5.1.2 酶的特性(共31张PPT)课件-高一生物(人教版2019必修1)

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5.1.2 酶的特性(共31张PPT)课件-高一生物(人教版2019必修1)

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(共31张PPT)
1、酶的概念:
2、
复习巩固:
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 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)
C、H、O、N、(S)
显著降低化学反应的活化能
一般来说,活细胞都能产生
(不考虑哺乳动物成熟红细胞)
C、H、O、N、P
细胞内、细胞外、体外
5.1.2
酶的特性
学习目标:
1.通过“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”的探究活动,阐明酶具有专一性。
2.通过“PH和温度对酶活性影响”的探究活动,分析推导“酶的作用条件温和”的特性,训练模型建构的科学思维。
0
最适温度
t/℃
υ/mmol. s-1
探究一:酶具有高效性
酶的催化效率大约是无机催化剂
的107 ~1013倍
一、酶具有高效性
+FeCl3
+过氧化氢酶
酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利进行。
酶具有高效性的意义:
时间
平衡点
加入酶
加入无机催化剂
未加无机催化剂、酶
典例一:下列实验或现象能说明酶的高效性的是(  )
①唾液中有唾液淀粉酶,把唾液稀释10倍后,催化淀粉完全水解的速度仍快于无机催化剂 ②取两支洁净的试管,分别加入等量的淀粉溶液,然后向其中一支试管中加入适量的淀粉酶溶液,另一支试管中加入等量的蒸馏水,一段时间后,检测淀粉的分解情况 ③在两支盛有适量过氧化氢溶液的试管中,分别加入等量过氧化氢酶和FeCl3溶液,观察气泡的释放速率
A.①②③ B.①③ C.③ D.②③
B
探究二:酶具有专一性
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;
思考1.口腔里有唾液淀粉酶,但塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化。这说明酶具有什么特性?
专一性
思考2.如何验证酶的专一性
思路
同种酶+不同底物
不同酶+同种底物
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
淀粉+水

麦芽糖和葡萄糖
蔗糖+水

果糖和葡萄糖
非还原性糖
还原性糖
实验原理:
试管编号 1 2
可溶性淀粉 2 mL /
蔗糖溶液 / 2 mL
新鲜的唾液 1 mL 1 mL
60 ℃保温5分钟 新制的斐林试剂 2 mL 2 mL
水浴加热实验现象
结论 实验步骤:
有砖红色沉淀
无砖红色沉淀
淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解
+
斐林试剂
砖红色沉淀
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
思考讨论:
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?
2.上述实验中能否使用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂?
3.该实验的自变量和因变量分别是什么?
4.本实验的设计思路是什么?你还有其他设计思路吗?
有必要,目的是排除无关变量对实验结果的影响。
不能,因为碘液只能检测淀粉的有无,而蔗糖分子无论是否被水解都不会使碘液变色。
底物种类。
底物水解情况。
淀粉酶和蔗糖酶对淀粉的水解作用
实验步骤 一 1号试管 2号试管
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 加入2滴淀粉酶溶液
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
碘液
不变蓝
变蓝
自变量
因变量
无关变量
探究二:酶具有专一性
二、酶具有专一性
一种酶只能催化一种或一类化学反应
例子:1.脲酶催化尿素分解为氨和CO2
2.二肽酶能催化所有二肽水解
3.过氧化氢酶:催化过氧化氢分解
4.蛋白酶:催化蛋白质水解
意 义:保证了细胞代谢能够有条不紊地进行。
反应速率
反应物浓度
加酶A
加酶B或未加酶
探究二:酶具有专一性
1.酶具有专一性的模型:锁钥模型
A:酶
B:反应底物
C、D:产物
A、B、C哪个是催化剂?
酶反应前后性质、数量不变
探究二:酶具有专一性
2.酶具有专一性的模型:诱导契合学说
底物一旦结合上去,就能诱导酶蛋白的构象发生相应的变化,并引起底物发生反应。反应结束当产物从酶上脱落下来后,酶的活性中心又恢复了原来的构象。
典例二:下列关于酶的专一性的叙述,不正确的是(  )
A.过氧化氢酶只能催化过氧化氢的分解,不能催化其他化学反应
B.每一种酶只能催化一种化学反应的进行
C.催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶
D.二肽酶能催化由不同氨基酸脱水缩合成的二肽的水解
B
探究三:酶的作用条件温和
思考:为什么感冒发烧了会不想吃饭?
加酶洗衣粉的包装袋上,往往注明用温水浸泡。
由此看来,哪些因素可能会影响酶的特性?
如何通过实验来验证我们的猜想呢?
温度对酶活性的影响
酶催化特定化学反应的能力。以单位时间内底物减少量或产物生成量表示酶活性大小。
酶活性:
(原因:H2O2高温下易分解)
材料选择:
①淀粉 葡萄糖+麦芽糖
淀粉酶
②2H2O2 2H2O+O2↑
H2O2酶

