酶的特性課件【知識精講+備課精研】高一上學(xué)期生物人教版必修1

細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第5章第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶本節(jié)聚焦酶具有高效性酶具有專一性酶的作用條件較溫和定義絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。酶的化學(xué)本質(zhì)

酶的來源

酶的功能活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物。一類一般說來，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶酶可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、體外發(fā)揮作用酶只起催化作用，無調(diào)節(jié)功能本質(zhì)注意知識回顧探究一：與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率如何每滴溶液中Fe3+的數(shù)量是過氧化氫酶的分子數(shù)的25萬倍。與無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，催化效率更高。酶的催化效率是無機(jī)催化劑的107~1013倍。意義：（1）保證細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)順利進(jìn)行。（2）保證細(xì)胞內(nèi)能量供應(yīng)穩(wěn)定。注：酶的高效性是相對于無機(jī)催化劑，對比得出的結(jié)論。一、酶具有高效性思考：無機(jī)催化劑催化的化學(xué)反應(yīng)的范圍比較廣，比如酸既能催化蛋白質(zhì)的水解；也能催化脂肪水解;還能催化淀粉的水解。酶也能催化多種反應(yīng)嗎？實驗材料：淀粉溶液、蔗糖溶液、淀粉酶溶液、蔗糖酶溶液、斐林試劑、碘液、水浴鍋等方案一方案二酶相同，底物不同底物相同，酶不同①底物A+酶溶液②等量底物B+等量相同酶溶液①底物+酶溶液1②等量相同底物+等量酶溶液2淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用實驗：驗證酶的專一性實驗步驟一取兩支試管，編號1、2二三2支試管均加入______________2mL，振蕩，試管下半部浸到60℃的熱水中，反應(yīng)5min。四各加入_____________→振蕩→60℃水浴加熱2min（或水浴煮沸1min）實驗現(xiàn)象結(jié)論1號試管加入2ml淀粉溶液方案一：酶相同，底物不同2號試管加入2ml蔗糖溶液淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用淀粉酶溶液斐林試2mL1號試管溶液生成磚紅色沉淀2號試管溶液不生成磚紅色沉淀自變量因變量無關(guān)變量1、用斐林試劑檢測的原理是什么？

2、能否用碘液代替斐林試劑檢測生成物？斐林試劑可以與產(chǎn)物（還原糖）發(fā)生顏色反應(yīng)。淀粉（非還原性）麥芽糖（還原性）淀粉酶蔗糖（非還原性）葡萄糖（還原性）+果糖（還原性）蔗糖酶碘液無法鑒定蔗糖是否發(fā)生水解，反應(yīng)前后均不變藍(lán)。思考討論實驗步驟一取兩支試管，編號1、2二向兩支試管各加入2mL淀粉溶液三四反應(yīng)5min后，向兩支試管加入等量的________實驗現(xiàn)象結(jié)論1號試管加入2滴淀粉酶溶液2號試管加入2滴蔗糖酶溶液淀粉酶能催化淀粉水解，蔗糖酶不能催化淀粉水解【思考】該實驗?zāi)芊裼渺沉衷噭╄b定？可以，1號出現(xiàn)磚紅色沉淀，2號沒有方案二：底物相同，酶不同淀粉酶和蔗糖酶對淀粉的水解作用碘液1號試管溶液不變藍(lán)2號試管溶液變藍(lán)自變量因變量無關(guān)變量酶具有專一性每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)意義：保證了細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行如：脲酶——只能催化____________分解。

