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(共39张PPT)
第1节 降低化学反应活化能的酶
（第二课时）
化学本质 绝大多数是_______ 少数是_________
元素组成
合成原料
合成场所
来源 一般来说，活细胞都能产生 作用场所 作用原理 RNA
蛋白质
核糖核苷酸
氨基酸
核糖体
细胞核（真核生物）
细胞内、外及生物体外均能发挥作用
C、H、O、N、(S)
C、H、O、N、P
显著降低化学反应的活化能
二
温故知新：酶的本质
合作探究一：酶的化学本质不同于无机催化剂，酶的催化功能与无机催化剂有什么不同呢？
Fe3+
过氧化氢酶
SUPER MAN 只有一个！
咱们有25万大军！
2H2O2 2H2O+O2↑
一
酶具有高效性
完 胜！
（1）酶的催化效率一般是无机催化剂的107 ～1013倍。
（2）酶可在1s内完成非酶体系需要3年-30万年时间的反应。
科学家整理大量的实验数据发现：
合作探究二：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？
酶特性一：高效性
酶的高效性有什么意义？
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
化学反应要酶来催化
酶的催化效率要高
健步如飞
意义：可以使生命活动更加高效的进行 。
一
酶具有高效性
合作探究三：构建酶高效性的数学模型，酶能改变化学反应的平衡点，使产物的生成量增加吗？
时间
产物浓度
加酶
加无机催化剂
不加催化剂
温馨提示：酶只会缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。（即产物的总量不变）
一
酶具有高效性
合作探究四：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？
口腔里的唾液能消化肉丝吗？
塞在我牙缝里的这点肉丝儿，够我吃俩礼拜啦！
嗨！那还不早给化了啊？
二
酶具有专一性
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
探究·实践
1.实验原理：
淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖。在淀粉溶液和蔗糖溶液中分别加入淀粉酶，再用斐林试剂鉴定溶液中有无还原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。
淀粉
淀粉酶
麦芽糖
蔗糖
果糖＋葡萄糖
？
非还原糖
还原糖
还原糖+斐林试剂
砖红色沉淀
50-65OC
水浴加热
★不选碘液检测的原因：碘液无法检测蔗糖是否发生水解
二
酶具有专一性
实验步骤 一 取两支试管，编号1、2 二
三 2支试管均加入______________2mL，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
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
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
对照组
实验组
二
酶具有专一性
方案一
酶相同，底物不同
①底物a+酶溶液
②底物b+酶溶液
方案二
底物相同，酶不同
①底物+酶溶液1
②底物+酶溶液2
实验材料：淀粉酶、淀粉、蔗糖
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/斐林试剂
合作探究五：该实验说明酶具有什么特性？
二
酶具有专一性
2.实验结果分析：
资料：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
淀粉酶——只能催化淀粉分解，不能催化蔗糖
二肽酶——可以催化所有的二肽分解
酶的专一性：每一种酶只能催化 或 化学反应。
一种
一类
“锁钥学说”
二
酶具有专一性
“锁钥学说”
酶有一定的空间结构，酶在反应中与底物的关系就像钥匙和锁的关系，它们的空间结构必须相互结合形成复合物才能发生反应。
A：酶
B：底物
C、D：生成物
★酶作为催化剂，在反应前后其结构和数量、性质不变
二
酶具有专一性
课本P81 相关信息：
目前已发现的酶有8000多种，它们分别催化不同的化学反应。
意义：细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的专一性是分不开的。
底物浓度
反应速率
底物A+ 酶A
底物A+ 酶B
合作探究六：构建酶专一性的数学模型。
受酶数量和酶活性的限制
03
高压
高温
强酸
强碱
√
√
√
√
三
影响酶活性的条件
？
变性失活
酶
合作探究七：自主学习课本P82-84相关内容，请小组合作利用以上材料完成以下问题。
1.为什么感冒发烧的时候不想吃饭？
2.在不同的温度下，同一种酶活性是否会受到影响？
3.在不同的pH下，同一种酶活性是否会改变？
