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(共43张PPT)
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
请概括酶的作用和本质。
与无机催化剂相比，酶的作用有什么不同？
第1节 降低化学反应活化能的酶
——第2课时
2
酶的特性
聚焦
1
酶有哪些特性？
2
酶的活性受哪些条件的影响？
2.1 酶的特性
酶具有高效性
酶降低化学反应活化能示意图
① 与无机催化剂相比，酶催化效率更高。
是无机催化剂107~1013倍。
② 酶降低活化能的作用更显著。
意义：
（1）保证细胞内化学反应顺利进行。
（2）保证细胞内能量供应稳定。
2.1 酶的特性
一种酶能催化多种化学反应吗？（提出问题）
无机催化剂催化的化学反应的范围比较广。比如，酸既能催化蛋白质的水解，也能催化脂肪水解，还能催化淀粉的水解。
探究·实践
做出假设：淀粉酶是/否只能催化特定的化学反应。（实验目的）
实验原理：淀粉和蔗糖都是非还原糖。淀粉和蔗糖在酶的作用下都能水解成还原糖。通过斐林试剂鉴定溶液中是否有还原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。
实验设计思路及预期结果
① 淀粉酶分别水解淀粉、蔗糖溶液
② 斐林试剂分别鉴定水解后的溶液
只有淀粉溶液中有砖红色沉淀，是
两种溶液均有砖红色沉淀，否
探究·实践
材料用具
实验试剂：质量分数为2%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。
实验仪器：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。
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
探究·实践
探究·实践
实验方法步骤
还原糖是指具有还原性的糖，包括葡萄糖、果糖和麦芽糖等
项目 试管1 试管2
可溶性淀粉溶液 2mL —
蔗糖溶液 — 2mL
新鲜的淀粉酶溶液 2mL 2mL
探究·实践
1
2
实验结果
淀粉酶只能催化淀粉水解，而不能催化蔗糖水解。
探究·实践
讨论
还原糖是指具有还原性的糖，包括葡萄糖、果糖和麦芽糖等
1. 在已知淀粉酶能够催化淀粉水解的情况下，本实验设置1号试管还有没有必要 ？
有必要，目的是排除无关变量对实验结果的影响。
2. 检测试剂能否用碘液代替斐林试剂？
不可。不能检测蔗糖是否水解。
探究·实践
讨论
还原糖是指具有还原性的糖，包括葡萄糖、果糖和麦芽糖等
3. 有无其他的设计方案？
方案一
同种酶、不同底物
① 底物1 + 酶溶液
② 等量底物2 + 等量相同酶溶液
方案二
同种底物、不同酶
① 底物 + 酶溶液1
② 等量相同底物 + 等量酶溶液2
2.1 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
如：脲酶——只能催化____________分解。
过氧化氢酶——只能催化___________________分解。
尿素
过氧化氢
2.1 酶的特性
酶起催化作用需要怎样的条件？
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。
影响酶活性的条件
探究·实践
酶活性：酶催化特定化学反应的能力。可用在一定条件下催化某一化学反应的速率表示。
探究·实践
背景知识：做消化酶实验时，需要控制温度等实验条件。
不同消化液的pH不一样。唾液的pH为6.2 ～7.4，胃液的pH为0.9 ～1.5，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。
提出问题：温度、PH会/不会影响酶的活性？
做出假设：温度、PH会影响酶的活性。（实验目的）
探究·实践
材料用具
实验试剂：质量分数为2%的淀粉酶溶液，质量分数为20%的肝脏研磨液，缓冲液（能在加入少量酸或碱时抵抗pH改变的溶液）。
质量分数为3%的可溶性淀粉溶液，质量分数为3%的过氧化氢溶液，物质的量浓度为0.01 mol/L的盐酸，物质的量浓度为0.01 mol/L的NaoH溶液，热水，蒸馏水，冰块，碘液，斐林试剂。
实验仪器：试管、量筒、小烧杯、大烧杯、滴管、试管夹、酒精灯、三脚架、石棉网、温度计、PH试纸、火柴。
探究·实践
实验设计思路及预期结果
设置对照
1 底物 + 不同温度 + 酶
2 底物 + 不同PH + 酶
一段时间后
检测
底物的减少量或
产物的生成量
用淀粉酶探究温度对酶活性的影响；
用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响。
因为过氧化氢在不同温度下分解速率就不同；
盐酸对淀粉有分解作用。
探究·实践
探究温度对酶活性的影响
实验原理：温度影响淀粉酶的活性，进而影响淀粉的水解速率。淀粉遇碘液变蓝，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅可以判断酶的活性。
材料用具
实验试剂：质量分数为2%的淀粉酶溶液，质量分数为3%的可溶性淀粉溶液，热水，蒸馏水，冰块，碘液。
实验方法与结果
探究·实践
1试管 1’试管 2试管 2’试管 3试管 3’试管
加淀粉酶 2ml — 2ml — 2ml —
加淀粉 — 2ml — 2ml — 2ml
保温 混合 保温 0℃冰水保温5min 60℃水浴保温5min 100℃水浴保温5min 加碘液 2滴 2滴 2滴 观察颜色 结论 0℃冰水保温5min
60℃水浴保温5min
100℃水浴保温5min
变蓝
变蓝
不变蓝
温度对酶的活性有影响，温度过高或过低都会降低酶的活性
分别将每组的两支试管内的液体混合，摇匀
自变量
因变量
无关
变量
探究·实践
讨论
还原糖是指具有还原性的糖，包括葡萄糖、果糖和麦芽糖等
1. 用淀粉酶探究温度对酶活性的影响实验能否用斐林试剂检测还原糖的生成量来判断淀粉分解速率？
否。斐林试剂鉴定还原糖需要水浴加热，该实验自变量是温度，需严格控制每组实验的温度。
探究·实践
探究pH对酶活性的影响
实验原理：
材料用具