×
试剂选择:
底物角度:淀粉用碘液进行检测
产物角度:可用斐林试剂进行检测

×
(原因:斐林试剂需水浴加热 )
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
将6加入5中
自变量
因变量
1.为什么要先将底物和酶控制到预设温度,再混合反应?
酶具有高效性,若酶和底物一混合就已发生反应,降低了实验的说服力。
温度对酶活性的影响
温度(t/℃)
0
最适温度
失活
空间结构被破坏
空间结构不被破坏
低温抑制活性
A
B
c
1、温度对酶促反应速率的影响
酶制剂适合在低温下储存
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。
温度对酶活性的影响
进一步探究:如何找到酶的最适温度?
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?
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?

大致
35℃ ~ 45℃
正式
不能
PH对酶活性的影响
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 ____ 。 3号试管中加入 ________________。
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
2滴稀盐酸
2滴清水
产生大量气泡
自变量
因变量
PH对酶活性的影响
不同生物体内酶的最适PH不同。
动物体内最适PH为6.5-8.0
例外:胃蛋白酶最适PH为1.5
植物体内最适PH为4.5-6.5
2、PH 对酶促反应速率的影响
最适PH
失活
空间结构
被破坏
失活
空间结构
被破坏
0
A’
B’
C’
V
PH
探究三:酶的作用条件温和
三、酶的作用条件温和
抑制酶活性
低温
失活
破坏酶的结构
高温
过酸
过碱
四、酶的特性:
1. 具有高效性
2. 具有专一性
3. 作用条件较温和
典例三:下列有关酶的实验的叙述,正确的是(  )
A.探究温度和pH对酶活性的影响时,分别选用淀粉和H2O2作为底物
B.探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用时,可用碘液检测实验结果
C.用H2O2作底物验证酶的高效性时,通过测定气泡或者氧气释放量可达到目的
D.探究淀粉酶的最适温度的实验顺序:淀粉+淀粉酶→置于相应水浴温度下保温5 min→滴斐林试剂加热→观察溶液颜色变化
A
针对训练:在洗涤剂中添加碱性纤维素酶可大大提高对衣物的洗涤效果。研究人员从某芽孢杆菌菌株中分离纯化出一种碱性纤维素酶,探究其催化作用的最适pH和温度,结果如图。下列相关叙述不正确的是(  )
A.碱性纤维素酶的催化机理是降低反应所需的活化能
B.该酶的最适温度在50 ℃左右
C.不同温度下,该酶的最适pH有差异
D.30 ℃酶活性低的原因是空间结构被破坏
D
探究四、影响酶促反应速率的因素
1.温度
3.酶的浓度:反应速率随酶浓度的升高而加快。
4.底物浓度: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。
2.pH
酶促反应速率
底物浓度
酶量一定
酶促反应速率
酶的浓度
5.抑制剂、激活剂
探究四、影响酶促反应速率的因素
5.抑制剂
竞争性抑制剂
非竞争性抑制剂
可以通过提高底物浓度来缓解
典例四:(不定项)甲图是某类酶发挥催化作用的模型。酶的抑制剂可以与酶结合并降低其活性,乙、丙两图分别表示两种不同类型抑制剂的作用原理。下列相关叙述正确的是(  )
A. 底物与酶活性部位互补时,酶才能发挥作用,因此酶有专一性
B. 抑制剂①与底物空间结构相似,竞争酶的活性部位
C. 抑制剂②会通过改变酶的结构进而影响酶促反应速率
D. 两种抑制剂对酶促反应的影响均可通过提高底物浓度来缓解
ABC
影响酶促反应的因素
改变酶的活性
不改变酶的活性
pH
酶抑制剂、酶激活剂
底物浓度
酶浓度
酶的特性
高效性
专一性
酶作用的条件较温和
温度
课堂小结
  1.人在发高烧时,常常食欲大减,最根本的原因是(  )
  A.所吃食物不能消化
  B.胃没有排空
  C.体温超过合适温度,消化酶的活性下降
  D.吃药使人没有了胃口
C
达标检测
2.能够使唾液淀粉酶水解的是(    )
A.淀粉酶    B.脂肪酶
C.蛋白酶    D.肽酶
C
3.用某种酶进行有关实验的结果如下图所示,下列有关说法错误的是(  )
A.该酶的最适催化温度不确定
B.图2和图4能说明该酶一定不是胃蛋白酶
C.由图4实验结果可知酶具有高效性
D.由图3实验结果可知Cl-是酶的激活剂
C
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
均下降
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



4.看图回答下列问题。

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