【公开课】酶的特性课件2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1.pptx

第二课时 酶的特性1.概述酶的本质及作用实质。2.阐明酶的高效性、专一性和作用条件较温和。3.通过探究“影响酶活性的条件”，培养科学探究能力。学习目标1.生命观念：认同细胞代谢离不开酶。2.科学探究：学会控制实验的变量和设置对照实验。素养要求 普通洗衣粉和加酶洗衣粉你会选择哪一种？为什么呢？回顾：1231、2号对照说明1、3号对照说明2、3号对照说明Fe3+具有催化作用。过氧化氢酶具有催化作用。过氧化氢酶比Fe3+催化效率高。【分析】1）曲线b、c比较，说明无机催化剂具有_ _曲线a、c比较，说明酶具有_ _。曲线a、b比较，说明酶具有_。2）酶只能缩短达到化学平衡的时间，不改变化学反应的平衡点。（反应物/产物）abc高效性催化作用三、酶的特性1.高效性：（比较过氧化氢在不同条件下的分解）（1）含义：酶的高效性是相对无机催化剂而言的。酶的催化效率是无机催化剂的_ _倍。（2）意义：保证细胞代谢快速进行。（3）曲线：催化作用1071013胃蛋白酶属于一种能够帮助患者分解吸收所摄入的食物中蛋白质的一种物质，通常主要用于治疗那些吃了过量的蛋白质类食物所诱发的腹痛、腹泻等消化不良症状。适用于消化不良、胰腺疾病引起的消化障碍和各种原因引起的胰腺外分泌功能不足的替代治疗。只要消化不良，可以随便服用任意一种酶类药物吗？为什么？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。酶反应物产物脲酶只能催化尿素分解专一性机制：酶催化作用的专一性与酶的活性中心和底物分子在空间结构上有特殊的匹配关系相关，当酶的活性中心与底物分子结合时，就启动了化学反应。（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_，说明酶A_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_，说明酶B_底物A参加反应。加快催化相同不催化（3）探究酶的专一性（淀粉酶对淀粉和蔗糖的分解作用）注意:为了实验的严谨性，实验前应先检查淀粉溶液、蔗糖溶液中是否有还原性杂质。试管编号12可溶性淀粉溶液2 mL蔗糖溶液2 mL新鲜的淀粉酶溶液2 mL2 mL60 水浴保温5 min新配制的斐林试剂2 mL2 mL水浴加热2 min实验现象有砖红色沉淀没有砖红色沉淀(1)1号试管有砖红色沉淀生成，2号试管不出现砖红色沉淀，说明什么？你能从该实验得到什么结论？(2)上述实验中能否使用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂？(3)该实验的自变量和因变量分别是什么？(4)本实验的设计思路是什么？你还有其他设计思路吗？1号试管：砖红色沉淀还原糖产生淀粉被水解淀粉酶催化；2号试管：无砖红色沉淀无还原糖产生蔗糖未被水解淀粉酶不能催化蔗糖水解酶的作用具有专一性。不能碘液只能检测淀粉的有无，而蔗糖分子无论是否被水解都不会使碘液变色。自变量：底物的种类；因变量：底物是否被淀粉酶水解。本实验设计思路：探究同一种酶对不同底物的催化作用另一种设计思路：探究不同种类的酶能否催化同一种底物的水解。发烧时，为什么胃口变差了？发烧胃口不好可能是温度偏离，酶的活性降低。一般人体的酶在37.5时酶活性达到最高点，只后催化效率就会降低，从而导致食欲下降。由此，你认为酶还具有什么特性由此，你认为酶还具有什么特性？三、酶的作用条件温和 酶催化特定化学反应的能力，可用酶促反应速率来衡量。