实验试剂：质量分数为20%的肝脏研磨液，质量分数为3%的过氧化氢溶液，物质的量浓度为0.01 mol/L的盐酸，物质的量浓度为0.01 mol/L的NaoH溶液，蒸馏水，缓冲液（能在加入少量酸或碱时抵抗pH改变的溶液）。
实验方法与结果
2H2O2
2H2O + O2 ↑
过氧化氢酶
探究·实践
实验步骤 实验操作 1试管 2试管 3试管 一 注入等量不同pH溶液 1mL NaoH 溶液 1mL 盐酸 1mL 蒸馏水 二 等量过氧化氢酶溶液 新鲜肝脏研磨液2滴 三 等量过氧化氢溶液 2mL 四 实验现象 无气泡 无气泡 大量气泡
实验结论 酶的催化作用需要适宜的pH,
pH偏高或偏低都会影响酶的活性
自变量
因变量
无关
变量
2.1 酶的特性
酶的作用条件温和
酶的活性(催化效率)受温度影响：
一定范围，酶的活性随温度升高而增强
低温可降低酶活性，但不使酶失活
因此酶制剂常在低温条件下保存。
-20℃~-80℃
在最适温度，酶的活性最高
超过一定温度，酶的活性随温度升高而降低。温度过高，空间结构破坏，永久失活。
2.1 酶的特性
酶的作用条件温和
酶的活性(催化效率)受pH影响：
在过酸过碱的条件下，都会使酶的空间结构破坏，酶永久失去活性。
在最适合的pH下，酶的活性最高
因此酶制剂常在最适pH下保存。
相关信息
一般来说，动物体内的酶最适温度在35～40℃；植物体内的酶最适温度在40～50℃；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6.5~8.0，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4.5～6.5。
20世纪60年代以前，医院里用的葡萄糖是用盐酸催化淀粉水解的方法来生产的，生产过程要在245kPa的高压和140-150℃的高温下进行，并且需要耐酸的设备。60年代以后改用酶法生产，想一想，用酶来水解淀粉生产葡萄糖有什么优越性？有哪些产品可以用酶法生产？
与社会的联系
高效性；作用条件温和，常温压下就可以进行；
细胞的各类化学反应之所以能有序进行，还与酶在细胞中的分布有关。拿植物叶肉细胞说，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，这样，光合作用与呼吸用在细胞内不同的区室同时进行，就可以互不干扰了。
2.2 酶催化反应相关曲线分析
酶高效性曲线分析
（1）在与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
（2）酶只缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。
时间
无催化剂
加Fe3+
加过氧
化氢酶
O2生成量
2.2 酶催化反应相关曲线分析
酶专一性曲线分析
(1)加入酶A的反应速率一定范围内随底物浓度增大明显加快。
(2)加入酶B的反应速率与未加酶对照组的反应速率相同，对比加入酶A的反应速率明显慢，说明酶具有专一性。
2.2 酶催化反应相关曲线分析
底物浓度影响酶促反应速率曲线分析
A点之后：
底物达到一定浓度后，受酶数量的限制，酶促反应速率不再增加。

A
在其他条件适宜、酶量一定的情况下
OA段：
酶促反应速率随底物浓度增加而加快，限制反应速率的因素主要是底物浓度。
2.2 酶催化反应相关曲线分析
酶浓度影响酶促反应速率曲线分析
在底物足量、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。
2.2 酶催化反应相关曲线分析
温度影响酶促反应速率曲线分析
0
反应物剩余量（相对值）
PH
30℃
33 ℃
37 ℃
35 ℃
30℃时生成物量达到最大时所用时间较短，此时酶活性最高。
35℃时，反应物剩余量最少，应最接近最适温度；
2.2 酶催化反应相关曲线分析
pH影响酶促反应速率曲线分析
pH＝7时，反应物剩余量最少，应最接近最适pH。
反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。
2
练习与应用
.
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
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
D
2.1 概念检测
B
.
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的酶的活性
D
2.1 概念检测
.
2.2 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？
这个模型中 A 代表某类酶，B 代表底物，C 和 D 代表产物。这个模型的含义是酶 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。
4.2 拓展应用
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。
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。
4.2 拓展应用
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。
(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？请画出变化后的曲线。
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。变化后的曲线如图所示：
4.2 拓展应用
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。
(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？请画出相应的曲线。
该曲线表明，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。变化后的曲线如图所示：
谢谢聆听!
同学们辛苦啦！

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