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(共36张PPT)
——酶的特性
降低化学反应活化能的酶
本节目标
01
02
理解酶的本质和特性
探究实验中控制变量的科学方法
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。
来源：所有的活细胞
酶
功能：催化作用
化学本质：大多数为蛋白质
少数为RNA
复习回顾
复习回顾
1
2
3
1号和2号对照说明
1号和3号对照说明
2号和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
二、酶的特性
酶的催化效率一般是无机催化剂的107～1013倍。
①加入酶
②加入无机催化剂
③不加催化剂
时间
产物生成量
②
③
①
平衡点
判断无机催化剂和酶催化的曲线？
1.酶具有高效性
①②曲线比较，说明酶具有________
①③曲线比较，说明酶具有________
高效性
催化作用
酶只能缩短达到平衡的时间，不能改变平衡点
这对细胞有什么意义呢？
1.酶具有高效性
二、酶的特性
1.酶具有高效性
保证了细胞内化学反应的顺利进行。
保证了细胞内能量供应的稳定 。
你在踢球或奔跑时，肌细胞需要大量的能量供应
供能的化学反应如果慢悠悠地进行
你还能跑那么快吗
酶的催化效率高
健步如飞
PART ONE
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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。
酶也具有这个本领吗？
VS
材料：淀粉溶液，蔗糖溶液，淀粉酶溶液，蔗糖酶溶液，斐林试剂，碘液，
水浴锅等
方案一
酶相同、底物不同
① 底物1 + 酶溶液
② 等量底物2 + 等量相同酶溶液
方案二
底物相同、酶不同
① 底物 + 酶溶液1
② 等量相同底物 + 等量酶溶液2
实验原理：
探究·实践：验证酶的专一性
淀粉
蔗糖
还原糖
还原糖
水解
水解
还原糖+斐林试剂 砖红色沉淀
水浴加热
实验步骤 一 取两支试管，编号1、2 二
三 2支试管均加入______________2滴，振荡，试管下半部浸到60℃的热水中，反应5min。 四 加入__________→振荡→60℃水浴加热2min （或水浴煮沸1min） 实验现象
结论 1号试管加入2ml淀粉溶液
方案一：酶相同，底物不同
2号试管加入2ml蔗糖溶液
淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解
淀粉酶溶液
斐林试剂
1号试管溶液生成砖红色沉淀
2号试管溶液不生成砖红色沉淀
自变量
因变量
无关变量
【思考】
1、用斐林试剂检测的原理是什么？
2、不用碘液鉴定的原因是什么？
斐林试剂可以与产物（还原糖）发生颜色反应。
淀粉（非还原性） 麦芽糖（还原性）
淀粉酶
蔗糖（非还原性） 葡萄糖（还原性）+果糖（还原性）
蔗糖酶
碘液无法鉴定蔗糖是否发生水解，反应前后均不变蓝。
实验步骤 一 取两支试管，编号1、2 二 向两支试管各加入2ml淀粉溶液 三
四 反应5min后，向两支试管加入等量的________ 实验现象 结论 1号试管加入2滴淀粉酶溶液
2号试管加入2滴蔗糖酶溶液
淀粉酶能催化淀粉水解，蔗糖酶不能催化淀粉水解
【思考】该实验能否用斐林试剂鉴定？
可以，1号出现砖红色沉淀，2号没有
方案二：底物相同，酶不同
碘液
1号试管溶液不变蓝
2号试管溶液变蓝
自变量
因变量
无关变量
二、酶的特性
2.酶具有专一性
底物浓度
反应速率
底物A 酶A 酶B
底物A + 酶A
底物A + 酶B
只有酶A能催化底物A参与的反应，说明酶具有_______
专一性
如：脲酶——只能催化尿素分解。
过氧化氢酶——只能催化过氧化氢分解。
二肽酶——可以催化所有的二肽分解。
对其他化学反应不起作用。
每一种酶只能催化 化学反应。
一种或一类
目前已发现的酶有8000多种,它们分别催化不同的化学反应。
细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的_______是分不开的。
专一性
2.酶具有专一性
酶-底物 复合物
