高中生物人教版必修1ppt课件：第5章-第1节-第2课时-酶的特性.ppt

第5章第1节第2课时新知探究巧设计通要点设计1设计2通高考课堂练课下练名师课堂一点通创新演练大冲关 一、酶的高效性和专一性一、酶的高效性和专一性 1 1高效性高效性 (1)(1)含义：酶的催化效率大约是含义：酶的催化效率大约是 的的10107 710101313倍。倍。(2)(2)意义：使细胞代谢意义：使细胞代谢 进行。进行。无机催化剂无机催化剂快速快速2 2专一性专一性(1)(1)含义：每一种酶只能催化含义：每一种酶只能催化 化学反应。化学反应。(2)(2)意义：使意义：使 有条不紊地进行。有条不紊地进行。一种或一类一种或一类细胞代谢细胞代谢二、酶的作用条件较温和二、酶的作用条件较温和1 1酶活性酶活性(1)(1)含义：酶对化学反应的含义：酶对化学反应的 。(2)(2)影响酶活性的主要因素：影响酶活性的主要因素：。催化效率催化效率温度和温度和pHpH2 2探究影响酶活性的条件探究影响酶活性的条件阅读教材阅读教材P83P83P84P84探究，将下列实验过程补充完整。探究，将下列实验过程补充完整。(1)(1)探究影响酶活性的因素：探究影响酶活性的因素：试试管管步步骤骤112233淀粉溶液淀粉溶液2 mL/2 mL/2 mL/淀粉淀粉酶酶溶液溶液/1 mL/1 mL/1 mL试试管管步步骤骤1 11 12 22 23 33 3不同温度下不同温度下处处理理5 min5 min 6060 将同一温度下的两种物将同一温度下的两种物质质混合混合后后 滴加碘液滴加碘液1 1滴滴1 1滴滴1 1滴滴结结果果(现现象象)结论结论酶酶的催化作用需的催化作用需在在 下下进进行，行，温度温度过过高或高或过过低都会影响低都会影响酶酶的活性的活性100100(或或0 0)0(0(或或100)100)保温保温5 min5 min变蓝变蓝不变蓝不变蓝变蓝变蓝适宜的温度适宜的温度 (2)pH (2)pH对酶活性的影响：对酶活性的影响：取取8 8支洁净的试管编号，分别加入支洁净的试管编号，分别加入 。用用 溶液调整出不同的溶液调整出不同的pH(pH(如如5.55.5、6.06.0、6.56.5、7.07.0、7.57.5、8.08.0、8.58.5、9.0)9.0)。分别滴加等量的分别滴加等量的 溶液并摇匀。溶液并摇匀。用用 来检测氧气的生成情况。来检测氧气的生成情况。等量新鲜的肝脏等量新鲜的肝脏研磨液研磨液盐酸或盐酸或NaOHNaOH过氧化氢过氧化氢点燃但无火焰的卫生香点燃但无火焰的卫生香 3 3温度和温度和pHpH对酶活性的影响对酶活性的影响 下列是温度和下列是温度和pHpH对酶活性的影响示意图，请写出对酶活性的影响示意图，请写出其中某点或某段表示的含义。其中某点或某段表示的含义。温度温度(t/)酸碱度酸碱度(pH)(1)P(1)P点：点：温度；温度；Q Q点：点：pHpH。(2)(2)偏离偏离P P点或点或Q Q点：酶的活性点：酶的活性 。最适最适最适最适降低降低一、酶的高效性和专一性实验验证一、酶的高效性和专一性实验验证(1)(1)怎样设计实验验证酶具有专一性？怎样设计实验验证酶具有专一性？(写出实验思路写出实验思路)提示：提示：同一种反应物不同的酶同一种反应物不同的酶检测反应物是否发检测反应物是否发生变化；生变化；不同反应物同一种酶不同反应物同一种酶检测反应物是否发生变化。检测反应物是否发生变化。(2)(2)怎样设计实验验证酶具有高效性？怎样设计实验验证酶具有高效性？(写出实验思路写出实验思路)提示：提示：H H2 2O O2 2新鲜肝脏研磨液新鲜肝脏研磨液观察产生气泡的多少、观察产生气泡的多少、大小；大小；H H2 2O O2 2FeFe3 3观察产生气泡的多少、大小。观察产生气泡的多少、大小。