单位时间内底物的减少量或产物的生成量酶活性：酶促反应速率：研究表明：酶活性不仅与反应体系中酶浓度和底物浓度等有密切关系，还受多种环境因素如温度，ph等的影响。酶活性不等于酶促反应速率！酶活性不等于酶促反应速率！小组讨论小组讨论 设计实验设计实验请同学们从下面提供的物质中选择反应物和酶，自行设置条件来设计实验，探究（1）温度对酶活性的影响（2）PH对酶活性的影响。淀粉溶液、淀粉酶、过氧化氢溶液，新鲜的肝脏研磨液（过氧化氢酶）思路:设置条件对照 单一变量原则1号试管淀粉溶液实验步骤一二三四实验现象结论2号试管3号试管加入淀粉酶2滴，振荡试管各加入2mL淀粉溶液无蓝色出现加热至60约5min加热至100，约5min保持0冰水，约5min各加入两滴碘液振荡蓝色只有在一定温度下酶的催化效率最好蓝色（1）探究温度对淀粉酶活性的影响酶的催化需要适宜的温度改正？注意：1.探究温度对酶活性影响时，一定让反应物和酶在各自所需的温度下保温一段时间，再进行混合序号项目11*22*33*1注入可溶性淀粉溶液保温5min2mL2mL2mL2注入淀粉酶溶液保温5min1mL1mL1mL3温度条件()0601004相同温度下淀粉溶液与淀粉酶溶液混合，保持温度3mL混合液3mL混合液3mL混合液5碘液检验变蓝不变蓝变蓝思考：1.温度对酶活性影响的实验中，操作顺序应注意什么？将底物和酶先混合再保温，还是先保温再混合？为什么？2.温度影响酶活性的实验中，底物能否选择H2O2和H2O2酶进行实验？3.能否选择斐林试剂作为检测材料？先保温再混合温度不一致，会改变实验条件。不能，H2O2在不同温度下分解速率不同，高温下自身分解。不能，斐林试剂需水浴加热，而本实验需严格控制温度4.分析实验结果，你有什么结论？2试管里的淀粉水解了，13试管没有水解，说明酶活性受到温度的影响。酶发挥作用需要适宜的温度条件，温度偏高或偏低都会影响酶的活性。思路：等梯度温度下将肉块和蛋白酶放到一起思路：如何获得更加准确的最适温度？如何找到酶的最适温度？温度152535455565肉块消失时间 3h2h0.8h0.8h1.8h4h温度35 37 39414345肉块消失时间 0.8h 0.7h 0.4h0.6h0.7h0.8h问题：此为 实验，能确定酶最适温度的 值；最适温度一定在 之间。问题：此为 实验，能确定酶最适温度是39吗？；预大致3545正式不能减小温度梯度（2）探究pH对酶活性的影响原理：H2O2在过氧化氢酶的催化下分解为O2和H2O。序号实验步骤试管1试管2试管31注入新鲜的肝脏研磨液每支试管各1mL2不同pH的处理注入物质的量浓度为0.01mol/L的盐酸溶液1mL注入蒸馏水1mL注入物质的量浓度为0.01mol/L的NaOH溶液1mL3注入过氧化氢溶液每支试管各2mL4用带火星的卫生香进行检验5预期实验现象无反应迅速复燃无反应思考：1.根据实验现象，你得到什么结论？2.PH对酶活性影响的实验中，操作顺序应注意什么？将底物和酶先混合再调pH，还是先调pH再混合？为什么？3.pH对酶活性影响中能不能使用淀粉和淀粉酶？不能，酸能催化淀粉的水解，影响实验结果。先调pH再混合PH不一致，会改变实验条件。试管2过氧化氢分解了，13没有。说明酶活性受PH影响。酶催化作用需要适宜的PH条件。分析温度和pH对酶活性的影响曲线,请据图回答下列问题。(1)曲线中的AB段表明 。(2)曲线中的B点表示 。(3)曲线中的BC段表明 。(4)D点对应的温度称为 ,D点对应的pH称为 。(5)图中A、C、C表示酶的 遭到破坏,使酶 。(6)图中A点酶活性 ,但酶的空间结构 。