5.1.2酶的特性課件-2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1-1

課前提問(wèn)1.酶的概念：_______________________________________；2.酶的作用：__________;3.作用機(jī)理：______________________;4.酶的本質(zhì)：_____________________________。5.分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量成為

。6.與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶

。催化作用降低化學(xué)反應(yīng)的活化能酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的，具有催化作用的有機(jī)物大多數(shù)的是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA降低活化能的作用更顯著，催化效率更高活化能降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第五章

第1節(jié)第五章

細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用本節(jié)聚焦酶有哪些特性？酶的活性受哪些條件的影響？（共2課時(shí)）第二課時(shí)

酶的特性酶的催化效率一般是無(wú)機(jī)催化劑的107～1013倍酶的高效性是指同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著。酶具有高效性的意義:

(1)保證了細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行；(2)保證了細(xì)胞內(nèi)能量供應(yīng)的穩(wěn)定。1.酶具有高效性酶的特性（與無(wú)機(jī)催化劑相比）1.酶具有高效性a、c相比說(shuō)明酶具有

，a、b相比說(shuō)明酶具有

，催化劑能

到達(dá)化學(xué)平衡點(diǎn)的時(shí)間，

（改變/不改變）化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)，

（能/不能）改變最終生成物的量。高效性催化作用不改變縮短不能分析曲線(xiàn)【檢測(cè)】如圖，在適宜溫度、pH條件下，實(shí)線(xiàn)表示沒(méi)有酶時(shí)反應(yīng)的進(jìn)程。在T1時(shí)，將催化此反應(yīng)的酶加入反應(yīng)物中，則圖中表示此反應(yīng)進(jìn)程的是(

)A.曲線(xiàn)AB.曲線(xiàn)BC.曲線(xiàn)CD.曲線(xiàn)D酶和無(wú)機(jī)催化劑不改變平衡點(diǎn)的位置，只是改變化學(xué)反應(yīng)的速度，使化學(xué)反應(yīng)更快的達(dá)到平衡點(diǎn)。C口腔里有唾液淀粉酶，為什么塞進(jìn)牙縫里的肉絲兩天后還沒(méi)被消化?原來(lái)酶還有專(zhuān)一性如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證酶的專(zhuān)一性？無(wú)機(jī)催化劑催化范圍比較廣。酸能催化蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉水解。酶能像無(wú)機(jī)催化劑一樣，催化多種化學(xué)反應(yīng)嗎?淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用實(shí)驗(yàn)原理1.淀粉和蔗糖都是非還原糖2.淀粉在相關(guān)酶的催化作用下能水解為麥芽糖3.蔗糖在相關(guān)酶的催化作用下能水解為葡萄糖和果糖4.麥芽糖、葡萄糖、果糖均屬還原糖5.

