【课件】降低化学反应活化能的酶+第2课时课件高一上学期生物人教版必修1.pptx

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1、将刚采摘的新鲜糯玉米立即放入将刚采摘的新鲜糯玉米立即放入85 85 水中热烫处理水中热烫处理2min2min，可较好的保持甜味，这是为什么？，可较好的保持甜味，这是为什么？第第5 5章章 细胞的能量细胞的能量供应和供应和利用利用2课时 酶的特性第1节 降低化学反应活化能的酶肝脏研磨液FeCl3溶液H2O2溶液H2O2溶液一、酶的特性之一：高效性酶的催化效率是无机催化剂的酶的催化效率是无机催化剂的10107 7 10101313倍倍。请同学们回想一下，在请同学们回想一下，在“比较比较过氧化氢在不同条件下的分解过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，哪一组实验产生的实验中，哪一组实验产生的气泡最多，卫

2、生香最容易复燃气泡最多，卫生香最容易复燃？1 1、过氧化氢是细胞代谢废物，假如细胞、过氧化氢是细胞代谢废物，假如细胞中过氧化氢酶的催化效率很低会怎样中过氧化氢酶的催化效率很低会怎样？2、你在踢球或奔跑时，肌细胞需要大量你在踢球或奔跑时，肌细胞需要大量的能量供应，如果相关的酶催化效率很低，的能量供应，如果相关的酶催化效率很低，供能的化学反应只能慢悠悠的进行，你还供能的化学反应只能慢悠悠的进行，你还能跑得快吗？能跑得快吗？有效清除细胞有害代谢物有效清除细胞有害代谢物。思考讨论：归纳：使细胞代谢快速进行，保证生物体所需的能量和物质。使细胞代谢快速进行，保证生物体所需的能量和物质。酶的高效性对细胞什么

3、意义呢？酶的高效性对细胞什么意义呢？二、酶的特性之二：专一性口腔里只有口腔里只有唾液淀粉酶唾液淀粉酶，单独咀嚼，单独咀嚼米饭米饭一一段时间后感觉有甜味，而残留在牙缝中的段时间后感觉有甜味，而残留在牙缝中的菜菜叶叶一天后还没有被消化。这是为什么？一天后还没有被消化。这是为什么？探讨：纤维素，果胶纤维素，果胶淀粉淀粉唾液淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化纤维素，果胶的水解唾液淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化纤维素，果胶的水解。酶的专一性对细胞什么意义呢？酶的专一性对细胞什么意义呢？思考讨论：如果超市储物柜的一个条形码不是如果超市储物柜的一个条形码不是专一的对一个柜子，会有什么后果专一的对一个柜子，会

4、有什么后果?保证细胞代谢有条不紊的进行。保证细胞代谢有条不紊的进行。淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用1.1.现有现有淀粉酶溶液，要观察淀粉酶能催化哪种糖水解，淀粉酶溶液，要观察淀粉酶能催化哪种糖水解，应该如何设计这个实验？应该如何设计这个实验？2 2.怎么判断淀粉酶催化了糖的水解呢？怎么判断淀粉酶催化了糖的水解呢？探究实践小组讨论：小组讨论：设计实验：设计实验：思考：思考：1.1.你选择哪一种酶和底物作实验材料？你选择哪一种酶和底物作实验材料？2.2.实验自变量是什么？因变量是什么？实验自变量是什么？因变量是什么？3.3.如何控制无关变量如何控制无关变量？4.4.如何控制反应温度？如何控制反应温度

5、？5.5.本实验的观察指标是什么？鉴定试剂用碘液还是斐林试剂？本实验的观察指标是什么？鉴定试剂用碘液还是斐林试剂？6.6.本实验还需要哪些器材？本实验还需要哪些器材？7.7.预测实验结果？预测实验结果？实验方案：实验方案：（1）（2）实验组：实验组：对照对照组：组：实验组：实验组：对照对照组：组：底物底物+相应酶液相应酶液 底物被分解底物被分解检测底物底物+相应酶液相应酶液 底物被分解底物被分解检测另一底物另一底物+相同酶液相同酶液 底物没被分解底物没被分解检测相同相同底物底物+另一酶液另一酶液 底物没被分解底物没被分解检测观看视频：进行实验，记录结果：进行实验，记录结果：1 1号试管号试管2

6、 2号试管号试管实实验验步步骤骤一一二二各加入各加入淀粉酶淀粉酶2mL，振荡混匀，试管下半部浸入，振荡混匀，试管下半部浸入60左右的热水中，保温左右的热水中，保温5min。三三取出试管，各加入取出试管，各加入2mL斐林试剂（边加边轻轻震荡，斐林试剂（边加边轻轻震荡，混匀）。混匀）。四四试管下半部浸入程由热水的大烧杯中，酒精灯加热，试管下半部浸入程由热水的大烧杯中，酒精灯加热，煮沸煮沸1min.五五观察两支试管内溶液颜色变化。观察两支试管内溶液颜色变化。实验现象实验现象结论结论注入注入2mL2mL蔗糖蔗糖溶液溶液注入注入2mL2mL可溶性淀粉可溶性淀粉溶液溶液完成实验结果记录表完成实验结果记录表