1）锁钥学说：认为整个酶分子的天然构象具有刚性结构，酶表面具有特定的形状。E与S的结合如同一把钥匙对一把锁一样。A表示酶。
2）诱导契合学说：酶表面并没有一种与底物互补的固定形状，而只是由于底物的诱导才形成了互补形状,从而有利于底物的结合。
酶
酶-底物 复合物
二、酶的特性
2.酶具有专一性
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？
二、酶的特性
探究·实践
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
得出结论
表达与交流
探究实验的一般过程
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。
二、酶的特性
探究·实践
影响酶活性的条件
资料2：我们知道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。
（提示：唾液pH为6.2~7.4,胃液pH为0.9~1.5）
资料1：威白污渍爆炸盐(独有三重复合酶配方）
威白教你洗衣小绝招：
①洗前浸泡三十分钟，效果更佳
②若衣服太脏，可适当增加用量
③用温水浸泡效果更好，但水温不要超过60℃
根据上述资料，你能提出什么问题吗？
你能针对提出的问题，作出假设并说明作出假设的依据吗？
二、酶的特性
探究·实践
影响酶活性的条件
温度会影响酶的活性
pH会影响酶的活性
作出假设
温度会影响酶的活性吗？
pH会影响酶的活性吗？
提出问题
二、酶的特性
探究·实践
影响酶活性的条件
质量分数为2%新配制的淀粉酶溶液，新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液，缓冲液。
质量分数为3%的可溶性淀粉溶液，体积分数为3%的过氧化氢溶液。物质的量浓度为0.01mol/L的盐酸，物质的量浓度为0.01mol/L的NaOH溶液，热水，蒸馏水，冰块，碘液，斐林试剂。
试管，量筒，小烧杯，大烧杯，滴管，试管夹，酒精灯，三脚架，陶土网，温度计，pH试纸，火柴。
材料用具
二、酶的特性
探究·实践
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？设定几个温度？
3. 本实验的因变量是什么？怎样检测因变量？选择哪种鉴定试剂？
4. 本实验的无关变量有哪些？如何控制？
设计实验
1. 淀粉酶；因为H2O2受温度影响也会分解
2. 温度；三组；高温，低温和常温（60℃）
3. 酶的活性；碘液，检测是否出现蓝色及蓝色深浅
4. pH、底物浓度、酶浓度、反应时间等；无关变量保持相同且适宜
探究温度对酶活性的影响
二、酶的特性
探究·实践
淀粉遇碘变蓝，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅可以判断温度对淀粉酶活性的影响
实验原理
探究温度对酶活性的影响
1试管 2试管 3试管 4试管 5试管 6试管
加淀粉 2ml — 2ml — （ ） —
加淀粉酶 — （ ） — 2ml — 2ml
保温 混合 将2加入1中 将4加入3中 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
2ml
2ml
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
探究温度对酶活性的影响（用淀粉酶）
将6加入5中
自变量
因变量
无关
变量
二、酶的特性
探究·实践
探究温度对酶活性的影响
1.为什么要先将底物和酶控制到预设温度，再混合反应？
2. 检验淀粉是否被分解时，可否用斐林试剂？
3. 如何进一步探究淀粉酶的最适温度？
思考
1. 酶具有高效性，若酶和底物没有在对应温度混合，一混合就已发生反应，降低了实验的说服力。
2. 该实验的自变量是温度，用斐林试剂检测时需要水浴加热，这样会干扰自变量。
3. 缩小温度梯度（梯度要均匀），重复进行上述实验。
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 15℃ 25℃ 35℃ 45℃ 55℃ 65℃
肉块消失时间 3h 2h 0.8h 0.8h 1.8h 4h
温度 35℃ 37℃ 39℃ 41℃ 43℃ 45℃
肉块消失时间 0.8h 0.7h 0.4h 0.6h 0.7h 0.8h
