【生物課件】酶的特性課件2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修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探究酶催化反應(yīng)的特性。2探究影響酶活性的因素（重、難點）。目標(biāo)一酶具有高效性和專一性a、c曲線相比，說明？a、b曲線相比，說明？酶的催化效率更高酶具有催化作用1.酶具有高效性（1）酶的催化效率大約是無機催化劑的

。（2）原因？同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著。（3）意義？保證細(xì)胞代謝能在溫和條件下順利高效進行。107~1013倍如，酸既能催化蛋白質(zhì)的水解，也能催化脂肪的水解，還能催化淀粉水解。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的酶有8000多種，酶是否也能像無機催化劑一樣，一種酶也能催化多種化學(xué)反應(yīng)呢？無機催化劑催化的化學(xué)反應(yīng)范圍比較廣泛。【任務(wù)一】實驗：探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用①淀粉和蔗糖都是非還原糖；【實驗原理】②但淀粉水解后會生成麥芽糖和葡萄糖，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；③通過斐林試劑來鑒定溶液中是否有還原糖，可以確定淀粉酶是否只能催化特定的化學(xué)反應(yīng)。探究淀粉酶是否只能催化特定的化學(xué)反應(yīng)?！緦嶒?zāi)康摹吭嚬芫幪?2可溶性淀粉溶液2mL－蔗糖溶液－2mL新鮮的淀粉酶溶液2mL2mL60℃水浴保溫5min新配制的斐林試劑2mL2mL水浴加熱2min實驗現(xiàn)象【實驗設(shè)計及結(jié)果結(jié)論分析】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？試管編號12可溶性淀粉溶液2mL－蔗糖溶液－2mL新鮮的淀粉酶溶液2mL2mL60℃水浴保溫5min新配制的斐林試劑2mL2mL水浴加熱2min實驗現(xiàn)象有磚紅色沉淀沒有磚紅色沉淀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。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。結(jié)論？（1）每一種酶只能催化

化學(xué)反應(yīng)。2.酶具有專一性一種或一類（2）實例：脲酶只能催化

分解；淀粉酶只能催化________水解；尿素淀粉蛋白酶、脂肪酶、過氧化氫酶…………能催化淀粉酶水解的酶是？（3）意義？保證細(xì)胞代謝有條不紊地進行。蛋白酶【思考】如何去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁？纖維素酶和果膠酶試管編號12可溶性淀粉溶液2mL－蔗糖溶液－2mL新鮮的淀粉酶溶液2mL2mL60℃水浴保溫5min新配制的斐林試劑2mL2mL水浴加熱2min實驗現(xiàn)象（2）上述實驗中能否使用碘液代替斐林試劑作為鑒定試劑？碘

液不變藍(lán)色不變藍(lán)色不能因為碘液只能檢測淀粉的有無，而蔗糖分子無論是否被水解都不會使碘液變色。試管編號12可溶性淀粉溶液2mL－蔗糖溶液－2mL新鮮的淀粉酶溶液2mL2mL60℃水浴保溫5min新配制的斐林試劑2mL2mL水浴加熱2min實驗現(xiàn)象有磚紅色沉淀沒有磚紅色沉淀（3）該實驗的自變量和因變量分別是什么？自變量？因變量？底物（反應(yīng)物）的種類底物是否被淀粉酶水解。試管編號12可溶性淀粉溶液2mL－蔗糖溶液－2mL新鮮的淀粉酶溶液2mL2mL60℃水浴保溫5min新配制的斐林試劑2mL2mL水浴加熱2min實驗現(xiàn)象有磚紅色沉淀沒有磚紅色沉淀（4）本實驗的設(shè)計思路是什么？你還有其他設(shè)計思路嗎？探究同一種酶是否能催化不同底物水解。本實驗設(shè)計思路？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。探究淀粉酶和蔗糖酶能否催化淀粉的水解。不變藍(lán)色變藍(lán)色（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（）【判斷正誤】1．下列實驗或現(xiàn)象能說明酶的高效性的是（）①唾液中有唾液淀粉酶，把唾液稀釋10倍后，催化淀粉完全水解的速度