過氧化氫酶——只能催化___________________分解。

二肽酶——可以催化所有的____________分解。尿素過氧化氫二肽底物（反應(yīng)物）酶產(chǎn)物（生成物）酶酶二、酶具有專一性反應(yīng)過程中，酶分子形狀會在中間過程發(fā)生改變，但反應(yīng)前后酶分子的性質(zhì)不發(fā)生改變資料1：立白污漬爆炸鹽(獨有三重復(fù)合酶配方）立白教你洗衣小絕招：①洗前浸泡三十分鐘，效果更佳②若衣服太臟，可適當(dāng)增加用量③用溫水浸泡效果更好，但水溫不要超過60℃1、從上面的現(xiàn)象你能提出來什么問題？資料2：我們知道口腔溫度和體溫差不多，而當(dāng)我們口腔中的唾液淀粉酶進(jìn)入胃中以后，卻發(fā)現(xiàn)，唾液不再具有催化淀粉分解的功能。胃液中的蛋白酶隨食糜進(jìn)入小腸后還有催化功能嗎？（提示：唾液pH6.2－7.4,胃液pH0.9－1.5小腸液pH7.6）酶的催化能力受溫度和pH的影響酶催化特定化學(xué)反應(yīng)的能力稱為酶活性。酶的活性高低可用單位時間內(nèi)底物的減少量和生成物的生成量來表示。1.提出問題實驗：影響酶活性的條件思路:設(shè)置條件對照1底物+條件1+酶2底物+條件2+酶3底物+條件3+酶…………一段時間后檢測底物的減少量或產(chǎn)物的生成量根據(jù)教材82-83頁提供的材料、試劑等，確定探究溫度以及pH對酶活性的影響，分別所用的材料、檢測試劑等，思考教材為何給你這樣的建議（建議你用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響，用過氧化氫酶探究pH對酶活性的影響）實驗：影響酶活性的條件1試管2試管3試管4試管5試管6試管加淀粉2mL—2mL—（）—加淀粉酶—（）—2mL—2mL保溫混合將2加入1中將4加入3中保溫0℃冰水保溫5min60℃水浴保溫5min100℃水浴保溫5min加碘液2滴2滴2滴觀察顏色

結(jié)論0℃冰水保溫5min60℃水浴保溫5min100℃水浴保溫5min2ml2mL變藍(lán)變藍(lán)不變藍(lán)溫度對酶的活性有影響，溫度過高或過低都會降低酶的活性將6加入5中自變量因變量無關(guān)變量探究溫度對酶活性的影響（1）探究溫度對酶活性的實驗時，能不能選用過氧化氫酶催化過氧化氫分解？（2）本實驗的檢測試劑能否用斐林試劑代替碘液？（3）本實驗的無關(guān)變量包括哪些？應(yīng)如何控制？（4）如何區(qū)分因變量和因變量觀測指標(biāo)？（5）本實驗中，能否將淀粉和淀粉酶混合均勻后，再在不同溫度下處理？加熱也會加快過氧化氫的分解，影響實驗結(jié)果不能；因為斐林試劑需要水浴加熱，改變了溫度，本實驗溫度為自變量，需要嚴(yán)格控制溶液體積、處理時間、pH等，應(yīng)該保證相同且適宜本實驗的自變量為溫度，因變量為酶活性，因變量觀測指標(biāo)為加碘液后的顏色變化情況不能，底物和酶可能還沒有經(jīng)過自變量的處理，便已反應(yīng)完全思考討論探究pH對酶活性的影響實驗步驟一取三支試管，編號1、2、3。

二1號試管中加入

_____________

。

2號試管中加入等量

__________________。3號試管中加入等量

_________________。

三三支試管都加入______________________

四三支試管都加入

，振蕩，反應(yīng)實驗現(xiàn)象

實驗結(jié)論

2滴NaOH2mLH2O2溶液產(chǎn)生少量氣泡產(chǎn)生少量氣泡酶的催化作用需要適宜的pH，pH偏高或偏低都會影響酶的活性2滴新鮮肝臟研磨液稀鹽酸清水產(chǎn)生大量氣泡自變量因變量無關(guān)變量（1）探究pH對酶活性的實驗時，能不能選用淀粉酶溶液酶催化淀粉分解？（2）本實驗的無關(guān)變量包括哪些？應(yīng)如何控制？（3）如何區(qū)分因變量和因變量觀測指標(biāo)？（4）本實驗中，能否將底物和酶混合均勻后，再在不同pH下處理？酸可以催化淀粉的水解溶液體積、處理時間、溫度等，應(yīng)該保證相同且適宜本實驗的自變量為pH，因變量為酶活性，因變量觀測指標(biāo)為氧氣的產(chǎn)生速率不能，底物和酶可能還沒有經(jīng)過自變量的處理，便已反應(yīng)完全思考討論②一定范圍，酶的活性隨溫度升高而增強(qiáng)⑤低溫時，酶的活性很低，但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，

不會失活，在適宜的溫度下酶的活性又可升高。酶制劑常在低溫條件下保存。-20℃~-80℃①在最適溫度，酶的活性最高③超過一定溫度，酶的活性隨溫度升高而降低④溫度過高，空間結(jié)構(gòu)破壞，永久失活三、酶的作用條件較溫和溫度酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在比較溫和的條件下進(jìn)行的②pH偏高或偏低，酶活性都會明顯降低。①在最適合的pH下，酶的活性最高

