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第5章 第1节 降低化学反应活化能的酶
第二课 酶的特性
知识点回顾
酶是 产生的具有 的
其中绝大多数酶是
蛋白质少数是RNA。
酶的来源
酶的作用
酶的化学本质
活细胞
生物催化作用
有机物
问题1：酶的化学本质不同于无机催化剂，酶的催化作用与无机催化剂有什么不同呢？
学习目标：
目标
1.通过“淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用”的探究活动，阐明酶具有专一性，学会“控制变量和设计对照实验”的科学方法。(生命观念、科学思维）
2.通过“pH和温度对酶活性影响”的探究活动，分析推导“酶的作用条件较温和”的特性，训练模型建构的科学思维。（科学思维、科学探索）
3.通过酶在生活、生产中应用的实例，认同酶在生产实践上应用具有高效、环保、节能等特点。（社会责任）
1.实验验证：通过比较FeCl3和过氧化氢酶催化H2O2的分解速率，可以得出酶具有高效性。
每滴溶液中Fe3+的数量是过氧化氢酶的分子数的25万倍。
一、酶具有高效性
2.含义：酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍。
时间
平衡点
A
无机
催化剂
不加催化剂
A、B曲线比较，说明酶具有________
A、C曲线比较，说明酶具有________
高效性
催化作用
数学模型
曲线分析：酶只能缩短达到化学平衡所需要的时间，不能改变化学反应的 。酶_______(“能”或“不能”)改变最终生成物的量。
平衡点
不能
酶
B
C
问题3：酶能改变化学反应的平衡点，使产物的生成量增加吗？
问题4：酶具有高效性有何意义？同学请试想如果酶不具有高效性我们的生活会怎样？
3.酶高效性的曲线分析
4.酶具有高效性的意义：
（1）保证了细胞代谢快速有效地进行。
（2）保证了细胞内能量供应的稳定。
①选择什么反应物和酶进行实验？请说出实验设计方案？
②自变量和因变量是什么？
③用什么鉴别生成物？
合作探究一：自主学习课本P81-82相关内容，请小组合作利用以上材料完成酶是否催化 多种化学反应？
淀粉溶液、蔗糖溶液、淀粉酶溶液、蔗糖酶溶液、斐林试剂、
碘液等。
1.实验材料及试剂：
二、酶具有专一性
2.设计方案
方案一
方案二
酶相同，底物不同
底物相同，酶不同
蔗糖 + 淀粉酶
实验材料：
淀粉 + 淀粉酶
淀粉 + 淀粉酶
鉴别试剂：斐林试剂
淀粉 + 蔗糖酶
实验材料：
鉴别试剂：碘液
步 骤 1号（ 组） 2号（ 组）
底物
淀粉酶溶液 斐林试剂 50 ℃~65 ℃ 水浴加热 现 象 砖红色沉淀 砖红色沉淀
方案一：相同酶，不同底物
2ml淀粉溶液
2ml蔗糖溶液
2ml
2ml
5min
产生
不产生
实验
对照
3.实验验证：
（淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用）
结论：
淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。
说明酶具有专一性。
问题：本实验能否用碘液检测？
不能选用碘液,因为碘液无法检测蔗糖是否被分解
自变量
因变量
方案二：相同底物，不同酶
步 骤 1号（ 组） 2号（ 组）
底 物 酶溶液
碘 液 现 象 不变蓝 变蓝
实验
对照
2ml淀粉
1ml淀粉酶溶液
1ml蔗糖酶溶液
2ml
蔗糖酶不能催化淀粉水解 ，说明酶具有专一性。
3.实验验证：
结论：
自变量
因变量
问题：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
4.实验结果分析
酶具有专一性:
每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
①物理模型：锁钥模型
②数学模型
曲线分析：加入酶B的反应速率和无酶条
件下的反应速率相同，说明酶B对此反应
无催化作用。加入酶A的反应速率随反应物
浓度的增大明显加快，说明酶具有 。
专一性
问题：酶具有专一性的意义
字母A、B、C、D各代表什么含义？
反应前后酶的本质和数量不变。
意义：细胞代谢能有条不紊地进行。
唾液（淀粉酶）
pH 6.2~7.4
胃夜（胃蛋白酶）
pH0.9~1.5
小肠液（含多种酶）
pH 7.6
使用温水30~40℃效果最佳，切勿用60 ℃以上的热水
加酶
温度或pH的改变会不会影响酶的活性呢？
