【公開課】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

第二課時(shí)酶的特性1.概述酶的本質(zhì)及作用實(shí)質(zhì)。2.闡明酶的高效性、專一性和作用條件較溫和。3.通過探究“影響酶活性的條件”，培養(yǎng)科學(xué)探究能力。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.生命觀念：認(rèn)同細(xì)胞代謝離不開酶。2.科學(xué)探究：學(xué)會(huì)控制實(shí)驗(yàn)的變量和設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)。素養(yǎng)要求

普通洗衣粉和加酶洗衣粉你會(huì)選擇哪一種？

為什么呢？回顧：1231、2號(hào)對(duì)照說明1、3號(hào)對(duì)照說明2、3號(hào)對(duì)照說明Fe3+具有催化作用。過氧化氫酶具有催化作用。過氧化氫酶比Fe3+催化效率高?！痉治觥?）曲線b、c比較，說明無機(jī)催化劑具有_________曲線a、c比較，說明酶具有_________。曲線a、b比較，說明酶具有____________。2）酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡的時(shí)間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。（反應(yīng)物/產(chǎn)物）abc高效性催化作用三、酶的特性1.高效性：（比較過氧化氫在不同條件下的分解）（1）含義：酶的高效性是相對(duì)無機(jī)催化劑而言的。酶的催化效率是無機(jī)催化劑的________倍。（2）意義：保證細(xì)胞代謝快速進(jìn)行。（3）曲線：催化作用107~1013胃蛋白酶屬于一種能夠幫助患者分解吸收所攝入的食物中蛋白質(zhì)的一種物質(zhì)，通常主要用于治療那些吃了過量的蛋白質(zhì)類食物所誘發(fā)的腹痛、腹瀉等消化不良癥狀。適用于消化不良、胰腺疾病引起的消化障礙和各種原因引起的胰腺外分泌功能不足的替代治療。只要消化不良，可以隨便服用任意一種酶類藥物嗎？為什么？反應(yīng)物（底物）酶產(chǎn)物2.專一性（1）含義：每一種酶只能催化

化學(xué)反應(yīng)。一種或一類1)字母A、B、C和D分別代表______、______、______。2)如何解釋這一模型？體現(xiàn)酶具有專一性。反應(yīng)前后酶的理化性質(zhì)不發(fā)生變化。酶反應(yīng)物產(chǎn)物脲酶只能催化尿素分解③專一性機(jī)制：酶催化作用的專一性與酶的活性中心和底物分子在空間結(jié)構(gòu)上有特殊的匹配關(guān)系相關(guān)，當(dāng)酶的活性中心與底物分子結(jié)合時(shí)，就啟動(dòng)了化學(xué)反應(yīng)。（2）專一性曲線：a、在A反應(yīng)物中加入酶A，反應(yīng)速率較未加酶時(shí)明顯_________，說明酶A_________底物A參加反應(yīng)。b、在A反應(yīng)物中加入酶B，反應(yīng)速率和未加酶時(shí)________，說明酶B_______底物A參加反應(yīng)。加快催化相同不催化（3）探究——酶的專一性（淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的分解作用）注意:為了實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先檢查淀粉溶液、蔗糖溶液中是否有還原性雜質(zhì)。試管編號(hào)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(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？(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？(3)該實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量分別是什么？(4)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？1號(hào)試管：磚紅色沉淀→還原糖產(chǎn)生→淀粉被水解→淀粉酶催化；2號(hào)試管：無磚紅色沉淀→無還原糖產(chǎn)生→蔗糖未被水解→淀粉酶不能催化蔗糖水解→→酶的作用具有專一性。不能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(huì)使碘液變色。自變量：底物的種類；因變量：底物是否被淀粉酶水解。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：探究同一種酶對(duì)不同底物的催化作用另一種設(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。發(fā)燒時(shí)，為什么胃口變差了？發(fā)燒胃口不好可能是溫度偏離，酶的活性降低。一般人體的酶在37.5℃時(shí)酶活性達(dá)到最高點(diǎn)，只后催化效率就會(huì)降低，從而導(dǎo)致食欲下降。由此，你認(rèn)為酶還具有什么特性？三、酶的作用條件溫和