二、酶的作用条件较温和二、酶的作用条件较温和1.1.温度对酶活性的实验探究温度对酶活性的实验探究分析教材分析教材P83P83P84P84探究温度对淀粉酶活性影响的探究温度对淀粉酶活性影响的实验，思考下列问题。实验，思考下列问题。(1)(1)分析实验中哪个因素是自变量，哪些因素应该保分析实验中哪个因素是自变量，哪些因素应该保持不变？持不变？提示：提示：温度是自变量，应控制淀粉溶液的量、淀温度是自变量，应控制淀粉溶液的量、淀粉酶的浓度和用量、水浴时间、混合物的粉酶的浓度和用量、水浴时间、混合物的pHpH和实和实验步骤的操作顺序等所有其他条件不变。验步骤的操作顺序等所有其他条件不变。(2)(2)该实验可否用斐林试剂代替碘液？该实验可否用斐林试剂代替碘液？提示：提示：由于斐林试剂与还原糖只有在水浴加热至由于斐林试剂与还原糖只有在水浴加热至50506565时才出现砖红色沉淀，而该实验需要严格控时才出现砖红色沉淀，而该实验需要严格控制温度，故不宜用斐林试剂。制温度，故不宜用斐林试剂。2.2.影响酶活性的因素影响酶活性的因素 (1)(1)仔细阅读教材仔细阅读教材P85P85内容，总结出影响酶活性的内容，总结出影响酶活性的因素有哪些？因素有哪些？提示：提示：温度、温度、pHpH、抑制剂或激活剂等。、抑制剂或激活剂等。(2)(2)甲、乙两图是温度或甲、乙两图是温度或pHpH对酶活性影响的数学模型。对酶活性影响的数学模型。观察分析模型，判断甲、乙两图中影响酶活性的因素观察分析模型，判断甲、乙两图中影响酶活性的因素分别是什么？说明判断理由。分别是什么？说明判断理由。提示：提示：甲图：温度；低温抑制酶的活性，不破坏酶分子甲图：温度；低温抑制酶的活性，不破坏酶分子结构，高温破坏酶分子结构导致永久性失活。结构，高温破坏酶分子结构导致永久性失活。乙图：乙图：pHpH。过酸、过碱都会导致酶分子结构被破坏，使。过酸、过碱都会导致酶分子结构被破坏，使酶活性永久性丧失。酶活性永久性丧失。分别分析甲、乙两图中分别分析甲、乙两图中ABAB段段(或或BABA段段)与与BCBC段的含义。段的含义。3.3.判断下列说法是否正确判断下列说法是否正确(1)(1)细胞生活的环境条件改变，不会影响细胞内酶的细胞生活的环境条件改变，不会影响细胞内酶的活性。活性。()(2)(2)细胞内所有的酶都具有相同的最适温度和最适细胞内所有的酶都具有相同的最适温度和最适pHpH。()(3)(3)温度、温度、pHpH主要通过影响酶活性来影响酶促反应速主要通过影响酶活性来影响酶促反应速率。率。()()(4)(4)酶浓度、反应物浓度通过反应物与酶的接触是否酶浓度、反应物浓度通过反应物与酶的接触是否充分来影响酶促反应速率。充分来影响酶促反应速率。()()1 1探究影响酶活性的条件探究影响酶活性的条件(1)(1)实验课题及变量分析：实验课题及变量分析：课题课题名称名称用淀粉用淀粉酶酶探究温度探究温度对对酶酶活性的影响活性的影响用用过过氧化氧化氢氢酶酶探究探究pH对对酶酶活性的影响活性的影响实验实验材料材料淀粉溶液、唾液淀淀粉溶液、唾液淀粉粉酶酶肝肝脏脏研磨液、研磨液、过过氧化氧化氢氢溶液溶液自自变变量量温度温度pH课题课题名称名称用淀粉用淀粉酶酶探究温度探究温度对对酶酶活性的影响活性的影响用用过过氧化氧化氢氢酶酶探究探究pH对对酶酶活性的影响活性的影响自自变变量的量的设设置方法置方法分分别别用用37、沸水、沸水、冰水冰水处处理理分分别别用蒸用蒸馏馏水、水、盐盐酸溶酸溶液、液、NaOH溶液溶液处处理理因因变变量量酶酶活性活性酶酶活性活性因因变变量的量的观观察指察指标标加碘液后溶液加碘液后溶液颜颜色色变变化速率化速率氧气氧气产产生的速率生的速率无关无关变变量量pH相同且适宜相同且适宜温度相同且适宜温度相同且适宜(2)(2)方法步骤：方法步骤：2 2影响酶促反应速率的因素影响酶促反应速率的因素 (1)(1)酶浓度对酶促反应速率的影响：酶浓度对酶促反应速率的影响：甲图说明：在底物充足，其他条件适宜的情况甲图说明：在底物充足，其他条件适宜的情况下，酶浓度与酶促反应速率成正相关。