背景资料
(1)提出问题：
(2)做出假设：
唾液淀粉酶进入胃后还能消化淀粉吗？
温度或pH会影响酶的活性
探究温度或PH对酶活性的影响
合作探究二：以学习小组为单位进行讨论，利用以下实验材料，设计探究温度和PH分别影响酶活性的实验方案，并回答下列问题。
问题：①选择哪些材料探究温度对酶活性的影响？为什么？
②选择哪些材料探究PH对酶活性的影响？问什么？
③请设计温度和PH分别对酶活性的影响的实验方案并预测实验结果？
④实验中的自变量和因变量是什么？
材料用具：
底物：淀粉溶液 过氧化氢溶液
酶的种类：淀粉酶溶液 新鲜的肝脏研磨液
试剂的选择：盐酸 NaOH溶液 碘液 斐林试剂
(3)设计实验
①探究温度对酶活性的影响：
步 骤 1 1’ 2 2’ 3 3’
一 可溶性淀粉溶液 2ml 2ml 2ml
二 淀粉酶溶液 1ml 1ml 1ml
三 分别在不同条件下 放置5min 60℃水浴加热 （ 组） 煮沸 （ 组） 加冰块 （ 组） 四 混合 1与1’混合 2与2’混合 3与3’混合 五 原处理温度条件下恒温 5min 六 加碘液 2滴 现 象 自变量：温度
因变量：酶的活性（观察是否变蓝）
对照
实验
实验
不变蓝
变蓝
变蓝
（淀粉+淀粉酶
碘液
(4)进行实验
问题：为什么不能用斐林试剂对实验结果进行检测？
(5)结论：
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
低温使酶活性受抑制，但酶的空间结构稳定，温度恢复，酶活性可以恢复。（低温保存）
高温使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。 (高温变性)
失活
抑制
数学模型
(5)分析结果：
（1）酶的活性最高，催化效率最高的温度称为酶的最适温度。
（2）在低于最适温度的范围内,酶的活性随着温度的升高而升高。
（3）当超过最适温度，酶的活性随着温度的升高而降低，甚至失活。
②PH对酶活性的影响
自变量：PH
因变量：酶的活性（产生气泡量）
步 骤 1 2 3
一 将3滴新鲜肝脏研磨液（H2O2酶）放入不同PH条件处理备用 2mlNaOH溶液 （ 组） 2mlHcl溶液 （ 组） 2ml蒸馏水
（ 组）
二 加入H2O2 2ml 三 反应时间 5min 四 卫生香点燃 现象
实验
实验
对照
气泡少，燃烧
不猛烈
气泡少，燃烧
不猛烈
气泡多，燃烧
猛烈
问题：不选用淀粉作为反应底物的原因？
淀粉在酸性条件下会被水解
(5)结论：
PH对酶的活性有影响，强酸强碱都会影响酶的活性
数学模型
(5)分析结果：
失活
失活
（1）酶的活性最强，催化效率最高的pH称为酶的最适pH。
（2）在低于最适pH的范围内,酶的活性随着pH的升高而升高。
（3）当超过最适pH，酶的活性随着温度的升高而降低，甚至失活。
强酸、强碱会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。(蛋白质变性)
三、酶的作用条件较温和
叶绿体中含有光合作用的酶，线粒体中含有细胞呼吸的酶，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。
四、酶的分工分区
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
五、酶为生活添姿彩
1.溶菌酶
溶解细菌细胞壁，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。
2.果胶酶
分解果肉内细胞壁中的果胶，提高果汁产量，使果汁变得澄清。
五、酶为生活添姿彩
3.加酶洗衣粉
蛋白酶——血渍、奶渍
脂肪酶——油渍
淀粉酶、纤维素酶
4.含酶牙膏
残留在牙缝里的食物残渣是细菌的美食，也导致龋齿的祸根。含酶牙膏可以分解细菌，使我们的牙齿亮白、口气清新。
五、酶为生活添姿彩
5.多酶片
多酶片中含有多种消化酶，人在消化不良时可以服用。
五、酶为生活添姿彩
课堂小结
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
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
B
练习与应用
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

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