4.如何设计相关的实验，验证你们的假设。
三
影响酶活性的条件
三
影响酶活性的条件
影响酶活性的条件
探究·实践
细胞中几乎所有的化学反应都是由酶催化的。酶催化特定化学反应的能力称为酶活性。
酶活性可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。
检测指标：
①单位时间内产物的生成量
②单位时间内反应物的减少量/剩余量
③达到平衡点所用时间的长短
三
影响酶活性的条件
探究 温度 或 PH 对酶活性的影响
实验
实验材料及试剂一：
3%淀粉溶液、2%淀粉酶溶液、碘液
试管、量筒、烧杯、滴管、温度计等
3%过氧化氢溶液、20%新鲜肝脏研磨液
试管、量筒、滴管、pH试纸、火柴等
实验材料及试剂二：
合作探究八：选择合适的材料进行探究温度对酶活性的影响。
三
影响酶活性的条件
(1)实验原理：
②温度影响酶的活性和结构，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。
淀粉
麦芽糖
蓝色
无蓝色出现
淀粉酶
碘液
碘液
①
用淀粉酶探究温度对酶活性的影响
实验一
用淀粉酶探究温度对酶活性的影响
实验一
三
影响酶活性的条件
根据实验目的选择材料用具（酶、底物、检测试剂）
设计实验：
自变量
自变量是什么？
因变量是什么？
如何控制自变量？
怎样观察或检测因变量？
因变量
原理：淀粉+碘液→蓝色
热水、蒸馏水、冰块
2%淀粉酶溶液
3%淀粉溶液
碘液
三
影响酶活性的条件
编号 1号试管 2号试管 3号试管
实 验 步 骤 一 二 三
四
思考：能否先底物与酶混合，再进行各自实验温度处理？
0℃冰水水浴，约5min
100℃沸水水浴，约5min
60℃热水水浴，
约5min
加入淀粉酶2滴，振荡
各加入两滴碘液
振荡
各加入2mL淀粉溶液
×
※ 一定要先调好温度再加入酶，因为酶具有高效性， 二者一旦混合就会快速完成反应，再调整温度就没用了。
先调温再混合
三
影响酶活性的条件
(2)实验步骤设计：
编号 1号试管 2号试管 3号试管
实验步骤 一 二
三
四 五 实验现象
实验结论 各加入2mL淀粉溶液
0 ℃冰水保温
60 ℃热水保温
100 ℃沸水保温
加入0 ℃保温
的淀粉酶2滴
加入60 ℃保温
的淀粉酶2滴
加入100 ℃保温
的淀粉酶2滴
将酶倒入对应的试管，在各自的温度下反应5min
各加入两滴碘液
振荡
变蓝
不变蓝
变蓝
温度影响酶活性，温度过低或过高都会降低酶活性,酶的催化作用需要适宜的温度
自变量
无关变量
因变量
无关
变量
三
影响酶活性的条件
(3)实验分析：
②能否选择H2O2作为底物探究温度对酶活性影响？
③能否选用斐林试剂代替碘液检测底物的分解情况？
不能；因为H2O2常温常压下就能分解，加热分解更快，从而影响实验结果。
不能；因为斐林试剂检测需水浴加热，会改变预设的温度(干扰自变量)
①如何进一步探究淀粉酶的最适温度？
缩小温度梯度，重复进行上述实验。
用淀粉酶探究温度对酶活性的影响
实验一
低温使酶活性受抑制，但酶的 稳定，温度恢复，酶活性可以恢复。
高温使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久 。(高温变性)
（1）酶的活性最高，催化效率最高的温度称为酶的 。
（2）在低于最适温度的范围内,酶的活性随着温度的升高而 。
（3）当超过最适温度，酶的活性随着温度的升高而 ，甚至 。
三
影响酶活性的条件
失活
抑制
用酶探究温度对酶活性的影响
实验一
最适温度
升高
降低
失活
空间结构
（0～4 ℃、最适PH）
失活
不同类型的酶最适温度可能不同：
动物：35℃～40 ℃
植物：40℃～50 ℃
细菌和真菌：变化较大，最高可达70 ℃
例：唾液淀粉酶：37 ℃
加酶洗衣粉
使用30~40℃温水效果最佳，切勿用60℃以上的热水
三
影响酶活性的条件
探究 温度 或 PH 对酶活性的影响
实验
实验材料及试剂一：
3%淀粉溶液、2%淀粉酶溶液、碘液
试管、量筒、烧杯、滴管、温度计等
3%过氧化氢溶液、20%新鲜肝脏研磨液
试管、量筒、滴管、pH试纸、火柴等
实验材料及试剂二：
合作探究九：选择合适的材料进行探究PH对酶活性的影响。
用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响
三
影响酶活性的条件
根据实验目的选择材料用具（酶、底物、检测试剂）
设计实验：
自变量
自变量是什么？
因变量是什么？
如何控制自变量？
怎样观察或检测因变量？
因变量
原理：2H2O2→2H2O+O2↑
20%新鲜肝脏研磨液
3%过氧化氢溶液
0.01mol/L盐酸、 0.01mol/L NaOH溶液、蒸馏水
试管、量筒、滴管、pH试纸、火柴等
实验二
三
影响酶活性的条件
编号 1号试管 2号试管 3号试管
实验步骤 一 二
三 四 实验现象
实验结论 (2)实验步骤设计：
各加入新鲜肝脏研磨液2滴
1mL盐酸
1mL蒸馏水
1mLNaOH溶液
各加入2mL过氧化氢溶液，振荡，
反应约2~3min
观察气泡的产生量以及卫生香的燃烧情况
无明显现象