7、有砖红色沉淀有砖红色沉淀无砖红色沉淀无砖红色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1.1.本实验能否选用碘液检测？本实验能否选用碘液检测？2.2.实验中如果实验中如果2 2号试管也产生了砖红色沉淀，可能的原因有哪些？号试管也产生了砖红色沉淀，可能的原因有哪些？拓展思考：蔗糖溶液放置时间过长，其中的微生物将蔗糖分解蔗糖溶液放置时间过长，其中的微生物将蔗糖分解成还原性糖。试管不干净等。成还原性糖。试管不干净等。不能。碘液无法检测淀粉和蔗糖的分解产物。而且除非不能。碘液无法检测淀粉和蔗糖的分解产物。而且除非淀粉完全分解，只要有淀粉在，淀粉就会与碘液显色。

8、淀粉完全分解，只要有淀粉在，淀粉就会与碘液显色。拓展应用：尝试用文字描述这个模型。尝试用文字描述这个模型。123A A代表某类酶，代表某类酶，B B代表底物，代表底物，C C和和D D代表产物。代表产物。酶酶A A与底物与底物B B专一性结合，催化反应的发生，产生了产物专一性结合，催化反应的发生，产生了产物C C和和D D。准确地说，酶的专一性是指准确地说，酶的专一性是指一种酶一种酶只能催化只能催化一种化合物一种化合物或或一类化合物一类化合物的化学反应。的化学反应。三、酶的特性之三：作用条件温和1.加酶洗衣粉的使用说明：洗涤前先将衣物浸加酶洗衣粉的使用说明：洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水

9、，用温水效果最佳，切勿用于加有适量洗衣粉的水，用温水效果最佳，切勿用60以上的热水。这是为什么呢？以上的热水。这是为什么呢？由上述资料你能提出哪些有价值的问题？并作出假设。由上述资料你能提出哪些有价值的问题？并作出假设。小资料：小资料：2.2.口腔温度和体温差不多，而当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后，却发口腔温度和体温差不多，而当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后，却发现，唾液不再具有催化淀粉分解的功能，胃中的蛋白酶随食糜进入小肠后也不再具现，唾液不再具有催化淀粉分解的功能，胃中的蛋白酶随食糜进入小肠后也不再具有催化功能。经测定，唾液的有催化功能。经测定，唾液的pHpH为为6.27.46.

10、27.4，胃液的，胃液的pHpH为为0.91.50.91.5，小肠液的，小肠液的pHpH为为7.67.6。小组讨论，设计实验：小组讨论，设计实验：4.4.对照组怎样设置？是否需要进行重复实验？对照组怎样设置？是否需要进行重复实验？2.2.根据自己作出的假设，你预期会看到怎样的实验结果？根据自己作出的假设，你预期会看到怎样的实验结果？比如酶活性升高或降低时，会出现什么实验现象？比如酶活性升高或降低时，会出现什么实验现象？3.3.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？如何控制自变量因变量是什么？如何控制自变量？怎样观察或检测因变量？怎样观察或检测因变量？1.1.你选择哪一种酶作为

11、实验材料，为什么？你选择哪一种酶作为实验材料，为什么？探究温度、探究温度、pHpH对酶活性对酶活性的的影响影响设计思路：设计思路：观看视频：探究温度对淀粉酶活性的影响探究实践1 1号试管号试管2 2号试管号试管3 3号试管号试管实验步骤一各加入2mL 3%淀粉溶液二冰水中5min60水浴5min100煮沸5min三分别加入1 mL已恒温至0、60、100的淀粉酶溶液。四各加入2滴碘液，振荡实验现象结论完成实验结果记录表完成实验结果记录表检验淀粉是不是分解时，可否用斐林试剂？检验淀粉是不是分解时，可否用斐林试剂？拓展思考：深褐色深褐色几乎未几乎未变色变色蓝色蓝色只有在一定温度下酶的催化效率只有在

12、一定温度下酶的催化效率最好最好分析结果：1.1.哪支试管中酶的活性最高？你是怎么样得出这一结论的？哪支试管中酶的活性最高？你是怎么样得出这一结论的？2.2.实验结果与你预期结果的一致吗？你作出的假设是否得到了实验结果与你预期结果的一致吗？你作出的假设是否得到了证实？证实？2 2号试管中酶的活性最高，号试管中酶的活性最高，1 1号和号和3 3号试管分别变为深褐色号试管分别变为深褐色和蓝色，说明淀粉被分解的极少或未分解，和蓝色，说明淀粉被分解的极少或未分解，2 2号试管几乎号试管几乎未变色，说明淀粉几乎被彻底分解。未变色，说明淀粉几乎被彻底分解。酶促反应速率最快时的环境温度称为该酶促反应的酶促反应