還原糖能夠與斐林試劑發(fā)生反應(yīng)，生成磚紅色的沉淀酶相同底物不同自變量：底物的種類(lèi)；因變量：底物是否被淀粉酶水解。各加入淀粉酶2ml，振蕩，試管下半部浸入60℃左右的熱水中，保溫5min加入2mL淀粉溶液1號(hào)試管2號(hào)試管實(shí)驗(yàn)步驟一二三實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論加入2mL蔗糖溶液加入2ml斐林試劑振蕩沸水浴1min無(wú)磚紅色沉淀有磚紅色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解探究淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用說(shuō)明酶具有專(zhuān)一性不能。因?yàn)榈庖褐荒軝z測(cè)淀粉是否被水解，而蔗糖無(wú)論是否被水解都不會(huì)使碘液變色。1.能否用碘液對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)？2.已知淀粉酶能夠催化淀粉水解，設(shè)置1號(hào)試管有無(wú)必要？有必要?？膳懦矸勖傅幕钚?、濃度等無(wú)關(guān)變量的影響。討論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？探究同一種酶是否能催化不同底物解。另一種設(shè)計(jì)思路：探究不同種類(lèi)的酶能否催化同一種底物的水解。每一種酶只能催化一種或一類(lèi)化學(xué)反應(yīng)。細(xì)胞代謝有條不紊地進(jìn)行，與酶的專(zhuān)一性是分不開(kāi)的。2.酶具有專(zhuān)一性酶的特性②曲線(xiàn)模型①酶的專(zhuān)一性的含義、意義②而加入酶A的反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度的增大明顯加快，說(shuō)明酶具有專(zhuān)一性①加入酶B的反應(yīng)速率和無(wú)酶條件下的反應(yīng)速率相同，說(shuō)明酶B對(duì)此反應(yīng)無(wú)催化作用。如肽酶能催化多種多肽水解底物酶分解反應(yīng)產(chǎn)物酶具有專(zhuān)一性的理論解釋:鎖鑰學(xué)說(shuō)酶—底物復(fù)合物在化學(xué)反應(yīng)前后酶的數(shù)量和性質(zhì)不變?cè)诨瘜W(xué)反應(yīng)中酶能重復(fù)利用，不會(huì)被分解,但酶也會(huì)發(fā)生自我更新。提醒:下列圖像也可以表示酶的專(zhuān)一性

酶被催化的底物B分解后的產(chǎn)物不能被該酶催化的物質(zhì)或不能催化底物發(fā)生反應(yīng)的其他種類(lèi)的酶圖中A表示:B表示:E,F表示:C,D表示:酶的特性【任務(wù)】閱讀材料，總結(jié)酶的特性情境資料：多酶片作為藥物，我們要從說(shuō)明書(shū)中了解它的注意事項(xiàng)：a.不宜用熱水送服b.不能與堿性食物同服

以上注意事項(xiàng)說(shuō)明酶起催化作用需要怎樣的條件？溫度影響酶的活性pH影響酶的活性①如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明？酶催化特定化學(xué)反應(yīng)的能力稱(chēng)為

。酶活性可用

表示。衡量酶活性的指標(biāo)：用

來(lái)表示。酶活性在一定條件下酶所催化某一化學(xué)反應(yīng)的速率探究實(shí)驗(yàn)：影響酶活性的條件單位時(shí)間內(nèi)底物減少量或產(chǎn)物生成量探究·實(shí)踐實(shí)驗(yàn)1：探究溫度對(duì)酶活性的影響

閱讀課本P82-83，思考：1.你會(huì)選擇哪一種酶及底物作實(shí)驗(yàn)材料？為什么？2.你會(huì)選擇什么溫度進(jìn)行對(duì)照？3.本實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量、無(wú)關(guān)變量分別是什么？4.底物和產(chǎn)物分別是什么？酶活性大小可用什么來(lái)反映？5.選用什么試劑檢測(cè)？能用斐林試劑嗎？為什么？淀粉，麥芽糖碘液淀粉剩余量或麥芽糖生成量選用淀粉酶和可溶性淀粉溶液；因?yàn)镠2O2在加熱條件下分解也會(huì)加快。不能斐林試劑需要水浴加熱60℃酶活性溫度pH、酶的用量、底物的用量、反應(yīng)時(shí)間……6.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：底物酶各自在所控制的溫度下保溫處理一段時(shí)間底物與對(duì)應(yīng)溫度的酶混合在各自所控制的溫度下保溫一段時(shí)間檢測(cè)因變量思考：能否混合后再控制溫度？不能！探究·實(shí)踐實(shí)驗(yàn)1：探究溫度對(duì)酶活性的影響先保溫再混合7.實(shí)驗(yàn)流程：11’22’33’3％可溶性淀粉2ml2ml2ml2％淀粉酶1ml1ml1ml溫度