有气泡；复燃
无明显现象
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
无关变量
因变量
无关
变量
注意：先将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与酶接触，不宜在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。
三
影响酶活性的条件
①如何进一步探究过氧化氢酶的最适pH？
缩小pH梯度，重复进行上述实验。
②探究pH对酶活性的影响时，温度也可以影响酶的活性，如何排除温度的对实验结果的干扰呢？
该实验中，温度为无关变量，应保持相同且适宜。
(3)实验分析：
③能否选择淀粉作为底物探究pH对酶活性影响？
不能；因为淀粉在酸性条件下会发生水解
（1）酶的活性最强，催化效率最高的pH称为酶的 。
（2）在 最适pH的范围内,酶的活性随着pH的升高而升高。
（3）当 最适pH，酶的活性随着温度的升高而降低，甚至 。
会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久 。(蛋白质变性)
三
影响酶活性的条件
探究PH对酶活性的影响
实验二
失活
失活
失活
低于
最适pH
超过
强酸、强碱
失活
不同类型的酶最适pH可能不同：
胃蛋白酶：1.5
胰蛋白酶：7.7
例：唾液淀粉酶：6.8
动物：6.5～8.0
植物：4.5～6.5
唾液(唾液淀粉酶)
pH 6.2- 7.4
胃液(胃蛋白酶)
pH 0.9-1.5
小肠液(含多种酶)
pH 7.6
B
E
A
C
D
F
最适温度
最适pH
曲线分析：
_____、_____、________都会使酶的_________遭到破坏，从而使酶___________。在0℃左右时，酶的活性_____，但酶的空间结构____，在适宜的温度下酶的活性会升高。因此，酶制剂适宜在_____下保存。在_______的温度和pH条件下，酶的活性______。因此酶的作用条件较温和。
过酸
过碱
温度过高
抑制
失活
失活
失活
空间结构
永久失活
很低
稳定
低温
归纳分析：
酶活性最高
最适
最高
①有适宜的温度
②有适宜的pH
酶的特性小结
酶具有高效性
酶具有专一性
酶的作用条件比较温和
合作探究十：你能例举酶在生活中的运用实例吗？
1.溶菌酶
2.果胶酶
3.加酶洗衣粉
4.含酶牙膏
5.多酶片
6.胰蛋白酶
7.脂肪酶
8.青霉素酰化酶
能溶解细菌的细胞壁，抗菌消炎。常与抗生素混合使用
分解细胞壁，用于生产果汁
不能用于洗涤丝质或毛料衣物
消化不良时服用
促进伤口愈合和溶解血凝块，去除坏死组织
处理废油脂，制造生物柴油
分解细菌，使牙齿亮洁
改造易形成抗药性的青霉素
酶为生活添姿彩
实战演练
为了探究温度、pH对酶活性的影响，下列实验设计合理的是(　　) A.实验①　B.实验② C.实验③ D.实验④
实验编号 探究内容 选用材料与试剂
① 温度对酶活性的影响 过氧化氢溶液、新鲜的鸡肝匀浆
② 温度对酶活性的影响 新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂
③ pH对酶活性的影响 新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液
④ pH对酶活性的影响 过氧化氢溶液、新鲜的鸡肝匀浆
D
×
×
×
★影响酶促反应速率的因素：
(1)温度
(3)酶的浓度：
(4)底物浓度：
(2)pH
反应速率随酶浓度的升高而加快。
在一定浓度范围内，反应速率随浓度的升高而加快，但达到一定浓度，反应速率不再变化。
受酶数量和酶活性的限制
P
酶促反应速率
酶的浓度
（底物充足）
0
酶促反应速率
底物浓度
（酶量一定）
0
分析下图你能得出什么结论？
如图所示：不同pH条件下，酶的最适温度 ，即反应溶液pH的变化 酶作用的最适温度。
M
如图所示：不同温度条件下，酶的最适pH ，即反应溶液温度的变化 酶作用的最适pH。
不变
不影响
不变
不影响
综合影响
课堂总结
练习与应用
课本P85
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：
B点：
C点：
随着反应底物浓度的增加，反应速率加快。
反应速率在此时达到最高。
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。
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。
曲线上升的幅度变小，
图中原曲线表示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。
B'
C'
练习与应用
练习与应用
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。
B'
C'

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