酶催化特定化學(xué)反應(yīng)的能力，可用酶促反應(yīng)速率來衡量。單位時(shí)間內(nèi)底物的減少量或產(chǎn)物的生成量酶活性：酶促反應(yīng)速率：

研究表明：酶活性不僅與反應(yīng)體系中酶濃度和底物濃度等有密切關(guān)系，還受多種環(huán)境因素如溫度，ph等的影響。酶活性不等于酶促反應(yīng)速率?。?！小組討論

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)請(qǐng)同學(xué)們從下面提供的物質(zhì)中選擇反應(yīng)物和酶，自行設(shè)置條件來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究（1）溫度對(duì)酶活性的影響（2）PH對(duì)酶活性的影響。淀粉溶液、淀粉酶、過氧化氫溶液，新鮮的肝臟研磨液（過氧化氫酶）思路:設(shè)置條件對(duì)照單一變量原則1號(hào)試管淀粉溶液實(shí)驗(yàn)步驟一二三四實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論2號(hào)試管3號(hào)試管加入淀粉酶2滴，振蕩試管各加入2mL淀粉溶液無藍(lán)色出現(xiàn)加熱至60℃約5min加熱至100℃，

約5min保持0℃冰水，約5min各加入兩滴碘液振蕩藍(lán)色只有在一定溫度下酶的催化效率最好藍(lán)色（1）探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響酶的催化需要適宜的溫度改正？原理：溫度影響淀粉酶的活性，進(jìn)而影響淀粉的水解速率。淀粉遇碘變藍(lán)，根據(jù)是否出現(xiàn)藍(lán)色及藍(lán)色深淺可以判斷酶的活性。注意：1.探究溫度對(duì)酶活性影響時(shí)，一定讓反應(yīng)物和酶在各自所需的溫度下保溫一段時(shí)間，再進(jìn)行混合序號(hào)項(xiàng)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(℃)0601004相同溫度下淀粉溶液與淀粉酶溶液混合，保持溫度3mL混合液3mL混合液3mL混合液5碘液檢驗(yàn)變藍(lán)不變藍(lán)變藍(lán)思考：1.溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，操作順序應(yīng)注意什么？將底物和酶先混合再保溫，還是先保溫再混合？為什么？2.溫度影響酶活性的實(shí)驗(yàn)中，底物能否選擇H2O2和H2O2酶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？3.能否選擇斐林試劑作為檢測材料？先保溫再混合溫度不一致，會(huì)改變實(shí)驗(yàn)條件。不能，H2O2在不同溫度下分解速率不同，高溫下自身分解。不能，斐林試劑需水浴加熱，而本實(shí)驗(yàn)需嚴(yán)格控制溫度4.分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，你有什么結(jié)論？2試管里的淀粉水解了，13試管沒有水解，說明酶活性受到溫度的影響。酶發(fā)揮作用需要適宜的溫度條件，溫度偏高或偏低都會(huì)影響酶的活性。思路：等梯度溫度下將肉塊和蛋白酶放到一起思路：如何獲得更加準(zhǔn)確的最適溫度？如何找到酶的最適溫度？溫度15℃25℃35℃45℃55℃65℃肉塊消失時(shí)間3h2h0.8h0.8h1.8h4h溫度35℃37℃39℃41℃43℃45℃肉塊消失時(shí)間0.8h0.7h0.4h0.6h0.7h0.8h問題：此為