碘液顏色結(jié)論冰水中(0℃)60℃水浴沸水浴(100℃)放置5min2滴2滴對(duì)應(yīng)編號(hào)的試管混合、搖勻，放置反應(yīng)5min淀粉酶在60℃中活性強(qiáng)2滴變藍(lán)變藍(lán)不變藍(lán)——————8.60℃是最適合的溫度嗎？如何進(jìn)一步探究淀粉酶的最適溫度？縮小溫度梯度，重復(fù)進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)。探究·實(shí)踐實(shí)驗(yàn)1：探究溫度對(duì)酶活性的影響不一定！

閱讀課本P82-83，思考：1.你會(huì)選擇哪一種酶及底物作實(shí)驗(yàn)材料？為什么？2.用什么試劑制造不同的PH？3.本實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量、無(wú)關(guān)變量分別是什么？4.底物和產(chǎn)物分別是什么？因變量可用什么來(lái)反映？5.本實(shí)驗(yàn)如何觀(guān)察和檢測(cè)？O2和水O2的產(chǎn)生量氣泡產(chǎn)生量或衛(wèi)生香燃燒程度選用過(guò)氧化氫酶和過(guò)氧化氫溶液因?yàn)樗嵋材艽呋矸鄣乃?。H2O2探究·實(shí)踐實(shí)驗(yàn)2：探究pH對(duì)酶活性的影響酶活性pH溫度、酶的用量、底物的用量、反應(yīng)時(shí)間……12320％肝臟研磨液

2滴2滴pH3％過(guò)氧化氫2ml

現(xiàn)象

結(jié)論1mLpH=7的緩沖液NaOH1mLHCL1mL2滴輕輕混合震蕩過(guò)氧化氫酶在中性條件下活性強(qiáng)大量氣泡少量氣泡少量氣泡6.實(shí)驗(yàn)流程：探究·實(shí)踐實(shí)驗(yàn)2：探究pH對(duì)酶活性的影響通過(guò)以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)證明：溫度和pH都會(huì)影響酶的活性，說(shuō)明酶的作用條件較溫和！3.酶的作用條件溫和和無(wú)機(jī)催化劑相比，酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在較溫和的條件下進(jìn)行。酶的特性υ/mmol.s-10pH酶活性受pH影響示意圖②曲線(xiàn)分析：最適pHυ/mmol.s-1酶活性受溫度影響示意圖t/℃0最適溫度失活失活失活抑制酶的特性3.酶的作用條件溫和曲線(xiàn)分析：t/℃①一定的范圍內(nèi)，隨溫度（或pH）的升高，酶活性______；

在最適的溫度（或pH）條件下，酶活性

；當(dāng)超過(guò)最適溫度（或pH）后，酶活性_____________。②不同種類(lèi)、不同生物的酶，最適溫度（或pH）______。增強(qiáng)減弱最終失活不同最高③高溫、低溫、過(guò)酸和過(guò)堿對(duì)酶活性的影響其本質(zhì)相同嗎？

酶應(yīng)該如何保存？

過(guò)酸、過(guò)堿或溫度過(guò)高，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活；低溫使酶活性明顯下降，但在適宜溫度下其活性可以恢復(fù)。④將唾液淀粉酶至于100℃水中處理一段時(shí)間，再緩慢降低水的溫度直至到0℃，這個(gè)過(guò)程酶的活性如何變？⑤由左圖3可看出，pH的變化

