人教版 (2019)必修1《分子与细胞》二 酶的特性备课课件ppt

这是一份人教版 (2019)必修1《分子与细胞》二 酶的特性备课课件ppt，共42页。PPT课件主要包含了探究实验的一般程序，提出问题，作出假设，设计实验，分析结果得出结论，进行实验，表达交流，进一步探究，我们探究的问题，我们作出的假设等内容，欢迎下载使用。

成分：蛋白酶0.2%，清洁剂15%。用法：洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内一段时间，使用温水30～40℃效果最佳。切勿用60 ℃以上的热水。注意：切勿用于丝质及羊毛衣料；用后须彻底清洗双手。
一般洗衣粉不易清除衣物上的奶渍,但加酶洗衣粉可以。某加酶洗衣粉包装袋上印有以下资料:
说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素（如pH和温度）的影响
1.通过实验，探究酶催化的专一性、高效性。（科学探究）2.结合影响酶活性的相关实验和相关曲线图，掌握温度、pH等对酶活性的影响。（科学思维）
酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利进行。
比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率。
肝脏必须是新鲜的。为什么？
为什么2号试管的反应速率比1号试管快得多？
提示：酶有催化作用，催化效率高于无机催化剂。
催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
无机催化剂催化的化学反应范围比较广。酸既能催化蛋白质水解，也能催化脂肪水解，还能催化淀粉水解。
酶能像无机催化剂一样，催化多种化学反应吗?
淀粉溶液+淀粉酶→产物+斐林试剂;蔗糖溶液+淀粉酶→产物+斐林试剂。
观察是否出现特定的颜色变化？
不相同的底物，相同的酶
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为还原糖。
加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部分浸入60℃左右的热水中，反应5min
2号试管中加入2mL蔗糖溶液
加入斐林试剂
1号试管中加入2mL淀粉溶液
淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
能改用碘液来检测吗？为什么？
提示：不能使用碘液，因为碘液可以检测淀粉是否能被分解，但是不能检测蔗糖是否被分解。
专一性：一种酶只能催化一种或一类化学反应
酶的专一性有什么意义？
如果一个条形码不是专一的开一个柜子，有何后果？
酶专一性的意义：细胞代谢能够有条不紊地进行。
　　为什么多酶片不能与酸性药物同服，也不能用热开水冲服呢？人体的不同部位的消化液pH不同，各种消化酶在不同的部位都能发挥作用吗？
通过观察生活中的生物学现象，进行提问，体现了科学探究的核心素养。
洗衣小贴士：不宜用60℃及以上的热水直接溶解洗衣粉。为什么？
酶的活性是否受pH、温度等的影响
酶的活性受pH、温度等的影响
底 物：①质量分数3％的可溶性淀粉溶液②质量分数3％的H2O2溶液酶溶液：③淀粉酶溶液（适宜温度60℃左右）④新鲜的肝脏研磨液（含H2O2酶）
（高温下H2O2分解加快）
1.你所设计实验的自变量是什么？如何控制？对照组怎样设置（至少设置几组）？底物与酶何时混合，控制变量之前还是之后？2.实验的因变量是什么？怎样观察和检测因变量？能用斐林试剂检测淀粉酶的水解吗？3.无关变量有哪些？如何进行控制？
pH对酶活性的影响（以H2O2为底物）
自变量：因变量：检测：无关变量：
温度对酶活性的影响 （以淀粉为底物）
相同时间内H2O2分解产生气泡的量。
温度，底物量及浓度，酶量，反应时间等。
碘液检测观察各试管中颜色的深浅。
pH，底物量及浓度，酶量，反应时间等。
按实验方案进行操作，仔细观察，认真记录实验结果。
1.哪支试管中酶的活性最高？2.实验结果与你的预期结果一致吗？
探究温度对淀粉酶活性的影响
高温和低温下的酶恢复到正常温度，以及pH由过酸过碱恢复到中性，酶的活性是否能够恢复？为什么？
小组讨论作出假设，根据已做的实验，设计实验。
试管1蓝色消失，试管3仍为蓝色
温度由低温恢复到最适温度，酶的活性恢复；温度由高温恢复到最适温度，酶的活性不能恢复
两支试管都没有产生大量气泡
过酸、过碱环境下酶的活性不能恢复
为什么在过酸、过碱或高温下，酶的活性不能恢复，而低温下酶的活性能恢复？
请同学们根据蛋白质的特性，阅读教材相关内容，回答问题。
1.具有高效性2.具有专一性3.作用条件较温和、要有合适的温度 要有合适的pH
比较过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用温度对淀粉酶活性的影响pH对过氧化氢酶活性的影响