酶促反应速率随温度的升高而加快酶促反应速率随温度的升高而加快在此温度下，酶活性最强在此温度下，酶活性最强酶促反应速率随温度的升高而下降酶促反应速率随温度的升高而下降 最适温度最适温度最适最适PH空间结构空间结构失活失活很低很低依旧稳定依旧稳定1）pH为多少时，酶活性最大？2）从图中可以得到什么结论？PH为7时，酶活性最大反应溶液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）PH30333735温度为35时，酶活性最大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？四、影响酶促反应速率的因素(1)温度和pH在最适温度在最适温度(pH)(pH)时时,酶的催化作用酶的催化作用 ,高于或低于最适温度高于或低于最适温度(pH),(pH),酶的酶的催化作用都将减弱。催化作用都将减弱。在一定温度在一定温度(pH)(pH)范围内范围内,随温度随温度(pH)(pH)的升高的升高,酶的催化作用酶的催化作用 ,超过这一范围超过这一范围,酶酶的催化作用逐渐的催化作用逐渐 。过酸、过碱、高温都会使酶过酸、过碱、高温都会使酶 ,而低温只是抑制酶的活性而低温只是抑制酶的活性,酶分子结构酶分子结构 ,升高升高温度可恢复活性。温度可恢复活性。最大增强减弱失活稳定(2)底物浓度和酶浓度甲甲图:在其他条件适宜、酶量一定的情况下,酶促反应速率随 OP段的限制因素是 ),但当底物达到一定浓度后,酶促反应速率不再增加(P点之后的主要限制因素是 )。乙图:在底物充足底物充足、其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度成 。底物量一定时，OQ段限制因素：（）、Q点之后的限制因素为：（）。底物浓度增加而加快酶数量有限底物浓度正比酶无限量酶一定量酶的催化速率除受到温度和pH影响外，还受到底物浓度，酶浓度，有机溶剂，重金属离子，酶的抑制剂和激活剂等因素的影响。乙Q底物足量底物一定量课堂小结酶特性专一性高效性作用条件温和取决于活性中心的空间构象具有高的酶活性影响因素温度PH抑制剂激活剂酶的浓度底物浓度酶促反应速率酶促反应速率四、导向价值、体验习题四、导向价值、体验习题1下列实验或现象能说明酶的高效性的是()唾液中有唾液淀粉酶，把唾液稀释10倍后，催化淀粉完全水解的速度仍快于无机催化剂取两支洁净的试管，分别加入等量的淀粉溶液，然后向其中一支试管中加入适量的淀粉酶溶液，另一支试管中加入等量的蒸馏水，一段时间后，检测淀粉的分解情况在两支盛有适量过氧化氢溶液的试管中，分别加入等量过氧化氢酶和FeCl3溶液，观察气泡的释放速率A BC D2下列关于酶的专一性的叙述，不正确的是()A过氧化氢酶只能催化过氧化氢的分解，不能催化其他化学反应B每一种酶只能催化一种化学反应的进行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脱水缩合成的二肽的水解BB3下列有关酶的实验的叙述正确的是()A探究温度和pH对酶活性的影响时，分别选用淀粉和H2O2作为底物B探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用时，可用碘液检测实验结果C用H2O2作底物验证酶的高效性时，通过测定气泡或者氧气释放量可达到目的D探究淀粉酶的最适温度的实验顺序：淀粉淀粉酶置于相应水浴温度下保温5 min滴斐林试剂加热观察溶液颜色变化4下图表示某动物体内参与催化同一生化反应的两种酶所催化的反应速率随pH的变化曲线。下列有关叙述不正确的是()A两种酶催化反应的最适pH不同B两种酶的催化功能均受到环境pH的影响C酶B能有效降低反应的活化能，酶A则不能D当环境pH为5时，两种酶的催化反应速率相等AC