高中生物必修一课件-5.1.2 酶的特性 -人教版
高中生物必修1：5.1.2 酶的特性和影响酶活性的因素学案
第2课时酶的特性和影响酶活性的因素学习目标引导核心素养对接关键术语1.探究影响酶活性的因素。
2.分析影响酶促反应的因素。
3.分析酶的高效性和专一性。
1.科学思维——建立模型：通过建立温度、pH对酶活性的影响等数学模型，理解影响的规律和实质。
2.科学探究——实验思路及设计：合理设计探究温度、pH对酶活性影响的实验步骤，规范实施实验，探究影响的规律。
高效性专一性酶的活性影响因素|预知概念|一、酶的特性(连线)答案①—b②—c③—a二、酶促反应1.概念由酶催化的化学反应。
2.酶活性在酶促反应中，酶的催化效率。
三、影响酶活性的因素1.温度酶促反应速率最高时的温度称为酶促反应的最适温度，低于或高于这一温度都会使反应速率降低。
2.pH酶表现出最高反应速率时的pH称为酶的最适pH。
pH对酶活性的影响是通过改变酶的活性中心等发挥作用的。
3.酶失活的原因(1)外因：高温、过酸、过碱；(2)内因：空间结构被破坏。
|过程评价|1.酶具有专一性、高效性，且受温度和pH的影响( √ )2.蛋白酶只能催化蛋白质的水解而不能催化淀粉的水解，这一现象体现了酶的专一性( √ )3.酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物( √ )4.由于酶在化学反应前后性质和数量没改变，所以酶具有高效性( × )5.高温、低温、强碱、强酸都会使酶失活( × )6.探究酶的最适温度，需要设置多组实验，相邻两组实验具有一定的温差( √ )|联想·质疑|★科学解释：一把钥匙开一把锁，描述了酶具有专一性。
★科学解释：高温会破坏酶的空间结构，使酶永久丧失催化功能。
酶具有专一性的原因是什么？提示酶的活性部位必须与底物分子的空间结构相匹配，才能催化该反应。
科学探究1酶的高效性和专一性1.下图分别表示酶高效性和专一性的曲线，请分析(1)根据图1，酶和无机催化剂相比，有什么共同点和不同点？提示酶和无机催化剂都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平衡点。
5.1降低化学反应活化能的酶 (含形象动画)ppt课件
正是酶的催化作用，细胞代谢才 能在温和的条件下快速进行。
23
2、酶的本质 （1）酶的发现
酶的探索历程
24
巴斯德之前 巴斯德
李比希
毕希纳
萨姆纳
切赫和奥特曼
25
巴斯德之前
巴斯德
发酵是纯化学反应，与生命活动无关 李比希
发酵与活细胞有关，发酵是 整个细胞而不是细胞中的某
11
二、酶在细胞代谢中的作用 动植物在代谢中产生的过氧化氢，对机体是有毒的。机体通过过氧化氢 酶，催化过氧化氢迅速分解成水和氧气而解毒。铁离子也可催化这一反 应。
12
一、酶的作用和本质 1、酶在细胞代谢中的作用
2 H2O2 → 2 H2O + O2
1、常温下反应 2、加热 3、Fe3+做催化剂 4、过氧化氢酶
水浴5分钟 滴加碘液 预期结果 实验结果 实验结论
温度对酶活性的影响
1
1′
2
2′
2ml
2ml
2ml
2ml
冰水
60℃自变量
对应试管混合均匀
冰水
60℃
2滴
2滴
蓝色 蓝色
不变蓝 不变因蓝变量
淀粉酶在60℃时活性最强
3
3′
2ml
2ml
沸水
沸水 2滴 蓝色 蓝色
41
在一定范围内，随着温度的升高，酶的活性逐渐增强；
达到最适温度时，酶的活性最高；
v/mmol
超过最适温度时，随着温度的继续升高， 酶的活性逐渐下降。
T
温度过高会使酶的空间结构遭到破坏，使 酶永久失活
酶活性受温度影响示意图
5.1.1 酶的作用和本质
总结评价学生发言，介绍相关知识：
一般牛奶的主要化学成分含量如下：水分：87.5%脂肪：3.5~4.2%蛋白质：2.8~3.4%乳糖：4.6~4.8%无机盐：0.7%左右，乳糖是一种二糖，二糖必须水解成单糖才能被细胞吸收。而乳糖不耐者：由于体内严重缺乏乳糖酶，乳糖直接进入大肠经细菌发酵产生乳酸，使肠道PH值下降到6以下，从而刺激大肠，造成腹胀、腹痛、排气和腹泻等症状。
1.细胞代谢
2.比较过氧化氢在不同条件下的分解实验
①相关概念：变量（自变量、因变量、无关变量）；对照实验（对照组、实验组）
②对照实验的原则
3.酶的作用机理
二、酶的本质
复习：物质跨膜运输中的主动运输需要的条件？
细胞内有机物的合成需要能量。肌细胞的收缩需要能量……细胞作为一个基本的生命系统，只有不断输入能量，才能维持生命活动的有序性。
通过刚才这个例子，我们看到导致这种神奇的变化的一个关键角色就是酶，这也是今天我们要学习的对象。引出课题：
我们知道，细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。如光合作用、脱水缩合反应等，酶在这些代谢中发挥着举足轻重的作用。
细胞代谢是生命活动的基础，但代谢过程中也会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢。细胞中的过氧化氢酶能将过氧化氢及时分解。过氧化氢酶在肝脏里含量较多。
