資源簡介

(共33張PPT)
第5章 細胞的能量供應和利用
第1節　降低化學反應活化能的酶
酶的催化機理
酶
酶
酶
底物
中間產物
產物
酶+底物
酶-底物復合物
酶+產物
酶又具有怎樣的特性呢？
1、酶具有高效性
酶的催化效率是無機催化劑的107－1013 倍。
五、酶的特性
（1）保證了細胞代謝快速有效地進行。
（2）保證了細胞內能量供應的穩定。
酶具有高效性的意義：
思考：酶能改變化學反應的平衡點，使產物的生成量增加嗎？
五、酶的特性——高效性
未加催化劑
無機催化劑
酶催化
時間
產物量
酶高效性曲線分析
（1）與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。
（2）酶只能縮短達到化學平衡所需的時間。
不能改變化學反應的平衡點
思考：酶能改變化學反應的平衡點，使產物的生成量增加嗎？
資料1:
口腔里有唾液淀粉酶，可塞進牙縫里的肉絲兩天后還沒被消化
資料2：
脲酶——只能催化尿素分解。
過氧化氫酶——只能使過氧化氫分解。
二肽酶——可以使所有的二肽分解。
蛋白酶----只能催化蛋白質水解，不能催化脂肪、淀粉等的水解
根據上述資料，你的推測出什么結論？
推論：酶具有專一性。 （每一種酶只能催化 一種或一類 化學反應）
五. 酶的特性
淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用（視頻）
五. 酶的特性——專一性
小王同學為了驗證酶的專一性設計了實驗方案，具體如下：
探究2 淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用
淀粉和蔗糖都是非還原糖；淀粉和蔗糖在酶的作用下都能水解成還原糖；通過斐林試劑鑒定溶液中是否有還原糖，確定酶促反應產物。
1. 實驗原理
2. 具體步驟（請完善）
實驗步驟 A試管 B試管
① 加淀粉溶液2 mL 加 溶液2 mL
② 加淀粉酶1 mL 加淀粉酶 mL
③ 振蕩、搖勻；在適宜的條件下保溫5min ④ A、B管均加入加入斐林試劑2 mL ⑤ 水浴加熱（50~65℃），觀察并記錄顏色變化 預測現象
結論 蔗糖
1
磚紅色沉淀
無變化
淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。
實驗試劑：
淀粉酶溶液、淀粉溶液、蔗糖酶溶液、斐林試劑等
實驗用具：
水浴鍋、試管等
淀粉酶的最適溫度為60℃，酶活性最高
除了小王同學所設計了實驗方案以外，想一想有沒有其他方案——請小組討論并回答
提示：小王同學所設計的是酶相同、底物不同；我們可以考慮底物相同、酶不同
實驗步驟 A試管 B試管
①
②
③ 振蕩、搖勻；在適宜的條件下保溫5min ④ A、B管均加入加入斐林試劑2 mL ⑤ 水浴加熱（50~65℃），觀察并記錄顏色變化 預測現象
結論 磚紅色沉淀
無變化
淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。
加淀粉溶液2 mL
加淀粉溶液2 mL
加淀粉酶1 mL
加蔗糖酶1 mL
可不可以選碘液鑒定？
可以
注
設計方案：
方案一
酶相同，底物不同
①底物a+酶溶液
②等量底物b+等量相同酶溶液
方案二
底物相同，酶不同
①底物+酶溶液1
②等量相同底物+等量酶溶液2
實驗材料：淀粉酶、淀粉、蔗糖
實驗材料：淀粉、蔗糖、蔗糖酶
鑒別試劑：斐林試劑
鑒別試劑：碘液或斐林試劑
五. 酶的特性——專一性
特性②專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學反應。
底物濃度
反應速率
底物A 酶A 酶B
底物A + 酶A
底物A + 酶B
專一性的意義：使細胞內化學反應（細胞代謝）能夠有條不絮進行。
五. 酶的特性——專一性
1.下列實驗或現象能說明酶的高效性的是
①唾液中有唾液淀粉酶，把唾液稀釋10倍后，催化淀粉完全水解的速度仍快于無機催化劑　②取兩支潔凈的試管，分別加入等量的淀粉溶液，然后向其中一支試管中加入適量的淀粉酶溶液，另一支試管中加入等量的蒸餾水，一段時間后，檢測淀粉的分解情況　③在兩支盛有適量過氧化氫溶液的試管中，分別加入等量過氧化氫酶和FeCl3溶液，觀察氣泡的釋放速率
