【生物课件】酶的特性教学课件2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1.pptx

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 酶的特性酶的特性化学本质绝大多数是_少数是_元素组成合成原料/基本组成合成场所来源作用场所RNA 蛋白质核糖核苷酸 氨基酸核糖体细胞核（叶绿体、线粒体等）细胞内、外、生物体外均可C、H、O、N、(S)C、H、O、N、P活细胞是 产生的具有 作用的有机物，其中绝大多数酶是 ，少数是 。活细胞蛋白质RNA催化酶的定义3 3号号4 4号号2 2号号1 1号号比较过氧化氢在不同条件下的分解：比较过氧化氢在不同条件下的分解：v1 1号和号和4 4号对照，说明：号对照，说明：v3 3号和号和4 4号对照，说明：号对照，说明：酶能催化过氧化氢的分解酶的催化效率更高H2O2H2O2H2O2常温常温水浴水浴加热加热无机无机催化剂催化剂有机催有机催化剂化剂-酶酶H2O2酶的特性酶具有高效性复习回顾 酶的催化效率是无机催化剂的1071013倍。酶与无机催化剂的共性(1)催化机理相同，都是降低化学反应的活化能。(2)反应前后性质、数量不变。(3)只改变反应速率，不改变反应平衡点。（即生成物的量）时间时间O O2 2量量无机催化剂过氧化氢酶酶具有高效性不使用催化剂 无机催化剂催化的化学反应范围比较广，例如酸既能催化蛋白质水解，也能催化脂肪水解，还能催化淀粉水解。酶能像无机催化剂一样，催化多种化学反应吗？淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖。在淀粉溶液和蔗糖溶液中分别加入淀粉酶，再用斐林试剂鉴定溶液中有无还原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。1.实验原理淀粉淀粉酶麦芽糖麦芽糖酶葡萄糖蛋白质蛋白酶多肽肽酶氨基酸蔗糖蔗糖酶葡萄糖、果糖脂肪脂肪酶甘油、脂肪酸淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用目的要求：探究淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。材料用具：质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液。质量分数为3%的可溶性淀粉溶液，质量分数为3%的蔗糖溶液，斐林试剂，热水。试管，大烧杯，量筒，滴管，温度计，试管夹，三脚架，石棉网，酒精灯，火柴。2.目的要求、材料用具淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用3.实验步骤序号项目试管 1试管 21可溶性淀粉溶液2mL2蔗糖溶液2mL3新鲜的淀粉酶溶液2mL2mL4保温60，5min60，5min5斐林试剂2mL2mL6沸水浴1min1min 7实验结果砖红色沉淀 无砖红色沉淀4.实验结论淀粉酶只能催化淀粉的水解，而不能催化蔗糖的水解碘液无法鉴定蔗糖是否发生水解，反应前后均不变蓝能不能用碘液检测实验结果？酶的特性酶具有专一性每一种酶只能催化一种或一类化学反应意义：保证了细胞代谢能够有条不紊地进行酶具有专一性酶A对反应物 A 有催化作用，对反应物 B 没有催化作用，说明酶的催化作用具有专一性影响酶活性的条件酶活性：酶催化特定化学反应的能力。酶活性可用在一定条件下酶催化某一化学反应的速率表示。许多无机催化剂能在高温、高压、强酸或强碱条件下催化化学反应。酶起催化作用需要怎样的条件呢？影响酶活性的条件不同消化液的pH不一样。唾液的pH为6.27.4，胃液的pH为0.91.5，小肠液的pH为7.6。唾液淀粉酶会随唾液流入胃，胃蛋白酶会随食糜进入小肠。