下，酶浓度与酶促反应速率成正相关。丙图说明：丙图说明：a.a.酶与无机催化剂都具有催化能力，酶与无机催化剂都具有催化能力，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高，即酶具有高与无机催化剂相比，酶的催化效率更高，即酶具有高效性。效性。b b酶只会缩短达到化学平衡所需的时间，不改变酶只会缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。化学反应的平衡点。(2)(2)反应物浓度对酶促反应速率的影响：反应物浓度对酶促反应速率的影响：通过乙图示可看出：通过乙图示可看出：加入酶加入酶A A时，一定范围内随时，一定范围内随底物浓度的增加反应速率增加，当底物浓度超过一定底物浓度的增加反应速率增加，当底物浓度超过一定范围后反应速率不再改变。范围后反应速率不再改变。酶酶A A会促进酶促反应进行，而酶会促进酶促反应进行，而酶B B不会，说明酶不会，说明酶具有专一性。具有专一性。(3)(3)温度、温度、pHpH、抑制剂或激活剂对酶促反应速率的影响：、抑制剂或激活剂对酶促反应速率的影响：温度、温度、pHpH、抑制剂或激活剂通过影响酶活性对酶促反、抑制剂或激活剂通过影响酶活性对酶促反应速率起到影响作用；应速率起到影响作用；温度过高、过酸、过碱都会使酶分子结构遭到破坏，温度过高、过酸、过碱都会使酶分子结构遭到破坏，酶活性永久性失活，不可再恢复。酶活性永久性失活，不可再恢复。低温仅抑制酶的活性，在适宜温度范围内，升高温度低温仅抑制酶的活性，在适宜温度范围内，升高温度酶的活性恢复。酶的活性恢复。不同的酶最适温度不同的酶最适温度(或或pH)pH)不同。不同。例例11请用下列所给的材料用具，设计实验来验请用下列所给的材料用具，设计实验来验证哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性。证哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性。要求完成实验设计、补充实验步骤、预测实验结果、得要求完成实验设计、补充实验步骤、预测实验结果、得出结论。出结论。材料用具：适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、材料用具：适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉四种溶液，斐林试剂、试管、淀粉四种溶液，斐林试剂、试管、3737恒温水浴锅，恒温水浴锅，50506060水浴锅。水浴锅。(1)若若“”代表加入适量的溶液，代表加入适量的溶液，“”代表不加溶代表不加溶液，液，请请用用这这些符号完成下表些符号完成下表实验设计实验设计。溶液溶液试试管管蔗糖蔗糖溶液溶液淀粉淀粉溶液溶液蔗糖蔗糖酶酶溶液溶液唾液淀粉唾液淀粉酶酶溶液溶液甲甲乙乙丙丙丁丁 (2)(2)实验实验步步骤骤：按照上表中的按照上表中的设计设计，取，取试试管、加溶液；管、加溶液；混匀，混匀，3737恒温水浴一段恒温水浴一段时间时间；从恒温水浴从恒温水浴锅锅取出取出试试管，分管，分别别加入适量的加入适量的_，然后混匀，再，然后混匀，再_一段一段时间时间；观观察察实验现实验现象并象并记录实验结记录实验结果。果。(3)(3)结结果果预测预测：_。(4)(4)结论结论：_。