接下来，我们就通过实验来验证过氧化氢酶能加快过氧化氢分解。
同学们还知道有哪些加快分解过氧化氢的方法吗？
启发学生思考
提供材料，让学生设计实验，调控学生学习活动，并点拨重难点。
引导学生进行实验总结，并补充实验设计中的相关概念：变量（自变量、因变量、无关变量）；对照实验（对照组、实验组）
5.1 酶的作用与本质、酶的特性
第五章细胞的能量供应和利用第1节酶的作用和本质一、酶在细胞代谢中的作用1．细胞代谢(1)场所：__________内。
(2)实质：各种____________的总称。
(3)意义：细胞____________的基础。
2．实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解。
(1)实验过程和现象试管编号加入物质处理现象(气泡多少)1 2 mL H2O2溶液不做处理________________2 2 mL H2O2溶液90℃水浴加热________________3 2 mL H2O2溶液加2滴FeCl3溶液________________4 2 mL H2O2溶液加2滴肝脏研磨液________________①相关概念a．自变量：在实验过程中____________的变量。
b．因变量：____________________的变量。
c．无关变量：除自变量外，实验过程中还存在的一些对实验结果造成影响的____________。
②原则：在对照实验中，除了要____________外，其他变量都应当________________。
3．酶的作用原理(1)活化能：分子从____________________________________________所需要的能量。
(2)原理：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用__________，因而____________更高。
(3)意义：使细胞代谢能在________的条件下快速进行。
二、酶的本质1．探索历程(1)巴斯德之前：发酵是__________反应，与__________无关。
(2)①巴斯德：发酵与酵母细胞有关，发酵是____________而不是__________________在起作用。
②李比希：引起发酵的是酵母细胞中的____________，但是这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。
(3)毕希纳：酵母细胞中的____________能够在__________破碎后继续起催化作用，就像在______________中一样。
高中生物必修一教学课件：5.1.2酶的特性 (共26张PPT)
温度对酶活性的影响
1
2
3
3％可溶性淀粉
自温变度量
2ml
2ml
冰水中 37℃水浴
放置2min
2ml 60 ℃浴
唾液淀粉酶 碘液
1ml
1ml
1ml
摇匀混合，放置反应5min
1滴
1滴
1滴
因颜变色量
变蓝
不变蓝
变蓝
结论
唾液淀粉酶在37 ℃中活性最强
温度对酶活性的影响
酶促反应速率最快时的环境温度称为该酶
促反应的最适温度。
但是胃蛋白酶的最适pH为
1.5;
植物体内的酶最适pH在
4.5－6.5之间；
0
最适pH
pH
酶活性受pH影响示意图
PH过高、过低酶失活
酶活性受温度 影响示意图
酶活性受pH 影响示意图
在一定范围内，随着温度的升高，酶的活 性逐渐增强；
达到最适温度时，酶 的活性最高；
超过最适温度时，随 着温度的继续升高， 酶的活性逐渐下降。
课堂练习:
C 1.细胞内合成酶的主要的场所是（ ）
A.细胞质 C.核糖体
B. 线粒体 D. 内质网
课堂巩固
1、催化脂肪酶水解的酶是（B ）
A 肽酶
B 蛋白酶
C 脂肪酶
D 淀粉酶
2、在测定胃蛋白酶的活性时，将溶
液pH值由10降到2的过程中，胃蛋
白酶的活性将（B ）
A、不断上升
B、没有变化
C、先升后降
实验原理： 淀粉 淀麦粉芽酶糖
非还
原糖 蔗糖 不淀粉反酶应
还原糖
斐林试剂
砖红色沉淀
•1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 •2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 •3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 •4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
【课件】5.1 酶本质的探索
· V / mmol s-1
· V / mmol s-1
0
最适温度
t / OC
酶的活性受温度影响示意图
0 6 最适 pH 10 pH
酶的活性受pH影响示意图
结论：