探究温度对酶活性的影响步骤试管1 试管2 试管3 试管4试管5试管612mL淀粉溶液+1mL淀粉酶溶液+2分别保温5min0601003将试管2中的溶液倒入试管1中混合将试管4中的溶液倒入试管3中混合将试管6中的溶液倒入试管5中混合4保温2min0601005加入2滴碘液，观察颜色变化实验现象实验结论酶的催化作用需要适宜的温度，温度过高或过低都会影响酶的活性 蓝色 无蓝色出现 蓝色思考1.选择淀粉酶还是H2O2酶作实验材料？为什么要选择这种酶？2.本实验的自变量是什么？需要设计几组实验？设定几个温度？淀粉酶，因为过氧化氢在常温常压时就能分解，加热的条件下分解会加快，温度不同，分解速率不同，从而影响实验结果。温度；三组；100、60、0共三个 4.为什么要先将底物和酶控制到预设温度，再混合反应？酶具有高效性，酶和底物一混合就已发生反应，降低了实验的说服力。3.本实验的因变量是什么？选择哪种鉴定试剂，怎样检测因变量？为什么不用斐林试剂？酶的活性；碘液，检测是否出现蓝色及蓝色深浅；斐林试剂鉴定需要水浴加热，会影响实验结果；思考酶促反应速率酶促反应速率温度温度0最适温度最适温度酶失活酶失活酶的结构酶的结构被破坏被破坏酶的结构酶的结构不被破坏不被破坏低温抑制低温抑制酶活性酶活性ABC酶的酶的温度温度与酶促反应速率关系与酶促反应速率关系探究pH对酶活性的影响步骤试管1试管2试管31加入2mLH2O2溶液21mL 蒸馏水1mL 盐酸溶液1mL NaOH溶液3加入2滴肝脏研磨液4观察气泡生成速率实验现象实验结论 有大量气泡产生 基本无气泡产生 基本无气泡产生酶的催化作用需要适宜的pH，pH偏低或偏高都会影响酶的活性1.选择淀粉酶还是H2O2酶作实验材料？为什么选择这种酶？2.本实验的自变量是什么？需要设计几组实验？设定几个pH？H2O2酶，因为淀粉在酸性条件下会发生分解，影响实验观察效果。pH；三组；酸性、中性、碱性思考3.能不能用斐林试剂探究pH对酶活性的影响？4.本实验的因变量是什么？怎样检测因变量？酶的活性；看气泡产生多少思考不能，斐林试剂呈碱性，能与酸性物质发生反应。酶的pH与酶促反应速率的关系最适最适pHpH失活酶的结构被破坏失活0ABCVpH酶的结构被破坏酶的作用条件比较温和高温强酸强碱酶酶失活单击添加标题低温保存酶酶抑制酶活性一般来说，动物体内的酶最适温度在3540；植物体内的酶最适温度在4050；细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大，有的酶最适温度可高达70。动物体内的酶最适pH大多在6.58.0，但也有例外，如胃蛋白酶的最适pH为1.5；植物体内的酶最适pH大多为4.56.5。影响酶促反应速率的因素影响酶促反应速率的因素 1.1.温度温度2.pH2.pH3.3.酶的浓度：酶的浓度：在有在有足够底物足够底物且且不受其他因素影响的情况下，不受其他因素影响的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比酶促反应速率与酶浓度成正比4.4.底物浓度：底物浓度：在一定浓度范围在一定浓度范围内，反应速率随浓度的升高而内，反应速率随浓度的升高而加快，但达到一定浓度，反应加快，但达到一定浓度，反应速率不再变化速率不再变化5.5.抑制剂、激活剂抑制剂、激活剂酶酶促促反反应应速速率率酶的浓度酶的浓度酶酶促促反反应应速速率率底物浓度底物浓度酶数量、酶活性酶数量、酶活性酶的激活剂：酶的活性常受到某些物质影响，有些物质能增加酶的活性。酶的抑制剂：一些物质能降低酶的活性。同一种物质可以是激活剂和抑制剂，该物质在低浓度时为某种酶的激活剂，而在高浓度时成为该酶的抑制剂。例如：NaCl是唾液淀粉酶的激活剂，但NaCl浓度到1/3饱和度时就可以抑制唾液淀粉酶的活性。