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(共34张PPT)
第1节 降低化学反应活化能的酶
本节聚焦：
1.酶有哪些特性？
2.酶的活性受哪些条件的影响？
二 酶的特性
反应速度
反应范围
反应条件
4号
3号
酶的催化效率一般是无机催化剂
的107～1013倍
① 酶具有高效性：酶的催化效率极高 ！
反应速度
3号试管Fe3+数是4号试管H2O2酶数量的25万倍
时间
生
成
物
浓
度
O
A
B
C
未加催化剂
加无机催化剂
加酶
AB对比，说明酶具有______
AC对比，说明酶具有_______
平衡点
酶只缩短达到化学平衡的时间，不改变平衡点
高效性
催化作用
酶
01
高效性
思考：若要设计实验验证酶具
有高效性，自变量是什么？
无机催化剂的催化范围很广，如酸可以催化蛋白质的水解，也能催化脂肪水解，还能催化淀粉水解。
反应范围
提出问题： 酶能催化多种化学反应，还是只能催化某种特定的化学反应？
如果给你提供淀粉溶液，蔗糖溶液，淀粉酶溶液，斐林试剂，水浴锅、试管等必须的材料用具，你能设计实验证明吗？（说出你的设计思路1min）
探究一：
做出假设：
①酶能催化A分解不能催化B分解；
②酶不能催化A分解能催化B分解；
③酶既能催化A分解又能催化B分解；
④都不能。
设计实验：
自变量：
因变量:
底物种类
底物的分解情况
实验步骤 A试管 B试管
① 加淀粉溶液2 mL 加 溶液2 mL
② 加淀粉酶1 mL 加淀粉酶 mL
③ 振荡、摇匀；在适宜的条件下保温5min
④ A、B管均加入加入斐林试剂2 mL
⑤ 水浴加热（50~65℃），观察并记录颜色变化
预测现象
实验结果
结论
蔗糖
1
A红B不红
都不红
淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。
淀粉酶的最适温度为60℃，酶活性最高
做出假设：
①酶能催化A分解不能催化B分解；
②酶不能催化A分解能催化B分解；
③酶既能催化A分解又能催化B分解；
④都不能。
进行实验：
都红
A不红B红
A红B不红
思考：能否用碘液对实验结果进行检测？
不能，因为碘液无法检测蔗糖是否发生水解
相互对照
②专一性：只催化一种或一类化学反应
设计方案：
方案一
酶相同，底物不同
①底物a+酶溶液
②等量底物b+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
实验材料：淀粉、蔗糖、淀粉酶
实验材料：淀粉、淀粉酶、蔗糖酶
鉴别试剂：斐林试剂
鉴别试剂：碘液或斐林试剂
02
专一性
每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
反应范围
02
专一性
思考：在这轮PK中，酶输了还是赢了？为了保持细胞内万千化学反应的
有序性，你认为是酶更胜任还是无极催化剂更胜任？
酶的催化机理
酶
酶
酶
底物
中间产物
产物
酶+底物
酶-底物复合物
酶+产物
在底物A中加入酶B的反应速率，
和无酶条件下的反应速率相同，
说明_____________________
在底物A中加入酶A的反应速率，
随反应物浓度增大而明显加快，
说明________________________
酶B对此反应无催化作用
酶A能催化底物A参与的反应
酶
02
专一性
(2)B酶活性改变的原因是什么？
B酶被降解的过程中分子结构会发生改变，从而使其活性丧失。
(3)欲让A、B两种酶的变化趋势换位，应用哪种酶处理？
应用RNA水解酶处理。
热
图
导
析
如图表示A、B两种酶用同一种蛋白酶处理后酶活性与处理时间的关系，据图分析：
不相同。A酶能抵抗该种蛋白酶的降解，化学本质是RNA；B酶能被蛋白酶破坏，活性降低，化学本质为蛋白质。
(1)A、B两种酶的化学本质是否相同？
酶在生活中的应用(教材P85)
溶菌酶能溶解细菌
的细胞壁，具有抗
菌消炎的作用。
果胶酶能分解果肉
细胞壁中的果胶，
提高果汁产量。
加酶洗衣粉比普通
洗衣粉有更强的去
污能力。
联系生活1：
面对这么丰盛的食物，为什么感冒发烧的时候不想吃？
联系生活2：
许多无机催化剂能在高温、高压、强酸和强碱的条件下催化化学反应。
提出问题： 人体内的酶通常在37℃，PH接近中性的条件下起作用。酶能在高温、低温、强酸、强碱条件下起作用吗？
反应条件
酶活性:
酶催化特定化学反应的能力
在一定条件下催化某一化学反应的速率
酶促反应速率:用单位时间、单位体积中底物的消耗量或产物的量表示。
探究二、探究影响酶活性的因素
1
科学探究步骤
影响酶活性的条件
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
表达与交流
（温度/pH 会影响酶的活性吗？）
（温度/pH 会影响酶的活性）
（设计方案、预期结果…）
（按预定方案进行实验）
（分析实验结果，得出结论：……）
（总结，写实验报告并适当交流）
探究二、探究影响酶活性的因素
2
探究1
温度对酶活性的影响
材料：3%可溶性淀粉溶液、2％的淀粉酶溶液、3%过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液（含过氧化氢酶）、沸水、60℃水、冰水、5％HCl、5％NaOH、蒸馏水、碘液、斐林试剂