在最适宜的温度和最适宜的pH下，酶的活 性最高。温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会 明显降低。过酸、过碱和高温，都能使酶的分 子结构遭到破坏而失去活性，且不可逆。
酶的作用条件温和
温度过高、过低；pH过酸、过碱 都会影响酶的活性
原因：绝大多数酶是蛋白质，蛋白质受温度、PH 值的影响
温度对酶活性的影响
1 在一定范围内，随着温度的升高，酶的活性逐
渐增强；
2 达到最适温度时，酶
酶 υ/mmol. s-1 活 性
的活性最高；
一般地，动物体内的
3 超过最酶最适适温温度度在时3，5－随40℃着
1 酶具有高效性 2 酶具有专一性 3 酶的作用条件较温和
指单位时间内反应物的消耗量或生成
物的生成量
(mmol/s)
除温度，PH值影响酶的活性，影响酶促反 应速率外，底物浓度，酶浓度也可以影响
酶数量的限制（酶 达到饱和）
前提：底物充足 的情况下
课堂小结
细胞代 细胞内每时每刻进行着许多化学
谢的概 反应，统称为细胞代谢。
少量肝脏 研磨液
3
4
3
4
酶的催化效率是无机催化剂的107－1013 倍
酶只缩短到达化学 平衡的时间，但不 改变化学反应的平 衡点
生成物产量只与反应物的量有关
下图是人体某个化学反应的示意图。
（1）图中的哪个英文字母代表酶？
A
酶既能催化蛋白质的水解，也能催化 脂肪、淀粉水解。
学案5.1.2降低化学反应活化能的酶(2)
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学案5.1.2 降低化学反应活化能的酶2[课前预习]二、酶的特性(1)概念：酶是⑤________产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是⑥________，少数为RNA。
(2)特性：(ⅰ)⑦________：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。
(ⅱ)⑧________：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(ⅲ)酶的作用条件⑨________：酶在⑩________，其活性最高。
温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会⑪________。
影响酶活性因素的实验探究(1)温度对酶活性的影响b. 温度影响酶的活性，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。
②实验流程③实验结论：温度能影响酶的活性，酶的活性有一定的最适温度范围。
（2）pH对酶活性的影响①实验原理b．pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成量，可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验氧气生成的多少。
②实验流程影响酶活性的因素及曲线(1)在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围酶的催化作用将减弱。
(2)在最适pH时，酶的催化作用最强，高于或低于最适pH，酶的催化作用都将减弱。
(3)过酸、过碱、高温都会使酶因被破坏而（永久）失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。
(4)反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。
[巩固练习]11．果子酒放久了易产生沉淀，只要加入少量蛋白酶就可以使沉淀消失，而加入其他的酶无济于事，这说明（）。
A．酶的催化作用具有专一性 B．酶的化学成分是蛋白质C．酶的催化作用受环境影响 D．酒中的这种沉淀是氨基酸12．一次实验中，某同学将煮沸冷却的淀粉分别装入甲、乙两个试管各2 mL,接着又用量筒取2 mL 新鲜唾液加入甲试管，又用该量筒（未作任何处理）取2 mL清水加入乙试管，振荡甲、乙两试管后放入37 ℃温水中10 min。
酶的概念及作用特点.ppt
➢ 活性中心内的必需基团
结合基团 (binding group) 与底物相结合
催化基团 (catalytic group) 催化底物转变成产物
活性中心外的必需基团
位于活性中心以外，维持酶活性中心应有 的空间构象所必需。
活性中心以外 的必需基团
第1大类，氧化还原酶
第1亚类，氧化基团CHOH 第1亚亚类，H受体为NAD+
该酶在亚亚类中的流水编号
5.2 酶的活力单位
(1)酶的活力单位：1961年，提出用“国际单位”（IU） 表示酶活力，即：1个酶活力单位，是指在标准条件 (25C,最适底物浓度和最适pH）下，1分钟内催化底 物中1微摩尔有关基团的酶量。1IU=mol/min
