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(共38张PPT)
第5章 细胞的能量供应和利用
第1节 降低化学反应活化能的酶
生物学必修1
分子与细胞（人教版）
第2课时 酶的特性
导入一
想一想,图中3、4两个试管的实验现象是什么
导入一
与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。
质量分数为3.5%的FeCl3溶液和质量分数为20%的肝脏研磨液相比,每滴FeCl3溶液中的Fe3+数,大约是每滴研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。比较这两个试管,可以得出什么结论
酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍。除了具有较高的催化效率以外,酶还具有哪些特性呢
导入二
从这幅漫画中,我们可以看出酶具有哪些特点
导入三
该洗衣粉最重要的成分是什么
为什么加酶洗衣粉能将衣物清洗得更干净 这与酶的什么特性有关呢
图片上有洗衣粉的洗衣窍门,其中第3条说用温水溶液浸泡,这是为什么呢
环节一：酶的高效性
阅读教材相关内容,掌握实验原理、操作步骤等,按照正确的方法和步骤,小组成员分工协作完成“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验,填写实验结果记录表,交流讨论实验结果。
环节一：酶的高效性
有同学做了如下实验,该实验的结果说明酶具有什么特性
高效性。
酶的高效性有什么生物学意义
意义：满足细胞中生命活动对物质和能量的需求,保证细胞代谢快速有效地进行。
环节一：酶的高效性
判断①②③分别表示什么条件下的曲线。
加酶后的变化
加无机催化剂后的变化
不加催化剂的变化
分析该图,还能得出什么结论
催化剂只能缩短达到化学平衡所需的时间,不改变平衡点。
酶也属于催化剂,所以酶可不可以被重复利用
酶不为化学反应提供物质和能量,本身不被消耗,可重复利用。
环节二：酶的专一性（思路一）
无机催化剂催化的化学反应范围比较广，酶是否也具有相同的作用特点？
酶的专一性的含义：一种酶只能催化一种或一类化学反应。
环节二：酶的专一性（思路一）
本实验的自变量、因变量和无关变量分别是什么
环节二：酶的专一性（思路一）
根据实验步骤完成实验操作,并记录实验现象。
根据你得到的实验现象,可以得出什么结论
酶的专一性有什么生物学意义呢
酶的专一性保证了细胞代谢能够有条不紊地进行。
环节二：酶的专一性（思路一）
如图为酶的专一性的一种假说,这种假说认为整个酶分子的天然构象具有刚性,酶表面具有特定的形状。酶与底物的结合如同一把钥匙对一把锁一样。请分析图中表示酶的字母是什么。
若反应物是一种二糖,则C、D表示什么
环节二：酶的专一性（思路二）
如图表示在底物A中,分别加入酶A和酶B之后,反应速率随着底物浓度的变化而变化的曲线。
从该图中,我们可以得出什么结论
环节二：酶的专一性（思路二）
酶的专一性：一种酶只能催化一种或一类化学反应。
诱导契合假说。
酶表面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。
环节二：酶的专一性（思路二）
观看视频
环节二：酶的专一性（思路二）
请大家以小组为单位设计实验方案,选择自己所需要的材料和试剂,来验证酶的专一性。
本实验的原理是什么
淀粉和蔗糖都是非还原糖。淀粉和蔗糖在酶的作用下都能水解成还原糖。通过鉴定还原糖,确定酶促反应产物。
环节二：酶的专一性（思路二）
1.方案一中是否可以改用碘液 为什么
2.方案二中是否可以改用斐林试剂 为什么
本实验可以得出什么结论
环节三：探究影响酶活性的条件（思路一）
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。酶发挥作用需要怎样的条件呢 比如人口腔中的pH大约在6.8左右,温度大约在37 ℃左右,唾液淀粉酶在此状态下可以高效分解淀粉,因此唾液淀粉酶催化化学反应的条件可能是怎样的
根据唾液淀粉酶的反应条件,推测影响酶活性的条件有哪些呢
温度和pH等。
环节三：探究影响酶活性的条件（思路一）
人们把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。如何表示酶促反应速率呢
通常以单位时间内底物减少的量或产物生成的量来表示酶活性的大小。
环节三：探究影响酶活性的条件（思路一）
根据给出的实验材料,设计实验方案,探究温度或pH对酶活性的影响。
实验材料:新配制的质量分数为2%的淀粉酶溶液、新鲜的质量分数为20%的肝脏(如猪肝、鸡肝)研磨液、缓冲液(能在加入少量酸或碱时抵抗pH改变的溶液)、体积分数为3%的过氧化氢溶液、质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、物质的量浓度为0.01 mol/L的盐酸、物质的量浓度为0.01 mol/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。