仍快于無機催化劑②取兩支潔凈的試管，分別加入等量的淀粉溶液，然后向其中一支試管中加入適量的淀粉酶溶液，另一支試管中加入等量的蒸餾水，一段時間后，檢測淀粉的分解情況③在兩支盛有適量過氧化氫溶液的試管中，分別加入等量過氧化氫酶和FeCl3溶液，觀察氣泡的釋放速率A．①②③B．①③C．③D．②③2．下列關(guān)于酶的專一性的敘述，不正確的是（）A．過氧化氫酶只能催化過氧化氫的分解，不能催化其他化學(xué)反應(yīng)B．每一種酶只能催化一種化學(xué)反應(yīng)的進行C．催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶D．二肽酶能催化由不同氨基酸脫水縮合成的二肽的水解【典題應(yīng)用】BB使用溫水30-40℃效果最佳，切勿用60℃以上的熱水加酶目標(biāo)二探究影響酶活性的因素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2．酶的作用條件較溫和酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在比較

的條件下進行的。溫和科學(xué)家采用定量分析的方法，分別得到了酶活性受溫度和pH影響的示意圖。ABC酶促反應(yīng)速率最適溫度溫度（1）溫度對酶活性的影響C點（高溫）？A點（低溫）？溫度過高，會使酶的

，使酶永久失活。在0℃左右時，酶的活性很低，但酶的

，在適宜的溫度下酶的活性會

。B點？最適溫度酶制劑適宜在低溫下保存。AB段？在一定溫度范圍內(nèi)，酶促反應(yīng)速率隨溫度的升高而

；BC段？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

。空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定升高空間結(jié)構(gòu)破壞加快下降（2）pH對酶活性的影響01234567891011121314

pH胰蛋白酶DEF酶促反應(yīng)速率胃蛋白酶D點（過堿）？F點（過酸）？過酸、過堿都使酶的

，使酶永久失活。【特例】胃蛋白酶最適pH約為1.5。E點？最適pH最適pHDE段？EF段？pH偏高或偏低，酶促反應(yīng)速率都會

。下降空間結(jié)構(gòu)破壞畫出pH對胃蛋白酶活性的影響曲線？【總結(jié)】酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在比較溫和的條件下進行的。過酸、過堿或溫度過高，都會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活。0℃左右時（低溫），酶的活性很低

，但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定

，在適宜溫度下酶的活性會升高。因此，酶制劑適宜在低溫下保存。設(shè)計實驗探究影響酶活性的條件設(shè)計思路？底物＋t1（或pH1）＋酶液底物＋t2（或pH2）＋酶液?

?

?底物＋tn（或pHn）＋酶液檢測底物分解速率或產(chǎn)物生成速率以最適溫度（或pH）為中心，至少設(shè)置三組實驗。【任務(wù)二】探究溫度對酶活性的影響實驗下列3組實驗是探究溫度對酶活性的影響，請分別從中尋找錯誤：序號項目試管121可溶性淀粉溶液5mL5mL2α-淀粉酶溶液3mL3mL3溫度0℃90℃4相同溫度下兩溶液混合混合液混合液5斐林試劑2mL2mL6實驗現(xiàn)象

實驗一錯誤？①缺少α-淀粉酶最適溫度60℃的對照組；②不應(yīng)用斐林試劑作為檢測試劑。序號項目試管1231可溶性淀粉溶液5mL5mL5mL2α-淀粉酶溶液3mL3mL3mL3溫度0℃60℃90℃4碘液2滴2滴2滴5實驗現(xiàn)象

實驗二錯誤？未對底物和酶分別進行保溫處理就混合在一起序號項目試管1231過氧化氫溶液5mL5mL5mL2溫度0℃60℃90℃3過氧化氫酶溶液3mL3mL3mL4實驗現(xiàn)象

