【高中生物】2022－2023学年上学期高一生物备课组说课式备课-降低化学反应活化能的酶-酶的特性备课式课件.pptx

第第5 5章章 第第1 1节节 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶二二 酶的特性酶的特性 小资料小资料科学家通科学家通过整理大量的整理大量的实验数据数据发现：.酶的催化效率是无机催化的催化效率是无机催化剂的的10107 7-10-1013 13 倍。倍。.酶可在可在1s1s内完成非内完成非酶体系需要体系需要3 3年年-30-30万年万年时间的反的反应。上述实验及资料说明，与无机催化剂相比，上述实验及资料说明，与无机催化剂相比，酶具有酶具有什么特性什么特性?意义：酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利进行。1.高效性高效性注意：注意：催化剂只会缩短达到催化剂只会缩短达到化学化学反应平衡点所反应平衡点所需的时间，需的时间，不改变化学反应的平衡点。不改变化学反应的平衡点。既酶不能增加产物的生成既酶不能增加产物的生成量量二二 酶的特性酶的特性 资料1:口腔里有口腔里有唾液淀粉酶唾液淀粉酶，可塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化可塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化?资料资料2 2：脲酶脲酶只能催化尿素分解。只能催化尿素分解。过氧化氢酶过氧化氢酶只能使过氧化氢分解。只能使过氧化氢分解。二肽酶二肽酶可以使所有的二肽分解。可以使所有的二肽分解。蛋白酶蛋白酶-只能催化蛋白质水解只能催化蛋白质水解形成多肽形成多肽。小资料根据上述资料，你的结论是什么？根据上述资料，你的结论是什么？反应物（底物）酶产物2.专一性（1）含义：每一种酶只能催化 化学反应。一种或一类 1)字母A、B、C和D分别代表_、_、_。2)如何解释这一模型？体现酶具有专一性。反应前后酶的理化性质不发生变化。酶反应物产物（2）专一性曲线：a、在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A催化底物A参加反应。b、在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不催化底物A参加反应。1 1号试管号试管2 2号试管号试管实实验验步步骤骤一一二二三三实验现实验现象象结论结论分别加入淀粉酶分别加入淀粉酶2 2滴，振荡，试管下半部浸入滴，振荡，试管下半部浸入6060左右的热水左右的热水中，反应中，反应5min5min加入加入2mL2mL蔗糖溶液蔗糖溶液（非（非还原性）原性）加入等量斐林试剂加入等量斐林试剂 摇匀摇匀约约6060水浴水浴2min2min加入加入2mL2mL淀粉溶液淀粉溶液（非（非还原性）原性）蓝色蓝色无砖红色无砖红色棕色棕色砖红色砖红色沉淀沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。实例：探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用实例：探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用通过实验探究酶的特性7 7 7 7思考并讨论以下问题。思考并讨论以下问题。1.1.本实验的自变量是什么本实验的自变量是什么?因变量是什么因变量是什么?因变量通过什么检测因变量通过什么检测?本本实验实验的自的自变变量是量是酶酶的作用底物。因的作用底物。因变变量是底物是否被分解。因量是底物是否被分解。因变变量通量通过过用斐用斐林林试剂鉴试剂鉴定反定反应应后的溶液中是否有后的溶液中是否有还还原糖来原糖来检测检测。2.请预测两支两支试管的管的实验现象是什么象是什么?试试管管1中出中出现砖红现砖红色沉淀色沉淀,试试管管2中不出中不出现砖红现砖红色沉淀。色沉淀。酶酶具有具有专专一性。本一性。本实验证实验证明了淀粉明了淀粉酶酶能水解淀粉能水解淀粉,而不能水解蔗糖而不能水解蔗糖,说说明明酶酶具有具有专专一性。一性。3.3.本本实验的的结论是什么是什么?本本实验是如何是如何证明明该结论的的?4.