环节三：探究影响酶活性的条件（思路一）
教材上建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响,二者是否可以互换呢 为什么
用淀粉酶探究温度对酶活性的影响时,最好选择碘液还是斐林试剂作为指示剂 为什么
环节三：探究影响酶活性的条件（思路一）
如表为某同学设计的利用淀粉酶探究温度对酶活性的影响的实验步骤。
有同学说第二步可以省略,这种说法是否正确 为什么
环节三：探究影响酶活性的条件（思路一）
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环节三：探究影响酶活性的条件（思路一）
观看视频
环节三：探究影响酶活性的条件（思路一）
如图为酶的活性随着温度的升高而发生变化的曲线图。
分析该图,可以得出什么结论
在70 ℃以上,绝大多数酶的空间结构被破坏。由此看来酶的保存温度常为多少
低温不会使酶失去活性,但酶活性会降低
高温可导致酶失去活性
环节三：探究影响酶活性的条件（思路一）
如图为酶的活性随着pH的升高而发生变化的曲线图。
分析该图,可以得出什么结论
环节三：探究影响酶活性的条件（思路一）
按照各自选择的实验课题,完成相关实验,记录并分析实验现象。
分析以下曲线,想一想影响酶促反应速率的因素还有哪些。
影响酶活性的因素主要是pH和温度;但影响酶促反应速率的因素还有酶浓度和底物的浓度。
环节三：探究影响酶活性的条件（思路二）
先用温水浸泡再用加酶洗衣粉洗涤,衣物会更干净,这是为什么呢
酶的催化速率受温度的影响。
大部分酶是蛋白质,而在高温条件下,蛋白质会因空间结构的改变而变性失活。
设计实验验证该假设是否正确。
环节三：探究影响酶活性的条件（思路二）
该实验的自变量是什么
现有质量分数为3%的可溶性淀粉溶液和体积分数为3%的过氧化氢溶液,你打算选择哪个作为反应物 为什么
现有碘液和斐林试剂,你打算选择哪一试剂来检测实验结果 为什么
利用实验材料和用具完成该实验,并记录实验结果,绘制酶活性与温度的关系图。
环节三：探究影响酶活性的条件（思路二）
酶活性与温度的关系图
环节三：探究影响酶活性的条件（思路二）
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环节三：探究影响酶活性的条件（思路二）
有人做了下面的实验以研究pH对酶活性的影响:准备5支盛有等量胃蛋白酶溶液但pH各不相同的试管,每支试管加1块1 cm3的正方体凝固蛋白质,试管均置于25 ℃室温下,将各试管中蛋白块消失的时间记录于表格中:
根据表中数据, 画出pH与酶活性的关系曲线。
环节三：探究影响酶活性的条件（思路二）
提供两种使实验能在更短时间内完成的方法。
适当提高温度;提高酶的浓度;将正方体凝固蛋白质切得更小些。
如果要确认上述实验中蛋白质的消失是由于酶的作用而不是其他因素的作用,还应补充怎样的对照实验
另取若干不含酶,但pH各不相同的试管,每支试管中均加1块1 cm3的正方体凝固蛋白质,给原来的每支试管都设计相应的对照实验。
除了本实验外,请另外设计一种简便易行的方案来测定pH对酶活性的影响。
在一定时间内测定不同pH条件下蛋白块的消化程度。
环节三：探究影响酶活性的条件（思路二）
分析图片,可以得出哪些结论
温度和pH是通过影响酶活性来影响酶促反应速率的,反应物浓度和酶浓度是通过影响反应物与酶的接触来影响酶促反应速率的,并不影响酶的活性。反应液pH的变化不影响酶作用的最适温度,反应液温度的变化也不改变酶作用的最适pH。
1.下列有关唾液淀粉酶的说法,正确的是 ( )
A.核糖体为唾液淀粉酶的合成提供场所
B.唾液淀粉酶遇双缩脲试剂呈紫色,遇碘液呈蓝色
C.在“探究温度对唾液淀粉酶催化反应的影响”实验中,pH无须关注
D.在“探究pH对酶活性的影响”实验中,常选用唾液淀粉酶为实验材料
课堂练习
A
2.下列对教材中有关酶的实验叙述正确的是 ( )
A.研究温度对酶活性影响的实验,要用过氧化氢作为实验材料
B.利用淀粉酶、淀粉和蔗糖研究酶的作用的专一性的实验,用碘液检测实验的结果
C.探究温度对酶的影响的实验,用斐林试剂检测实验结果
D.探究pH对酶活性的影响,必须先将酶和底物调到预设的pH条件下,再混合
D
课堂练习
3.用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的实验,两组实验结果如图所示。第1组曲线是在pH=7.0,20 ℃条件下,向5 mL 3%的H2O2溶液中加入0.5 mL酶悬液的结果,第2组实验比第1组改变了一个条件。下列有关说法正确的是 ( )
A.本实验的目的是探究温度对过氧化氢酶活性的影响
B.第2组实验可能提高了反应体系中H2O2溶液的体积分数
C.应保证两组实验反应体系的H2O2溶液的量和体积分数相同
D.实验结果说明过氧化氢酶的最适温度高于20 ℃
B
课堂练习
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