竞争性抑制剂和底物竞争酶的同一活性部位，使酶与底物的结合机会减少，从而降低酶对底物的催化反应速率。非竞争性抑制剂与酶活性位点以外的其他位点结合，形成的抑制剂-酶底物复合物中的底物不能进一步分解为产物，从而降低酶的活性。温度温度pHpH抑制剂或激活剂抑制剂或激活剂酶浓度酶浓度底物浓度底物浓度酶活性酶活性影响影响影响影响酶与底物的酶与底物的接触面积接触面积酶促反酶促反应速率应速率影响酶促反应速率的因素及其作用的实质影响酶促反应速率的因素及其作用的实质细胞中的各类化学反应的有序进行还与酶的分布有关与呼吸作用有关的酶分布在细胞质基质和线粒体内。与光合作用有关的酶分布在叶绿体内。酶为生活添姿彩酶的应用脂肪酶含酶牙膏多酶片胰蛋白酶加酶洗衣粉果胶酶溶菌酶青霉素酰化酶溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用。在临床上与抗生素混合使用，能增强抗生素的疗效。果胶酶能分解果肉细胞壁中的果胶，提高果汁产量，使果汁变得清亮。加酶洗衣粉比普通洗衣粉有更强的去污能力，能把衣物清洗得更加干净鲜亮。加酶洗衣粉中的酶不是直接来自生物体的，而是经过酶工程改造的产品，比一般的酶稳定性强。残留在牙缝里的食物残渣是细菌的美食，也是导致龋齿的祸根。含酶牙膏可以分解细菌，使我们的牙齿亮洁，口气清新。多酶片中含有多种消化酶，人在消化不良时可以服用。胰蛋白酶可用于促进伤口愈合和溶解血凝块，还可用于去除坏死组织，抑制污染微生物的繁殖。利用脂肪酶处理废油脂，制造生物柴油，既保护了环境又使其得到合理利用。青霉素酰化酶能将易形成抗药性的青霉素改造成杀菌力更强的氨苄青霉素。课堂小结比较过氧化氢在不同条件下的分解淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 影响酶活性的条件 1.酶具有高效性 2.酶具有专一性 3.酶的作用条件较温和 酶的特性酶的特性一、概念检测1.嫩肉粉的主要作用是利用其中的酶对肌肉组织中的有机物进行分解，使肉类制品口感鲜嫩。由此可推测嫩肉粉中能起分解作用的酶是()A.纤维素酶B.淀粉酶C.脂肪酶D.蛋白酶D嫩肉粉的主要作用是利用蛋白酶对肉中弹性蛋白和胶原蛋白进行部分水解。2.能够促使唾液淀粉酶水解的酶是()A.淀粉酶B.蛋白酶C.脂肪酶D.麦芽糖酶BA、淀粉酶催化淀粉水解，不能催化淀粉酶自身水解B、淀粉酶的本质是蛋白质，催化淀粉酶水解的酶是蛋白酶C、脂肪酶催化脂肪水解，不能催化淀粉酶水解D、麦芽糖酶催化麦芽糖水解，不能催化淀粉酶水解3.将刚采摘的新鲜糯玉米立即放入85水中热烫处理2min，可较好地保持甜味。这是因为加热会()A.提高淀粉酶的活性B.改变可溶性糖分子的结构C.破坏淀粉酶的活性D.破坏将可溶性糖转化为淀粉酶的活性D酶在高温下变性失活二、拓展应用1.下图表示的是某类酶作用的模型。尝试用文字描述这个模型。这个模型能解释酶的什么特性？酶A与底物B专一性结合，催化反应的发生，产生了产物C和D。这个模型可以类比解释酶的专一性。2.下图表示最适温度下反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。(1)请解释在A、B、C三点时该化学反应的状况。(1)A点：随着反应底物浓度的增加,反应速率加快。B点：反应速率在此时达到最高。C点：反应速率不再随反应底物浓度的增加而升高，维持在相对稳定的水平。(2)如果从A点开始温度升高10，曲线会发生什么变化？为什么？(2)如果A点时温度升高10，曲线上升的幅度变小，因为图中原曲线表示在最适温度下催化速率随底物浓度的变化。温度高于或低于最适温度，反应速率都会变慢。(3)如果在B点时向反应混合物中加入少量同样的酶，曲线会发生什么变化？为什么？(3)B点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。