

［教材P85概念檢測(cè)］嫩肉粉的主要作用是利用其中的酶對(duì)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(yǔ)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(shí)驗(yàn)中，至少要設(shè)置三組實(shí)驗(yàn)。(

)

√

√（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(huì)生成麥芽糖，蔗糖水解后會(huì)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(duì)淀粉和蔗糖的催化作用實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)分析回答下列問題。試管編號(hào)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有磚紅色沉淀沒有磚紅色沉淀（1）

1號(hào)試管有磚紅色沉淀生成，2號(hào)試管不出現(xiàn)磚紅色沉淀，說明什么？你能從該實(shí)驗(yàn)得到什么結(jié)論？提示：1號(hào)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(hào)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(shí)驗(yàn)中能否使用碘液代替斐林試劑作為鑒定試劑？提示：不能，因?yàn)榈庖褐荒軝z測(cè)淀粉的有無，而蔗糖無論是否被水解都不會(huì)使碘液變色。（3）

本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路是什么？你還有其他設(shè)計(jì)思路嗎？提示：本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(jì)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(duì)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(duì)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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

2.

酶的專一性及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

（1）思路：同一種酶催化不同的化學(xué)反應(yīng)。

（2）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟12等量斐林試劑，水浴加熱相同時(shí)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(duì)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(cuò)誤的是(

)

DA.酶受底物誘導(dǎo)的同時(shí)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(huì)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(duì)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(xiàng)正確；酶與產(chǎn)物分離后其活性中心會(huì)恢復(fù)原狀，故酶在化學(xué)反應(yīng)前后性質(zhì)不變，B項(xiàng)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(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。主題二

探究影響酶活性的條件情境探究

1.

探究溫度對(duì)酶活性的影響。試管編號(hào)123實(shí)驗(yàn)步驟一二實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(huì)影響酶活性續(xù)表

（2）

本實(shí)驗(yàn)中能否選用斐林試劑檢測(cè)底物是否被分解？提示：不宜選用斐林試劑，因?yàn)橛渺沉衷噭╄b定時(shí)需要水浴加熱，而該實(shí)驗(yàn)中溫度屬于自變量，需要嚴(yán)格控制溫度。

實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中步驟二、三順序能否互換？提示：不能，因?yàn)檎{(diào)換順序后酶和底物提前相遇會(huì)立即發(fā)生催化反應(yīng)，影響實(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)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(shí)驗(yàn)選材與變量分析課題名稱用淀粉酶探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)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(cè)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下表所示，下列敘述錯(cuò)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(duì)照可證明酶的專一性，檢測(cè)試劑用碘液，檢測(cè)反應(yīng)物淀粉是否被催化分解，未被分解的呈藍(lán)色，B項(xiàng)錯(cuò)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(duì)照，酶的催化（試管A）與空白（試管C）對(duì)照，只能證明酶具有催化作用，C項(xiàng)錯(cuò)誤?！獭?.

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

)

D

視角2

探究影響酶活性的條件實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(duì)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(shí)質(zhì)______________________________________________________________________________________________________03素養(yǎng)升級(jí)?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(duì)酶A的活性有抑制作用。

實(shí)驗(yàn)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(duì)酶A的抑制作用類型，提出以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。請(qǐng)完善該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，并寫出實(shí)驗(yàn)預(yù)期結(jié)果。（1）

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路取___支試管（每支試管代表一個(gè)組），各加入等量的酶A溶液，再分別加入等量的________________________，一段時(shí)間后，測(cè)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(cè)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(shí)驗(yàn)?zāi)康臑樘骄考住⒁覂煞N物質(zhì)對(duì)酶A的抑制作用類型，則實(shí)驗(yàn)的自變量為甲、乙物質(zhì)的有無，因變量為酶A的活性，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循對(duì)照與單一變量原則，故可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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(shí)間后，測(cè)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(cè)定各自的酶活性。（2）

實(shí)驗(yàn)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(duì)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(duì)照可推測(cè)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