27第1大类氧化还原酶第1亚类氧化基团choh第1亚亚类h受体为nad该酶在亚亚类中的流水编号每一种酶在酶表中的位置可用一个统一的编号来表示这种编号包括四个数字第1个数字表示此酶所属的大类第2个数字表示此大类中的某一亚类第3个数字表示亚类中的某一亚亚类第4个数字表示此酶在此亚亚类中的顺序号
5酶
酶的概念及作用特点
❖ 它能够改变化学反应的速度，但是不能改变化学 反应平衡。酶本身在反应前后也不发生变化。
❖ 酶能够降低反应的活化能，从而加速反应的进行。
酶作为生物催化剂的特性
1、高效性 ❖酶的催化作用可使反应速度提高10７ –101３倍。
例如：过氧化氢分解
2H2O2 —————— 2H2O + O2
❖用Fe3+催化，效率为6X10-4 mol/mol.S，而用过氧 化氢酶催化，效率为6X106 mol/mol.S。
OH
OH
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3.把握无关变量 例如，底物与酶的选择
① H2O2
H2O2酶
② 麦芽糖 麦芽糖酶
③ 淀粉 淀粉酶
H2O + O2↑ 葡萄糖 麦芽糖
试管编号 实一 验二 步三 骤四 预测现象
结
论
试管编号
实一 验二 步三 骤四
1号
2号
3号
0℃ 2ml5淀0℃粉酶溶10液0℃
0℃,5min 50℃,5min 100℃,5min
④ 保温时间 5min 5min 5min 5min 5min 5min
⑤ 混合试管 1′ 2′ 3′
⑥ 反应时间 5min 5min 5min
⑦ 滴碘液
1滴 1滴 1滴
⑧ 观察现象 蓝色 无蓝色 蓝色
知识迁移 —— 酶的本质 蛋白质在高温、过酸、过碱、辐射、
重金属盐的作用下，空间结构发生改变 和破坏，均会导致蛋白质变性。
温故知新
酶：活细胞产生的，具有催化作用的
有机物。大多数酶是蛋白质。
分析实验
3
4
3
4
实验结论
同无机催化剂相比，酶降低化学反应活 化能的作用更显著，因而催化效率更高。
结论(一)：酶具有高效性
对于细胞代谢的意义： 保证了细胞内化学反应的快速进行。
知识迁移
2H2O2 FeCl3、MnO2、… 2H2O + O2 2KClO3 MnO2 2KCl + 3O2 …………
高温：使淀粉酶变性而永久失去活性； 低温：使淀粉酶活性下降；
在适宜温度下可以恢复活性。
酶的名称 动物体的酶 植物体的酶 细菌和真菌体内的酶
最适温度 35 – 40 ℃ 40 – 50 ℃
差异较大
酶活性受温度值影响示意图
试管编号
实一 验二 步
三
骤
四
预测现象
结论
1
2
3
2ml 加淀酶粉酶溶液 0℃ 条件50处℃理 100℃
2ml淀粉溶液，振荡，静置5min
2滴碘液，振荡
预测现象 出现蓝色 不出现蓝色 出现蓝色
结
高温： 淀粉酶活性下降
论
低温： 淀粉酶活性下降
探究温度对酶活性的影响
试管编号
1
2
3 1′ 2′ 3′
操作步骤
①加入可溶性 2ml 2ml 2ml
淀粉溶液
② 加入新鲜 淀粉酶溶液
2ml 2ml 2ml
③ 放置温度 0℃ 50℃ 100℃ 0℃ 50℃ 100℃
探究实验：酶的活性受pH的影响
试管编号
1H号Cl
水2号 NaOH3号
实 加酶
2ml淀粉酶溶液
验 条件处理 2ml HCl 2ml 水 2ml NaOH
步 加底物
2ml 淀粉溶液
骤 加检测试剂
2ml
过酸、过碱:都会使淀粉酶活性降低。
论
甚至导致淀粉酶变性而永久失活。
酶的特性
每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
知识提升
酶-底物 ——“钥匙与锁”模型
EF
蔗糖酶
若B代表蔗糖：蔗糖
单糖1+单糖2
若B代表二肽：二肽 肽酶 氨基酸1+氨基酸2
结论(二)：酶具有专一性
酶具有专一性的意义： 保证了细胞内化学反应的有序进行。
目前发现有4000多种酶,能分别催化不同 的化学反应。
2ml加淀底粉物溶液
2加滴检碘测液试剂
蓝色 不出现蓝色 蓝色
探究实验： pH对酶活性的影响
试管编号
1号
2号
3号
实 加酶
验 条件处理 步
加底物
骤
加检测试剂
2ml淀粉酶溶液 2ml HCl 2ml 水 2ml NaOH
2ml 淀粉溶液 2滴 碘液
预测现象 蓝色 不出现蓝色 蓝色
结论
HCl
水
NaOH
结论(三)：酶的作用条件较温和
酶的名称
最适PH
H2O2酶(肝) 唾液淀粉酶
6.8 6.2-7.4
胃蛋白酶
0.9-1.5
胰蛋白酶
8.0-9.0
植物体的酶
4.5-6.5
酶活性受pH值影响示意图
二 酶的特性
⒈具有高效性 ⒉具有专一性 ⒊作用条件较温和
①要有合适的温度 ②要有合适的pH
课堂小结
酶促反应 细胞中几乎所有的化学反应都由酶催化.
酶活性 酶对化学反应的催化效率.
探究：温度对酶活性的影响
1.探究目的：温度对酶活性的影响 2.做出假设：温度对酶活性有影响 3.实验过程： 自变量 因变量
y = kx + b
1. 设置自变量 — 温度(设置温度梯度) 2. 检测因变量 — 酶活性(选择检测试剂)