【归纳提升】酶在生活中的实例(1)人发烧时不想吃东西，原因是体温升高导致消化酶活性降低，食物在消化道中消化缓慢。(2)唾液淀粉酶随食物进入胃内就会失活，原因是唾液淀粉酶的最适pH为6.8，而胃液的pH为0.9～1.5。(3)胰岛素等蛋白质类或多肽类激素只能注射，不能口服，原因是口服会导致该类激素被蛋白酶和肽酶分解成氨基酸而失效。固醇类激素(如性激素)和氨基酸衍生物类激素(如甲状腺激素)不会被消化酶分解，既可以注射，也可以口服。
1.探究温度对酶活性的影响时，一定要让反应物和酶在各自所需的温度下保温一段时间，再进行混合。2.选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度时，检测的试剂不可用斐林试剂代替碘液。因为斐林试剂需要在水浴加热，而该实验中需要严格控制温度。3.探究温度对酶活性的影响时，不宜用过氧化氢作为反应物，其易分解，加热条件下分解更快，氧气的产生速率增加并不能准确反映酶的活性增大。4.探究pH对酶活性的影响时，必须先调节pH，然后再将反应物与酶混合。否则，反应物会在未调节好pH的情况下在酶的作用下发生反应，影响实验的准确性。5.探究pH对酶活性的影响时，不能用斐林试剂作为指示剂，因为盐酸会和斐林试剂发生反应，使斐林试剂失去作用。6.探究pH对酶活性的影响时，不宜采用淀粉酶催化淀粉的反应，因为试剂碘液与氢氧化钠反应，影响实验的准确性和观察效果。
【例1】（2020·浙江7月选考）为研究酶作用的影响因素，进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的活动。下列叙述错误的是（ ）A．反应小室应保持在适宜水温的托盘中B．加入各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致C．将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后需迅速加入pH缓冲液D．比较各组量筒中收集的气体量可判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围
H2O2在空气中会分解，因此将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后，应静置一段时间后再加入pH缓冲剂。
【例2】下图表示一个酶促反应，它所能反映的酶的特性和a、b、c最可能表示的物质依次是(　　)
A.高效性　蛋白酶　蛋白质　多肽B.专一性　淀粉酶　淀粉　麦芽糖C.专一性　麦芽糖酶　麦芽糖　葡萄糖D.高效性　脂肪酶　脂肪　甘油和脂肪酸
分析图可以看出，a与b就像一把钥匙和一把锁的关系，并且化学反应前后a不变，说明a表示酶。又可从图中看出，b属于多聚体，并且在a的作用下分解成了二聚体，最有可能的是b表示多糖，多糖的基本单位都是葡萄糖，因此c表示麦芽糖，故选B。
B点对应的温度表示：AB段表示：BC段表示：
超过最适温度后，随温度上升，酶活性下降。
在一定温度范围内，随温度升高，酶活性上升。
二、影响酶促反应速率的因素
AC两处酶活性较低有何区别呢？
温度过高时，导致酶的空间结构遭到破坏，使酶永久性失活。低温时，酶活性降低，给以适宜温度，可恢复活性
每种酶都有自己的最适温度
1.动物：35～40℃2.植物：40～50℃3.细菌、真菌体内的酶最适温度差别较大，有的高达70℃
B点对应的pH表示：AB段表示：BC段表示：
超过最适pH后，随pH上升，酶活性下降。
在一定pH范围内，随pH上升，酶活性上升。
在过酸过碱的条件下，都会使酶的空间结构遭到破坏而失去活性
高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响本质相同吗？
不同。过酸、过碱或温度过高会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。
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。
反应速率不再增加的限制因素是什么？
酶的浓度：底物充足时反应速率随酶浓度的升高而加快。
【例3】如图曲线表示物质A生成物质P的化学反应，分别为无催化条件和有酶催化条件下的能量变化过程。下列相关叙述正确的是(　 )
A．ab段表示在有酶催化条件下，使物质A生成物质P反应发生需要的活化能B．ad段表示在无催化剂催化条件下，使物质A生成物质P反应发生需要的活化能C．若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将向下移动D．若只改变反应的温度或pH条件，则图中曲线的原有形状可发生改变
酶通过降低活化能而加快反应速率，因此降低的活化能是无酶和有酶催化条件下所需活化能的差值，故ab段表示在有酶催化条件下，使物质A生成物质P反应发生降低的活化能；根据活化能概念可知，ac段表示所需的活化能；无机催化剂催化效率低，降低的活化能少，b应向上移动；温度或pH影响酶的活性甚至会使酶丧失活性，因此会改变降低的活化能，因此改变温度或pH，则图中曲线的形状也会改变。