實(shí)驗(yàn)，能確定酶最適溫度的

值；最適溫度一定在

之間。問題：此為

實(shí)驗(yàn)，能確定酶最適溫度是39℃嗎？

；預(yù)大致35℃~45℃正式不能減小溫度梯度（2）探究pH對(duì)酶活性的影響原理：H2O2在過氧化氫酶的催化下分解為O2和H2O。序號(hào)實(shí)驗(yàn)步驟試管1試管2試管31注入新鮮的肝臟研磨液每支試管各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注入過氧化氫溶液每支試管各2mL4用帶火星的衛(wèi)生香進(jìn)行檢驗(yàn)5預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象無反應(yīng)迅速復(fù)燃無反應(yīng)思考：1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，你得到什么結(jié)論？2.PH對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，操作順序應(yīng)注意什么？將底物和酶先混合再調(diào)pH，還是先調(diào)pH再混合？為什么？3.pH對(duì)酶活性影響中能不能使用淀粉和淀粉酶？不能，酸能催化淀粉的水解，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。先調(diào)pH再混合PH不一致，會(huì)改變實(shí)驗(yàn)條件。試管2過氧化氫分解了，13沒有。說明酶活性受PH影響。酶催化作用需要適宜的PH條件。分析溫度和pH對(duì)酶活性的影響曲線,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。

(1)曲線中的AB段表明

。

(2)曲線中的B點(diǎn)表示

。

(3)曲線中的BC段表明

。

(4)D點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度稱為

,D'點(diǎn)對(duì)應(yīng)的pH稱為

。

(5)圖中A'、C、C'表示酶的

遭到破壞,使酶

。

(6)圖中A點(diǎn)酶活性

,但酶的空間結(jié)構(gòu)

。酶促反應(yīng)速率隨溫度的升高而加快在此溫度下，酶活性最強(qiáng)酶促反應(yīng)速率隨溫度的升高而下降

最適溫度最適PH空間結(jié)構(gòu)失活很低依舊穩(wěn)定1）pH為多少時(shí)，酶活性最大？2）從圖中可以得到什么結(jié)論？PH為7時(shí)，酶活性最大反應(yīng)溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。0反應(yīng)物剩余量（相對(duì)值）PH30℃33℃37℃35℃溫度為35℃時(shí)，酶活性最大反應(yīng)溶液溫度的變化不影響酶作用的最適pH。1）溫度為多少時(shí)，酶活性最大？2）從圖中可以得到什么結(jié)論？四、影響酶促反應(yīng)速率的因素(1)溫度和pH

①在最適溫度(pH)時(shí),酶的催化作用

,高于或低于最適溫度(pH),酶的催化作用都將減弱。②在一定溫度(pH)范圍內(nèi),隨溫度(pH)的升高,酶的催化作用

,超過這一范圍,酶的催化作用逐漸

。③過酸、過堿、高溫都會(huì)使酶

,而低溫只是抑制酶的活性,酶分子結(jié)構(gòu)

,升高溫度可恢復(fù)活性。最大增強(qiáng)減弱失活穩(wěn)定

(2)底物濃度和酶濃度甲①甲圖:在其他條件適宜、酶量一定的情況下,酶促反應(yīng)速率隨

OP段的限制因素是

),但當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到一定濃度后,酶促反應(yīng)速率不再增加(P點(diǎn)之后的主要限制因素是

)。②乙圖:在底物充足、其他條件適宜的情況下,酶促反應(yīng)速率與酶濃度成

。底物量一定時(shí)，OQ段限制因素：（）、Q點(diǎn)之后的限制因素為：（）。底物濃度增加而加快酶數(shù)量有限底物濃度正比酶無限量酶一定量

酶的催化速率除受到溫度和pH影響外，還受到底物濃度，酶濃度，有機(jī)溶劑，重金屬離子，酶的抑制劑和激活劑等因素的影響。乙Q底物足量底物一定量課堂小結(jié)酶特性專一性高效性作用條件溫和取決于活性中心的空間構(gòu)象具有高的酶活性影響因素溫度PH抑制劑激活劑酶的濃度底物濃度酶促反應(yīng)速率四、導(dǎo)向價(jià)值、體驗(yàn)習(xí)題1．下列實(shí)驗(yàn)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(jī)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(shí)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．①②③

B．①③C．③

D．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(jìn)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BB3．下列有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是()A．探究溫度和pH對(duì)酶活性的影響時(shí)，分別選用淀粉和H