用具：水浴锅、卫生香，火柴，试管、烧杯等
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？
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
探究二、探究影响酶活性的因素
2
探究1
温度对酶活性的影响
02
实验设计的思路
探究二、探究影响酶活性的因素
2
探究1
温度对酶活性的影响
03
结果分析
100℃
60℃
0℃
实验结果：
实验结论：
对照类型：
相互对照
60 ℃的试管中未出现蓝色，另外两支试管出现蓝色。
温度过高、过低都会影响酶的活性，淀粉酶发挥作用需要适宜的温度。
探究二、探究影响酶活性的因素
2
探究1
温度对酶活性的影响
04
疑点突破
思考1：为什么要先将底物和酶控制到预设温度，再混合反应？
酶的高效性使一混合就会发生反应。若没有在对应温度混合，会影响实验的准确性。
思考2：为什么不选择H2O2为底物来探究温度对酶活性的影响？
H2O2受热易分解，导致自变量不唯一。
思考3：检测因变量时为什么不用斐林试剂？
用斐林试剂检测反应的产物需水浴加热，会改变预设的自变量（温度）。
探究二、探究影响酶活性的因素
3
探究2
pH对酶活性的影响
材料：3%可溶性淀粉溶液、2％的淀粉酶溶液、3%过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液（含过氧化氢酶）、沸水、60℃水、冰水、5％HCl、5％NaOH、蒸馏水、碘液、斐林试剂
用具：水浴锅、卫生香，火柴，试管、烧杯等
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？
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
3
探究2
PH对酶活性的影响
100℃
60℃
0℃
1 2 3
肝脏研磨液 1ml 1ml 1ml
pH
3％H2O2溶液
结果
结论
蒸馏水
1mL
5％NaOH
1mL
5％HCL
1mL
2ml
2ml
2ml
摇匀混合，放置在室温下反应5min
有较多气泡
不明显
不明显
过氧化氢酶在中性条件中活性最强
自变量
因变量
无关变量
无关变量
思考4：为什么不能用淀粉酶做探究pH的实验？
因为淀粉在酸性条件下会分解，这对于判断淀粉酶能否使得淀粉水解出现干扰。 （建议用过氧化氢酶探究PH对酶活性的影响）
高温、过酸、过碱会使酶的________受破坏，使酶永久失活
失活
失活
→在最适温度和pH下，酶活性最高
空间结构
a
b
c
O
d
e
f
O
最适温度
最适pH
低温抑制
酶活性
失活
酶
03
作用条件温和
动物体内的酶最适温度在35~40℃之间，植物体内的
酶最适温度在40~50℃之间，有的酶最适温度可达70℃。
动物体内的酶最适pH多在6.5~8.0之间，如胃蛋白酶的最适pH为1.5，胰蛋白酶的最适pH为8.0。
0℃左右时，酶的活性很低，但空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高，因此酶制剂适于在低温下（0~4℃）保存。
教
材
拾
遗
P84
酶
最适
温度
最适
pH
酶的
保存
03
作用条件温和
酶与无极催化剂的三场PK 酶的特性
Round1：催化效率
Round2：催化范围
Round3：反应条件
酶具有高效性
酶具有专一性
酶的作用条件较温和
细胞代谢
复杂
高效
温和
有序
酶的分工分区
叶绿体内含与光合作用有关的酶，线粒体内含与呼吸作用有关的酶，两者分区分工，互不干扰。
溶酶体中的酶（最适PH≈5.0）一般局限在溶酶体中发挥作用，即使少量溶酶体中的酶进入细胞质基质（PH接近中性），也会失去活性。
酶促反应速率
酶活性
温度
pH
激活剂
抑制剂
底物浓度
酶浓度
影响
底物与酶的接触面积
酶对化学反应的催化效率。
单位时间或单位体积中底物的减少量或产物的增加量来表示。
影响
影响
影响
定义
定义
温度和PH的影响
1
①pH为多少时，酶活性最大？
②从图中可以得到什么结论？
反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。
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？
2
底物浓度和酶浓度
图甲中OP段酶促反应速率的限制因素是 ，而P点之后的限制因素可能为 ；甲图中，达到平衡时增加酶的数量，反应速率______。
底物浓度
受酶浓度、酶活性限制
即在底物充足、其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度成 相关。
正
加快
C
3
抑制剂对酶活性的影响
竞争性抑制剂：
与底物竞争酶的活性位点
非竞争性抑制剂：
和酶的活性位点以外的位点结合，改变酶的构型，使酶不能与底物结合
增加底物可恢复
3
抑制剂对酶活性的影响
汉水丑生侯伟作品
V：mmol/s
底物浓度
酶一定量
增加一定量酶的抑制剂
竞争性
非竞争性
Cl-离子是唾液淀粉酶的激活剂
4
激活剂对酶活性的影响
---增强酶的活性、加快酶促反应速度。
知识网络

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