A.①②③　　　　　　B.①③　　　　　　C.③　　　　　　D.②③
√
課堂檢測：
2.下列關于酶的專一性的敘述，不正確的是
A.過氧化氫酶只能催化過氧化氫的分解，不能催化其他化學反應
B.每一種酶只能催化一種化學反應的進行
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脫水縮合成的二肽的水解
√
酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類化學反應，B錯誤。
課堂檢測：
03
高壓
高溫
強酸
強堿
√
√
√
√
？
探究：酶催化特定化學反應的能力稱為酶活性，
有哪些因素會影響酶活性呢？
六. 影響酶活性的因素
自主學習：自主學習課本P82-84相關內容，完成以下問題。
1.為什么感冒發燒的時候不想吃飯？
2.在不同的溫度下，同一種酶活性是否會受到影響？
3.在不同的pH下，同一種酶活性是否會改變？
4.如何設計相關的實驗，驗證你們的假設。
六. 影響酶活性的因素
探究溫度對酶活性的影響（視頻）
實驗
六. 影響酶活性的因素
實 驗 步 驟
① ②
③
④ ⑤ 實驗現象
結論 加入0 ℃保溫的淀粉酶2滴
藍色
在各自的溫度條件下反應約5min
各加入兩滴碘液
振蕩
不變藍
溫度對酶的活性有影響，溫度偏低或偏高都會降低酶活性
藍色
1) 探究溫度對淀粉酶活性的影響
各加入2mL淀粉溶液
1號
2號
3號
0 ℃保溫5min
60 ℃保溫5min
100 ℃保溫5min
加入60 ℃保溫的淀粉酶2滴
加入100 ℃保溫的淀粉酶2滴
問
1）為什么先保溫再混合？
2）為何不選斐林試劑鑒定？
3）實驗材料可不可以選H2O2
實驗要嚴格控制溫度，斐林試劑需加熱
H2O2常溫常壓可分解，加熱分解更快
一混合就已發生反應，降低了實驗的說服力。
六. 影響酶活性的因素——溫度
溫度
反應速率
最適溫度
A
B
C
AB：
在一定溫度范圍內，酶促反應速率隨溫度的升高而加快
B：
在最適溫度時，酶促反應速率最快
BC：
超過最適溫度，酶促反應速率隨溫度升高而減慢，直至酶失活。
1) 探究溫度對淀粉酶活性的影響
（區間）
低溫使酶活性受抑制，低溫保存酶等蛋白質制品
高溫破壞酶的空間結構，使酶變性失活
抑制
失活
六. 影響酶活性的因素——溫度
最適溫度隨物種不同而有差異
溫度
反應速率
最適溫度
動物：35－40℃
植物:40－50℃
細菌和真菌：差別較大，有的酶最適溫度可高達70℃。
影響酶活性的因素——溫度
思路：等梯度溫度下將肉塊和蛋白酶放到一起
思路：如何獲得更加準確的最適溫度？
拓展：如何找到酶的最適溫度？
溫度 15℃ 25℃ 35℃ 45℃ 55℃ 65℃
肉塊消失時間 3h 2h 0.8h 0.8h 1.8h 4h
溫度 35℃ 37℃ 39℃ 41℃ 43℃ 45℃
肉塊消失時間 0.8h 0.7h 0.4h 0.6h 0.7h 0.8h
問題：此為 實驗，能確定酶最適溫度的 值；最適溫度一定在 之間。
問題：此為 實驗，能確定酶最適溫度是39℃嗎？
預
大致
35℃~45℃
正式
不能
最適溫度一定在 之間。
37℃~41℃
2)探究pH對過氧化氫酶活性的影響
通過對溫度影響酶活性的探究，進一步對pH是否也影響酶活性，給出以下材料請同學們小組討論并設計實驗——探究pH對過氧化氫酶活性的影響
①提出問題：pH會影響酶的活性嗎？
②作出假設：pH會影響酶的活性
②設計實驗：自變量
因變量
無關變量
pH
酶的活性
實驗材料：質量分數為3%的過氧化氫溶液、肝臟研磨液、5%鹽酸、5%氫氧化鈉、蒸餾水等請設計實驗
六. 影響酶活性的因素——pH
2)探究pH對過氧化氫酶活性的影響
實 驗 步 驟 一
二 三
三 四 實驗現象
結論 各加入3%過氧化氫2mL
幾乎無氣泡
反應約5min，記錄氣泡產生情況
較多氣泡
幾乎無氣泡
各加入肝臟研磨液2滴
1號
2號
3號
加蒸餾水1mL
等量的 5%HCl
等量的 5%NaOH
過酸、過堿會影響酶的活性，適宜pH下酶的催化效率最高