酶的最適溫度。酶活性不變，因?yàn)槊敢咽Щ睿〔煌?！酶制劑適于在低溫（0~4℃）下保存。不影響0最適溫度υ/mmol.s-1酶活性受溫度影響示意圖(1)酶促反應(yīng)速率(酶活性)與溫度的關(guān)系A(chǔ)CB●●●①在一定范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，酶的活性逐漸增強(qiáng)；達(dá)到最適溫度時(shí)，酶的活性最高；超過(guò)最適溫度時(shí)，隨著溫度的繼續(xù)升高，酶的活性逐漸下降②溫度過(guò)高會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,使酶永久失活,低溫只是酶活性降低每種酶都有自己的最適溫度動(dòng)物：35--40℃植物：40--50℃細(xì)菌、真菌：差別較大溫度(2)酶促反應(yīng)速率(酶活性)與PH的關(guān)系υ/mmol.s-1最適PH0PH酶活性受pH影響示意圖ACB●●●①在一定范圍內(nèi),隨著pH的升高,酶的活性逐漸增強(qiáng)；達(dá)到最適pH時(shí)，酶的活性最高；超過(guò)最適pH時(shí)，隨著pH的繼續(xù)升高,酶的活性逐漸下降②過(guò)酸、過(guò)堿會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活每種酶都有自己的最適pH值，動(dòng)物：6.5--8.0(但胃蛋白酶為1.5);植物:4.5--6.5總結(jié):影響酶促反應(yīng)的因素曲線(xiàn)分析(1)溫度和pH對(duì)酶促反應(yīng)的影響①過(guò)酸、過(guò)堿或溫度過(guò)高會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活。②低溫時(shí)，酶的活性很低，但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性可以升高。③酶制劑適于在低溫(0～4℃)下保存。總結(jié):影響酶促反應(yīng)的因素曲線(xiàn)分析(1)溫度和pH對(duì)酶促反應(yīng)的影響④從圖丙可以看出:反應(yīng)溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。⑤從右下圖可以看出:溫度變化不影響酶作用的最適PH知識(shí)拓展影響酶促反應(yīng)速率的因素畫(huà)一畫(huà)：構(gòu)建數(shù)學(xué)模型底物濃度酶促反應(yīng)速率酶濃度酶促反應(yīng)速率受酶數(shù)量和酶活性的限制前提：底物量充足前提：酶的量一定除了前面提到的溫度、PH，還有酶的濃度、底物的濃度。反應(yīng)速率隨酶濃度的升高而加快。在一定濃度范圍內(nèi),反應(yīng)速率隨濃度的升高而加快;但達(dá)到一定濃度后，反應(yīng)速率不再變化。教材P85練習(xí)與應(yīng)用DBD【拓展應(yīng)用】1.下圖表示的是某類(lèi)酶作用的模型。嘗試用文字描述這個(gè)模型。這個(gè)模型能解釋酶的什么特性？這個(gè)模型中A代表某類(lèi)酶，B代表底物，C和D代表產(chǎn)物。這個(gè)模型的含義是：酶A與底物B專(zhuān)一性結(jié)合,催化反應(yīng)的發(fā)生，產(chǎn)生了產(chǎn)物C和D。這個(gè)模型可以類(lèi)比解釋酶的專(zhuān)一性。2.下圖表示最適溫度下反應(yīng)物濃度對(duì)酶所催化的化學(xué)反應(yīng)速率的影響。(1)請(qǐng)解釋在A、B、C三點(diǎn)時(shí)該化學(xué)反應(yīng)的狀況。A點(diǎn):在一定的范圍內(nèi)，隨著反應(yīng)底物濃度的增加,反應(yīng)速率加快。B點(diǎn):反應(yīng)速率在此時(shí)達(dá)到最高。C點(diǎn):反應(yīng)速率不再隨反應(yīng)底物濃度的增加而升高,維持在相對(duì)穩(wěn)定的水平。2.下圖表示最適溫度下反應(yīng)物濃度對(duì)酶所催化的化學(xué)反應(yīng)速率的影響。(2)如果從A點(diǎn)開(kāi)始溫度升高10℃，曲線(xiàn)會(huì)發(fā)生什么變化?為什么?請(qǐng)畫(huà)出變化后的曲線(xiàn)。如果A點(diǎn)時(shí)溫度升高10℃,曲線(xiàn)上升的幅度變小。因?yàn)閳D中原曲線(xiàn)表示在最適溫度下催化速率隨底物濃度的變化。溫度高于或低于