13、速率最快时的环境温度称为该酶促反应的最适温度最适温度。温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响t/（mmol.s-1）最适温度最适温度构建数学模型：0酶活性受温度影响示意图酶活性受温度影响示意图1.1.尝试分析曲线图的含义尝试分析曲线图的含义？在最适温度条件下，酶活性最高。最适在最适温度条件下，酶活性最高。最适温度的两侧，反应速率都比较低。温度的两侧，反应速率都比较低。2.2.请分析酶活性起点不是请分析酶活性起点不是0 0，而终点是，而终点是0 0的原因的原因？0 0左右时，酶的活性很低，但空间结构左右时，酶的活性很低，但空间结构稳定。较高的温度容易使酶的空间遭到稳定。较高的温度容易使酶的空间遭到

14、破坏而失去活性破坏而失去活性。观看视频：探究pH对过氧化氢酶活性的影响探究实践1 1号试管号试管2 2号试管号试管3 3号试管号试管实验步骤一各加入2mL肝脏研磨液二pH7 pH2pH=12三各加入2 mL过氧化氢溶液四观察气泡生成的快慢，带火星的卫生香的复燃情况实验现象气泡多，卫生香复燃几乎无气泡，卫生香不复燃几乎无气泡，卫生香不复燃结论完成实验结果记录表完成实验结果记录表在最适宜的在最适宜的pHpH下酶的催化效率最好下酶的催化效率最好分析结果：1.哪支试管中酶的活性最高？你是怎么样得出这一结论的？哪支试管中酶的活性最高？你是怎么样得出这一结论的？2.实验结果与你预期结果的一致吗？你作出的假

15、设是否得到了实验结果与你预期结果的一致吗？你作出的假设是否得到了证实？证实？1 1号试管中酶的活性最高。从实验结果可以看出，号试管中酶的活性最高。从实验结果可以看出，1 1号试管号试管气泡多，卫生香复燃快且时间长，说明此气泡多，卫生香复燃快且时间长，说明此pHpH条件下过氧化氢条件下过氧化氢被催化分解了，产生了氧气。被催化分解了，产生了氧气。2.32.3号试管几乎无气泡产生且卫号试管几乎无气泡产生且卫生香不复燃，说明此生香不复燃，说明此pHpH条件下过氧化氢几乎不被分解。条件下过氧化氢几乎不被分解。/mmol.s-1最适最适pH0pH酶促反应速率最快时的环境酶促反应速率最快时的环境pHpH称为

16、该酶促反应的称为该酶促反应的最适最适pH。pHpH对酶活性的影响对酶活性的影响构建数学模型：1.尝试分析曲线图的含义尝试分析曲线图的含义？在最适在最适pH条件下，酶活性最高。最适条件下，酶活性最高。最适pH的两侧，反应速率都比较低。的两侧，反应速率都比较低。2.请分析酶活性起点和终点都是请分析酶活性起点和终点都是0的原因的原因？过酸或过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，过酸或过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。使酶永久失活。酶活性受酶活性受pH影响示意图影响示意图高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗？高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗？该如何保存酶制剂？该如何保

17、存酶制剂？不同不同，过酸、过碱或温度过高，会使酶的，过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构空间结构遭到遭到破坏，使酶永久失活；低温使酶活性明显下降，但在适宜破坏，使酶永久失活；低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。因此，酶制剂适宜在低温下保存。温度下其活性可以恢复。因此，酶制剂适宜在低温下保存。思考讨论：还有什么因素能影响酶的反应速率？还有什么因素能影响酶的反应速率？反反应应速速率率酶的浓度酶的浓度反反应应速速率率底物浓度底物浓度酶量一定酶量一定 想一想：酶的浓度：酶的浓度：反应速率随酶浓度的升反应速率随酶浓度的升高而加快。高而加快。底物浓度：底物浓度：在一定浓度范围内，反在一定

18、浓度范围内，反应速率随浓度的升高而应速率随浓度的升高而加快，但达到一定浓度，加快，但达到一定浓度，反应速率不再变化。反应速率不再变化。提醒：细胞中各类化学反应的有序进行还与酶在细胞中的分布有关。细胞中各类化学反应的有序进行还与酶在细胞中的分布有关。植物叶肉细胞与光合作用有关的酶分布在叶绿体内与呼吸作用有关的酶分布在细胞质基质和线粒体内光合作用与呼吸作用在细胞内不同区室同时进行，互不干扰酶的特性高效性专一性实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解意义：保证细胞内各种化学反应迅速进行课堂小结作用条件温和含义：酶的催化效率是无极催化剂的107109实验：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用意义：保证细胞代谢有条不紊的进行含义：每种酶只能催化一种或一类化学反应实验：影响酶活性的条件意义：保证细胞代谢在温和的条件下进行含义：酶所催化的反应一般在比较温和的条件下进行影响酶活性的条件：温度、pH等