為什么選肝臟研磨液，而不選淀粉酶？
酸性條件下淀粉會分解
注
自變量
因變量
酶活性
六. 影響酶活性的因素——pH
2)探究pH對過氧化氫酶活性的影響
pH
反應速率
最適pH
A
B
C
AB：
在一定pH范圍內，酶促反應速率隨pH的升高而加快
B：
在最適pH時，酶促反應速率最快
BC：
超過最適pH后，酶促反應速率隨pH升高而減慢，直至酶失活。
（區間）
在過酸過堿的條件下，都會使酶的 遭到破壞,蛋白質變性，酶永久失去 。
活性
空間結構
六. 影響酶活性的因素——pH
7
pH
2
0
1
3
4
5
6
8
9
10
胃蛋白酶
胰蛋白酶
11
12
13
14
反應速率
動物：6.5-8.0
（胃蛋白酶：1.5，胰蛋白酶8--9）
人體唾液的pH為6.2～7.4，小腸液的pH為7.6
植物體：4.5－6.5
六. 影響酶活性的因素——pH
高溫、低溫、過酸和過堿對酶活性的影響其本質相同嗎？
不同過酸、過堿或溫度過高，會使酶的空間結構遭到破壞，使酶永久失活；
低溫雖然使酶活性明顯下降，但能使酶的空間結構保持穩定，在適宜溫度下其活性可以恢復。
酶制劑適于在0－4℃、適宜PH下保存。
思考
六. 影響酶活性的因素
1、催化劑可加快化學反應速率。與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。2、酶縮短化學反應達到平衡點所需要的時間，但不能改變化學反應的平衡點。1、每一種酶只能催化一種或一類化學反應。1、在最適溫度（pH)時，酶的催化作用最強。2、在一定溫度（pH）范圍內，隨溫度（pH)的升高，酶的催化作用增強；超過最適溫度和pH酶的催化作用逐漸減弱。一、酶具有高效性二、酶具有專一性三、酶的作用條件較溫和總結：
酶促反應速率
酶的濃度
底物充足
酶促反應速率
底物濃度
酶量一定
1、溫度
2、PH值
3、酶的濃度
4、底物濃度
(P點后速率受酶數量、酶活性限制)
通過影響酶的活性，進而影響酶促反應的速率。
通過影響底物與酶的接觸，進而影響酶促反應的速率，但并不影響酶的活性。
七. 影響酶促反應速率的因素
1）pH為多少時，酶活性最大？
2）從圖中可以得到什么結論？
反應溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。
0
反應物剩余量（相對值）
PH
30℃
33 ℃
37 ℃
35 ℃
反應溶液溫度的變化不影響酶作用的最適pH。
1）溫度為多少時，酶活性最大？
2）從圖中可以得到什么結論？
知識拓展
酶的應用
溶菌酶溶解細菌的細胞壁
含酶牙膏
多酶片
胰蛋白酶
加酶洗衣粉
果膠酶
酶為生活添姿彩
(1)酶促反應速率既可以用反應物的消耗速率表示，也可以用產物的生成速率表示(　　)
(2)pH影響酶活性的實驗中實驗材料不選擇淀粉，原因是酸能促進淀粉水解
(　　)
(3)探究影響酶活性的條件實驗中，至少要設置三組實驗(　　)
(4)市售α-淀粉酶的最適溫度在50～75 ℃，而來自人體的唾液淀粉酶的最適溫度在37 ℃左右(　　)
(5)低溫、高溫、過酸、過堿條件下酶的活性都很低，且酶的空間結構都發生了不可逆的改變(　　)
√
√
√
√
×
課堂檢測：
1.下列有關酶的實驗的敘述正確的是
A.探究溫度和pH對酶活性的影響時，分別選用淀粉和H2O2作為底物
B.探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用時，可用碘液檢測實驗結果
C.用H2O2作底物驗證酶的高效性時，通過測定氣泡或者氧氣釋放量可達
到目的
D.探究淀粉酶的最適溫度的實驗順序：淀粉＋淀粉酶→置于相應水浴溫
度下保溫5 min→滴斐林試劑加熱→觀察溶液顏色變化
√
課堂檢測：
4.如圖表示某動物體內參與催化同一生化反應的兩種酶所催化的反應速率隨pH的變化曲線。下列有關敘述不正確的是
A.兩種酶催化反應的最適pH不同
B.兩種酶的催化功能均受到環境pH的影響
C.酶B能有效降低反應的活化能，酶A則不能
D.當環境pH為5時，兩種酶的催化反應速率相等
√
所有酶的反應機理都是降低反應的活化能，C錯誤。
課堂檢測：
下節課見！

展開更多......

收起↑