“四看法”分析酶促反应曲线“一看”两坐标轴的含义：分清自变量（横轴）与因变量（纵轴），了解两个量的关系。“两看”曲线的变化：利用数学模型法观察同一条曲线的升降或平的变化，掌握变量变化的生物学意义。一般情况，反应速率未达到最大时，限制因素是横坐标表示的因素；反应速率达到最大后，限制因素是除横坐标表示的因素之外的其他因素。“三看”关键点：曲线的起点、终点、顶点、转折点、交叉点等，理解关键点的意义。“四看”不同曲线的变化：理解曲线之间的内在联系，找出不同曲线的异同及变化的原因。
最适温度条件下反应速率最快
最适pH条件下反应速率最快
随底物浓度增大，反应速率加快，达到一定程度后受到酶浓度的限制
酶量充足，随底物浓度增大，酶促反应速率加快
1．如图为不同条件下同种酶促反应速率的变化曲线，下列有关叙述错误的是(　　)A．影响AB段反应速率的主要因素是底物的浓度B．影响BC段反应速率的主要限制因素是酶量C．温度导致酶促反应Ⅰ和Ⅱ的速率不同D．曲线Ⅰ显示，该酶促反应的最适温度为37 ℃
根据图解可知温度和底物浓度是两个影响反应速率的因素。曲线Ⅰ在达到饱和点前(AB段)限制因素是横坐标表示的因素——底物浓度，A项正确；达到饱和点后的限制因素是底物浓度以外的因素如温度、酶量等，B项正确；曲线Ⅰ和Ⅱ的反应速率不同是由温度不同造成的，C项正确；曲线Ⅰ表示的温度仅比另外一种温度更适宜，但不一定是最适温度，D项错误。
2.图甲是过氧化氢酶活性(v)受pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pH＝b时过氧化氢分解产生的O2量随时间(t)的变化。若该酶促反应过程中改变某一初始条件，以下改变正确的是(　　)A．pH＝a时，e点下移，d点左移B．适当降低温度，e点不移，d点右移C．pH＝c时，e点为0D．过氧化氢量增加，e点不移，d点左移
pH由b→a时，酶的活性降低，化学反应速率减慢，到达化学反应平衡所需的时间延长，但pH改变不会改变化学反应的平衡点，所以d点右移，e点不移，A错误；图乙是在最适温度下绘制的，若温度降低，则酶活性降低，化学反应速率减慢，到达化学反应平衡所需的时间延长，但温度降低不会改变化学反应的平衡点，故d点右移，e点不移，B项正确；pH＝c时，过碱条件破坏酶的空间结构使酶失活，不能催化过氧化氢水解，但过氧化氢在常温下也能分解，所以e点不为0，C项错误；过氧化氢量增加时，达到化学反应平衡所需时间延长，且化学反应的平衡点升高，即e点上移，d点右移，D项错误。
3.若除酶外所有试剂已预保温,则在测定酶活力的实验中,下列操作顺序合理的是(　　)A.加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量B.加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量C.加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量D.加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量
测定酶活性实验操作中，体积最大的物质一般最先加入；对反应条件最敏感的试剂一般最后加入。故先加入缓冲液，再加入底物，最后加入酶，然后立即混匀保温，并开始计时，故C选项正确。
4.为了研究温度对某种酶活性的影响,设置三个实验组:A组(20℃)、B组(40℃)和C组(60℃),测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同),结果如图。回答下列问题:
在40℃时反应到达化学平衡所需要的时间最短，酶的活性最高，其次是20℃时。60℃条件下，在时间t2时，产物浓度不再改变，高温酶已经失活。（1）分析曲线图可知：在B组（40℃），反应到达化学平衡所需要的时间最短，故三个温度条件下，该酶活性最高的是B组；（2）从曲线图来看，三个温度条件较适合的是40℃，而A组是20℃条件下温度对某种酶活性的影响曲线，故在时间t1之前，反应尚未达到化学平衡之前，如果A组温度提高10℃，那么A组酶催化反应的速度会加快；（3）C组为60℃条件下温度对某种酶活性的影响曲线，看图可知，在时间t2时，产物浓度不再改变，高温酶已经失活，此时向反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量也不变；（4）生物体内酶的化学本质是蛋白质或RNA，其特性有高效性、专一性、作用条件温和。
(1)三个温度条件下,该酶活性最高的是　　组。(2)在时间t1之前,如果A组温度提高10℃,那么A组酶催化反应的速度会　　　　。(3)如果在时间t2时,向C组反应体系中增加2倍量的底物,其他条件保持不变,那么在t3时,C组产物总量　　　　,原因是______________________________________________________________________。(4)生物体内酶的化学本质是　　　　　　　,其特性有　　　　　　　　 _________________(答出两点即可)。
60℃条件下,t2时酶已失活,即使增加底物,反应