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
35℃~45℃
正式
不能
酶活性受温度影响示意图
最适温度
t/℃
υ/mmol. s-1
低温抑制酶的活性，
在适温下可恢复
高温使酶失活，
不可恢复！！
在最适宜温度下，酶的活性最高，温度偏高或偏低酶的活性都会明显降低，温度过高酶的空间结构遭到破坏，酶会永久失去活性。
酶活性
点
在0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高。因此，酶制剂适宜在低温下保存。
二、酶的特性
最适温度随物种不同而有差异
温度
反应速率
最适温度
动物：35－40℃
植物:40－50℃
细菌和真菌：差别较大，有的酶最适温度可高达70℃。
二、酶的特性
二、酶的特性
探究·实践
探究pH对酶活性的影响
1. H2O2酶；因为淀粉在酸性条件下也会分解，影响实验观察效果
2. pH；三组；酸性、中性和碱性
3. 酶的活性；看气泡产生多少或卫生香复燃程度
4. 温度、底物浓度、酶浓度、反应时间等；无关变量保持相同且适宜
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？
3. 本实验的因变量是什么？怎样检测因变量？
4. 本实验的无关变量有哪些？如何控制？
设计实验
实验 步骤 一 取三支试管，编号1、2、3。 二 1号试管中加入 _____________ 。 2号试管中加入等量 __________________。 3号试管中加入等量 _________________。
三 三支试管都加入 ______________________ 四 三支试管都加入 ，振荡，反应 实验现象
实验结论 2滴NaOH
2 mLH2O2溶液
产生少量气泡
产生少量气泡
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
2滴新鲜肝脏研磨液
稀盐酸
清水
产生大量气泡
实验2：探究pH对酶活性的影响（用H2O2酶）
【思考】可以用淀粉酶探究PH值对酶活性影响吗？
不能，酸能催化淀粉水解
自变量
因变量
无关
变量
二、酶的特性
探究·实践
探究pH对酶活性的影响
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？
思考
探究pH对酶活性的影响，必须先调pH，然后再将反应物与酶混合。否则反应物会在未调节好pH的情况下就在酶的作用下发生反应，影响实验的准确性。另外，本实验中也可将过氧化氢酶溶液和过氧化氢溶液分别调至同一pH再混合，以保证反应一开始便达到预设pH。
在最适合的pH下，酶的活性最高
空间结构
活性
最适pH
pH
υ/mmol. s-1
失活
失活
酶活性
点
二、酶的特性
7
pH
2
0
1
3
4
5
6
8
9
10
胃蛋白酶
胰蛋白酶
11
12
13
14
反应速率
动物：6.5-8.0
（胃蛋白酶：1.5，胰蛋白酶8--9）
人体唾液的pH为6.2～7.4，小肠液的pH为7.6
植物体：4.5－6.5
二、酶的特性
影响酶促反应的因素有哪些？
①图甲中，温度从a降低或升高，酶促反应速率 ，下降的原因分别是 。
②图乙中，pH从b降低或升高，酶促反应速率 ，下降的原因是 。
③图丙中，底物浓度为c时，酶促反应速率 ，不再增长的原因是 。
④图丁中， 时， 。
均下降
低温抑制了酶活性，高温使酶的空间结构发生改变
下降
酶的空间结构发生改变
最大
酶的数量有限，已达到饱和
底物充足
酶促反应速率和酶浓度成正比
二、酶的特性
酶为生活添姿彩
酶的应用
溶菌酶溶解细菌的细胞壁
含酶牙膏
多酶片
胰蛋白酶
加酶洗衣粉
果胶酶
1.高效性：
2.专一性：
m
加酶
加无机
催化剂
生成物的量
时间
0
与无机催化剂相比，酶降低活化能的
作用更显著，催化效率更高。
一种酶只能催化一种或一类反应。
3.作用条件比较温和：
酶所催化的化学反应一般
是在比较温和的条件下进行的。
在最适宜的温度和pH下，
酶活性最高，温度偏高或者偏低，酶活性都会显著降低。（教材84页图下一段文字）
课堂小结
二 酶的特性
同学们再见

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