因此酶制劑常在最適pH下保存。③在過酸過堿的條件下，都會使酶的空間結(jié)構(gòu)

破壞，酶永久失去活性。三、酶的作用條件較溫和pH酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在比較溫和的條件下進(jìn)行的唾液（淀粉酶）pH6.2~7.4胃液（胃蛋白酶）pH0.9~1.5小腸液（含多種酶）pH7.6唾液淀粉酶進(jìn)入胃后還能消化淀粉嗎？酶的名稱最適pH動物體內(nèi)酶6.5-8.0植物體內(nèi)酶4.5-6.5胰蛋白酶8.0-9.0胃蛋白酶1.5-2.2動物體內(nèi)酶35~40℃植物體內(nèi)酶40~50℃人體內(nèi)酶37℃唾液淀粉酶37℃商品淀粉酶60℃思考討論細(xì)胞中的各類化學(xué)反應(yīng)之所以能有序進(jìn)行，還與酶在細(xì)胞中的分布有關(guān)

人發(fā)燒時不想吃東西，原因是體溫升高導(dǎo)致消化酶活性降低，食物在消化道中消化緩慢。酶的作用條件較溫和，酶作用需要適宜的溫度和PH03思考討論（1）在與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。（2）酶只縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需的時間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點。時間無催化劑加Fe3+加過氧化氫酶O2生成量四、酶相關(guān)曲線的分析酶高效性的曲線分析(1)加入酶A的反應(yīng)速率一定范圍內(nèi)隨底物濃度增大明顯加快。(2)加入酶B的反應(yīng)速率與未加酶對照組的反應(yīng)速率相同，對比加入酶A的反應(yīng)

速率明顯慢，說明酶具有專一性。四、酶相關(guān)曲線的分析酶的專一性曲線分析?A在其他條件適宜、酶量一定的情況下：OA段：限制因素主要是底物濃度A點之后：受酶數(shù)量的限制四、酶相關(guān)曲線的分析底物濃度影響酶促反應(yīng)速率曲線分析(1)底物濃度較低時，酶促反應(yīng)速率與底物濃度成正比，即隨底物濃度的增加而加快。(2)當(dāng)所有的酶都與底物結(jié)合后，再增加底物濃度，酶促反應(yīng)速率不再加快（此時限制酶促反應(yīng)速率的因素是酶的數(shù)量）。在底物足量情況下：（1）在底物足量、其他條件適宜的情況下酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比四、酶相關(guān)曲線的分析酶濃度影響酶促反應(yīng)速率曲線分析（2）適量增加酶濃度，反應(yīng)速率加快，但生成物的量不變0反應(yīng)物剩余量（相對值）pH30℃33℃37℃35℃35℃時，反應(yīng)物剩余量最少，應(yīng)最接近最適溫度；pH＝7時，反應(yīng)物剩余量最少，應(yīng)最接近最適pH。四、酶相關(guān)曲線的分析溫度和pH對酶活性影響的綜合曲線分析產(chǎn)物濃度③O時間②①已知曲線①1.請繪出酶的數(shù)量增加的曲線圖②。2.請繪出底物濃度增加的曲線圖③。思考討論23456酶的應(yīng)用溶菌酶溶解細(xì)菌的細(xì)胞壁含酶牙膏多酶片胰蛋白酶加酶洗衣粉果膠酶1五、酶的應(yīng)用√××(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)酶在最適溫度條件下活性最高，因此酶適合在此溫度下保存()(4)低溫、高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)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（

）(5)酶促反應(yīng)速率即可以用反應(yīng)物的消耗速率表示，也可以用產(chǎn)物的生產(chǎn)速率表示(

)√隨堂檢測(6)市售α-淀粉酶的最適溫度在50~75℃，而來自人體的唾液淀粉酶的最適溫度在37℃左右(

)√1.唾液淀粉酶只能催化淀粉水解為麥芽糖的特性是（）A．催化作用B．多樣性C．高效性D．專一性2.與一般無機(jī)催化劑相比，用酶催化的反應(yīng)速度提高1010～1012倍。這說明酶具有（）A．專一性B．高效性C．多樣性D．多變性3.用同種蛋白酶處理甲、乙兩種酶，兩種酶的活性與處理時間的關(guān)系如右圖所示，下列敘述不正確的是（）A．甲酶已失去活性B．甲酶能夠抗蛋白酶的降解C．乙酶的化