能不能用碘液来能不能用碘液来检测实验结果？果？蔗糖和淀粉酶组实验，无论蔗糖是否发生水解，都不与碘发生颜色反应（反应前后都无变化）1.酶促反促反应：由由酶催化的化学反催化的化学反应，生物体内的化学反，生物体内的化学反应绝大多数属于大多数属于酶促反促反应。2.酶促反促反应速率：速率：单位位时间内内反反应物物减少量减少量或或生成物生成物的增加的增加量量。3.影响影响酶促反促反应速率的因素：速率的因素：pH温度温度活性活性浓度度底物底物浓度度酶酶促反促反应速率速率什么是酶活性什么是酶活性?酶对化学反应的催化效率，可用酶对化学反应的催化效率，可用酶促反应速率酶促反应速率表示表示。影响酶活性的条件影响酶活性的条件探究探究.实践实践p82序号序号项项目目试管试管1 12 23 31 1淀粉溶液淀粉溶液 1 1mlml2ml2ml1 1mlml2 2淀粉酶淀粉酶1ml1ml1ml1ml1ml1ml3 3温度温度60 60 沸水沸水冰水冰水4 4碘液碘液1 12 2滴滴1 12 2滴滴1 12 2滴滴5 5实验现象实验现象（1 1）实验：探究温度对淀粉酶活性的影响）实验：探究温度对淀粉酶活性的影响请对以上实验方案评价。请对以上实验方案评价。1.1.加入的可溶性淀粉溶液没有遵循等量原则加入的可溶性淀粉溶液没有遵循等量原则;2.2.试剂加入的顺序错误试剂加入的顺序错误2 2、3 3步应互换。步应互换。问题聚焦问题聚焦（1 1）探究温度对酶活）探究温度对酶活性影响的实验中，能性影响的实验中，能否用过氧化氢和过氧否用过氧化氢和过氧化氢酶作为实验对象化氢酶作为实验对象？(2)(2)探究温度对酶活性影探究温度对酶活性影响的实验中，能否用斐响的实验中，能否用斐林试剂作为检测试剂？林试剂作为检测试剂？不能，过氧化氢在加不能，过氧化氢在加热的情况下会分解。热的情况下会分解。不能。因为斐林试剂在不能。因为斐林试剂在使用时，要求水浴加热，使用时，要求水浴加热，对反应温度形成干扰。对反应温度形成干扰。探究温度探究温度对酶活性的影响活性的影响1 12 21001003 34 460605 56 6002ml2ml淀粉淀粉2ml2ml淀粉淀粉2ml2ml淀粉淀粉1ml1ml淀粉酶淀粉酶1ml1ml淀粉酶淀粉酶1ml1ml淀粉酶淀粉酶温度处温度处理理5min5min将将同一温度同一温度内的两物质混合内的两物质混合滴加碘液滴加碘液不变蓝不变蓝变蓝变蓝变蓝变蓝结论：酶的催化作用需要在结论：酶的催化作用需要在适宜的温度适宜的温度下进行下进行分组分组实验实验步骤步骤一一二二三三四四实验现象实验现象结论结论1 1号试管号试管2 2号试管号试管3 3号试管号试管加入过氧化氢酶加入过氧化氢酶2 2滴，振荡滴，振荡23min23min试管各加入试管各加入2mL2mL过氧化氢溶液过氧化氢溶液无明显变化无明显变化pHpH7 7pH=12pH=12pHpH2 2将带火星的卫生香分别放入试管中将带火星的卫生香分别放入试管中只有在适合的只有在适合的pHpH下酶的催化效率最好下酶的催化效率最好复燃复燃无明显变化无明显变化注意：注意：步骤二和步骤二和三三不能不能对调。对调。（2 2）实验：探究）实验：探究pHpH对过氧化氢酶活性的影响对过氧化氢酶活性的影响探究探究PH对酶活性的影响活性的影响2号号3号号1号号2 2滴肝脏研磨液（滴肝脏研磨液（H H2 2O O2 2 酶酶）1mL 1mL PH=7PH=7的缓的缓冲液冲液1ml 1ml NaOHNaOH溶液溶液1ml 1ml HClHCl溶液溶液2ml 2ml H H2 2O O2 2溶液溶液观察气泡察气泡产生的速率，或插入生的速率，或插入卫生香，生香，观察复燃所需察复燃所需时间为什么不用淀粉什么不用淀粉酶和淀粉来和淀粉来探究探究pH对酶活性的影响？活性的影响？因因为酸性条件促酸性条件促进淀粉水解淀粉水解。3 3、酶的作用条件温和、酶的作用条件温和/mmol.s/mmol.s-1-1最适温度最适温度酶活性受温度影响示意图酶活性受温度影响示意图最适温度时：最适温度时：酶活性最高酶活性最高抑制抑制t/失活（1）.温度温度在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作用增强，超过最适温度最适温度,酶的催化作用逐渐减弱。曲线含义最适最适pH时：时：酶活性最高酶活性最高动物动物:6.56.5 8.08.0例外，胃蛋白酶例外，胃蛋白酶的最适的最适pH:pH:1.51.5植物植物:4.54.5 6.56.5。