實驗三錯誤？不能用過氧化氫酶催化過氧化氫分解探究溫度對酶活性的影響。因為加熱也能促進過氧化氫分解。序號項目11’22’33’1注入可溶性淀粉溶液保溫5min2mL－2mL－2mL－2注入淀粉酶溶液保溫5min－1mL－1mL－1mL3溫度條件（℃）0℃60℃100℃4相同溫度下淀粉溶液與淀粉酶溶液混合，保持溫度5min3mL混合液3mL混合液3mL混合液5碘液檢驗【可供參考的實驗設(shè)計】探究溫度對淀粉酶活性的影響變藍(lán)色不變藍(lán)色變藍(lán)色實驗結(jié)論？溫度能影響酶的活性；溫度過高或過低均會使酶活性降低。先使酶和底物分別達(dá)到實驗預(yù)設(shè)的溫度【核心歸納1】探究影響酶活性實驗的“四步曲”（1）分組編號：將實驗器具分組編號并裝入相應(yīng)的等量試劑。（2）控制變量：控制影響酶活性的條件（如溫度），即首先將底物、酶液分別處理到預(yù)設(shè)的條件。（3）進行反應(yīng)：讓酶液與底物混合，在預(yù)設(shè)的條件（如溫度、pH等）下反應(yīng)，無關(guān)變量保持相同且適宜。（4）結(jié)果檢測：檢測實驗的因變量，觀察并記錄實驗結(jié)果。【任務(wù)二】探究pH對過氧化氫酶活性的影響實驗序號項目試管1試管2試管31新鮮的肝臟研磨液每支試管各加入1mL2不同pH的處理注入物質(zhì)的量濃度為0.01mol/L的鹽酸溶液1mL注入蒸餾水1mL注入物質(zhì)的量濃度為0.01mol/L的NaOH溶液1mL3過氧化氫溶液每支試管各加入2mL4用帶火星的衛(wèi)生香進行檢驗5預(yù)期實驗現(xiàn)象

不復(fù)燃迅速復(fù)燃不復(fù)燃實驗結(jié)論？pH能影響酶的活性，過酸或過堿均會使酶活性降低。【任務(wù)二】探究pH對過氧化氫酶活性的影響實驗序號項目試管1試管2試管31新鮮的肝臟研磨液每支試管各加入1mL2不同pH的處理注入物質(zhì)的量濃度為0.01mol/L的鹽酸溶液1mL注入蒸餾水1mL注入物質(zhì)的量濃度為0.01mol/L的NaOH溶液1mL3過氧化氫溶液每支試管各加入2mL4用帶火星的衛(wèi)生香進行檢驗5預(yù)期實驗現(xiàn)象

不復(fù)燃迅速復(fù)燃不復(fù)燃（1）該實驗中能否將2、3步驟顛倒？不能酶具有高效性，會在短時間內(nèi)催化反應(yīng)完成，使過氧化氫分解?！救蝿?wù)二】探究pH對過氧化氫酶活性的影響實驗序號項目試管1試管2試管31新鮮的肝臟研磨液每支試管各加入1mL2不同pH的處理注入物質(zhì)的量濃度為0.01mol/L的鹽酸溶液1mL注入蒸餾水1mL注入物質(zhì)的量濃度為0.01mol/L的NaOH溶液1mL3過氧化氫溶液每支試管各加入2mL4用帶火星的衛(wèi)生香進行檢驗5預(yù)期實驗現(xiàn)象

不復(fù)燃迅速復(fù)燃不復(fù)燃（2）能否用淀粉酶催化淀粉的水解來探究pH對酶活性的影響？為什么？不能酸也能促進淀粉的水解。【核心歸納2】探究影響酶活性實驗的“注意事項”（1）實驗材料的選擇：選擇實驗材料時，要注意排除自變量本身對實驗結(jié)果的影響，保證自變量只是通過影響酶活性而影響實驗結(jié)果，不能直接影響實驗結(jié)果。（2）若底物選擇淀粉和蔗糖，用淀粉酶來驗證酶的專一性時，檢測底物是否被分解的試劑“宜”選用斐林試劑，“不宜”選用碘液，因為碘液無法檢測蔗糖是否被分解。（3）若選擇淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度，檢測底物被分解的試劑“宜”選用碘液，“不宜”選用斐林試劑，因為用斐林試劑鑒定時需水浴加熱，而該實驗中需嚴(yán)格控制溫度?！竞诵臍w納2】探究影響酶活性實驗的“注意事項”（4）在探究pH對酶活性影響時，“宜”保證酶的最適溫度（排除溫度干擾），且將酶溶液的pH調(diào)至實驗要求的pH后再讓反應(yīng)物與底物接觸，“不宜”在未達(dá)到預(yù)設(shè)pH前就讓反應(yīng)物與酶接觸。（5）在探究溫度對酶活性的影響時，“宜”保證酶的最適pH（排除pH干擾），且將酶和底物分別保溫（實驗要求的溫度）后，再混合繼續(xù)保溫，“不宜”在未分別保溫前就讓反應(yīng)物與酶接觸。（1）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（）（2）p