失活失活失活失活（2）、PH曲线含义在一定pH范围内，随pH的升高，酶的催化作用增强，超过最适最适pH时时酶的催化作用逐渐减弱。低温、高温、过酸、过碱对酶活性的影响其本质相同吗？酶的保存方法？高温、过酸、过碱会破坏酶的空间结构，使酶失活。低温不会使酶结构破坏，只使酶活性受抑制，但在适宜温度下其活性可以恢复。低温、最适PH思考：1）pH为多少时，酶活性最大？2）从图中可以得到什么结论？2.反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。0反应物剩余量（相对值）PH3033 37 35 2.反应溶液温度的变化不影响酶作用的最适pH。1）温度为多少时，酶活性最大？2）从图中可以得到什么结论？1.温度和温度和pHpH均影响均影响反反应的的速率速率1.温度和温度和pHpH均影响反均影响反应的速率的速率16161616绘制酶促反应随时间变化的曲线和酶促反应速率随酶浓度和底物浓度变化的曲线。绘制酶促反应随时间变化的曲线和酶促反应速率随酶浓度和底物浓度变化的曲线。1.1.若下图表示未加催化剂时若下图表示未加催化剂时,生成物浓度随时间的变化曲线生成物浓度随时间的变化曲线,请在图中绘出加酶和请在图中绘出加酶和加无机催化剂条件时的变化曲线加无机催化剂条件时的变化曲线,并简要说明。并简要说明。分析分析酶浓度、底物度、底物浓度度对酶促反促反应速率的影响速率的影响酶和无机催化和无机催化剂能改能改变反反应速率速率,却并不能增加生成物的量却并不能增加生成物的量,所以达到所以达到平衡点的高度与不加催化平衡点的高度与不加催化剂时是一是一样的。同理改的。同理改变除底物除底物浓度外的其他条度外的其他条件件,如温度、如温度、pHpH等等,能改能改变达到平衡点的达到平衡点的时间,却不能改却不能改变达到平衡点的高达到平衡点的高度。度。图中到达平衡点中到达平衡点(拐点拐点)后生成后生成物物浓度不再增加度不再增加,说明反明反应已已终止。催化止。催化剂能加快反能加快反应速率速率,所所以比未加催化以比未加催化剂时更快达到平衡更快达到平衡点。而点。而酶的催化效率又高于无机的催化效率又高于无机催化催化剂,所以所以酶促反促反应达到平衡达到平衡点需要的点需要的时间比加无机催化比加无机催化剂时更短。更短。一、概念检测1.酶对细胞代谢起着非常重要的作用，可以降低化学反应的活化能。下酶对细胞代谢起着非常重要的作用，可以降低化学反应的活化能。下列关于酶的作用特点及本质的叙述，正确的是（列关于酶的作用特点及本质的叙述，正确的是（）A.酶不能脱离生物体起作用酶不能脱离生物体起作用B.酶只有释放到细胞外才起作用酶只有释放到细胞外才起作用C.所有的酶都是蛋白质所有的酶都是蛋白质D.酶是具有催化作用的有机物酶是具有催化作用的有机物2.酶和无机催化剂都能催化化学反应。与无机催化剂相比，酶具有的特酶和无机催化剂都能催化化学反应。与无机催化剂相比，酶具有的特点是点是（）A.能为反应物提供能量能为反应物提供能量B.能降低化学反应的活化能能降低化学反应的活化能C.能在温和条件下催化化学反应能在温和条件下催化化学反应D.催化化学反应更高效催化化学反应更高效DDP85页拓展页拓展2：下下图表示的是在最适温度下，反表示的是在最适温度下，反应物物浓度度对酶所催化的化学反所催化的化学反应速率的速率的影响。影响。:（1 1）请解解释在在A A、B B、C C三点三点时该化学反化学反应得状况。得状况。（2 2）如果在）如果在A A点点时温度升高温度升高1010，曲，曲线会会发生什么生什么变化？化？为什么？什么？请画出画出变化后的曲化后的曲线。（。（3 3）如果在）如果在B B点点时往反往反应混合物中加入少量同混合物中加入少量同样的的酶，曲，曲线会会发生什么生什么变化？化？为什么？什么？请画出相画出相应的曲的曲线。(1)A点反应速率随反应物浓度增大而升高.B点反应速率在此时达到最高。C点反应速率不再随反应物浓度增大而升高，维持在相对稳定的水平。(2)原因：原曲线表示最适温度下的酶促反应速率随底物浓度的变化。温度高于或低于最适温度，反应速率都会下降。(3)该曲线表示，B点的反应底物的浓度足够大，是酶的数量限制了反应速率的提高，这时加入少量的酶，会使反应速率加快。ABC反应速度反应物浓度BCC