解析解析 验证酶的专一性实验，实验变量可以是不验证酶的专一性实验，实验变量可以是不同的底物，也可以是不同的酶，因此设计的思路有两种：同的底物，也可以是不同的酶，因此设计的思路有两种：一是利用同种底物，加入不同的两种酶；二是利用不同一是利用同种底物，加入不同的两种酶；二是利用不同的两种底物，加入相同的酶；该实验中使用的蔗糖、淀的两种底物，加入相同的酶；该实验中使用的蔗糖、淀粉分别在蔗糖酶、淀粉酶催化下，都能产生还原糖，因粉分别在蔗糖酶、淀粉酶催化下，都能产生还原糖，因此可用斐林试剂来检测是否有产物生成。此可用斐林试剂来检测是否有产物生成。答案答案(1)(1)(二支试管添加的物质顺序可变，二支试管添加的物质顺序可变，只要能够形成只要能够形成2 2组对照即可组对照即可)溶液溶液试试管管蔗糖蔗糖溶液溶液淀粉淀粉溶液溶液蔗糖蔗糖酶酶溶液溶液唾液淀粉唾液淀粉酶酶溶液溶液甲甲乙乙丙丙丁丁 (2)(2)斐林试剂斐林试剂50506565水浴加热水浴加热 (3)(3)含有蔗糖和蔗糖酶溶液的试管，以及含淀粉和含有蔗糖和蔗糖酶溶液的试管，以及含淀粉和唾液淀粉酶溶液的试管中出现砖红色沉淀，其他试管中唾液淀粉酶溶液的试管中出现砖红色沉淀，其他试管中不出现砖红色沉淀不出现砖红色沉淀 (4)(4)(哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶)酶的催化作用具酶的催化作用具有专一性有专一性 例例22下面三个下面三个图图中的曲中的曲线线是某研究小是某研究小组围绕组围绕探探究究H2O2分解条件而分解条件而获获得的得的实验结实验结果。果。试试回答下列有关回答下列有关问题问题：(1)图图一、二、三所代表的一、二、三所代表的实验实验中，中，实验实验自自变变量依次量依次为为_、_、_。(2)根据根据图图一可以得出的一可以得出的实验结论实验结论是是_。(3)图图二曲二曲线线bc段段产产生的最可能原因是生的最可能原因是_。(4)根据你的理解，根据你的理解，图图三曲三曲线纵线纵坐坐标标最可能代表最可能代表_。解析解析 本本题题考考查查了与了与酶酶相关的曲相关的曲线线分析。分析。(1)(1)图图一中两条曲一中两条曲线线中一中一组组加入加入过过氧化氧化氢氢酶酶，另一，另一组组加入加入FeFe3 3，所以自，所以自变变量量为为催化催化剂剂的种的种类类，图图二、三二、三中只有一条曲中只有一条曲线线，则则横坐横坐标标即即为为自自变变量。量。(2)(2)图图一中两条曲一中两条曲线对线对比，加比，加过过氧化氧化氢氢酶酶的反的反应应速速率快，而并未改率快，而并未改变变平衡点，平衡点，说说明明酶酶具有高效性。具有高效性。(3)(3)图二中图二中bcbc段反应速率不再变化，而段反应速率不再变化，而H H2 2O O2 2是过是过量的，因此酶数量量的，因此酶数量(浓度浓度)是限制因素。是限制因素。(4)(4)图三中横坐标为温度，而曲线表示的含义与图三中横坐标为温度，而曲线表示的含义与酶活性的曲线刚好相反，所以应表示反应物剩余量酶活性的曲线刚好相反，所以应表示反应物剩余量的多少。的多少。答案答案(1)催化催化剂剂种种类类H2O2浓浓度温度度温度(2)酶酶的催化作用具有高效性的催化作用具有高效性(3)反反应应受受过过氧化氧化氢氢酶酶数量数量(浓浓度度)的限制的限制(4)溶液中溶液中H2O2的剩余量的剩余量有关曲有关曲线线分析的方法步分析的方法步骤骤 第一步：明确横、第一步：明确横、纵纵坐坐标标的含的含义义，一般情况下横坐，一般情况下横坐标为标为自自变变量，量，纵纵坐坐标为标为因因变变量。量。第二步：分析曲第二步：分析曲线线中的起点、关中的起点、关键键点，如点，如图图二中二中b b点点所表示的含所表示的含义义，并分析出横，并分析出横纵纵坐坐标标的关系。的关系。第三步：坐第三步：坐标标系中有多条曲系中有多条曲线时线时，应应从两方面从两方面进进行分析：行分析：当横坐当横坐标标相同相同时时，对应对应的的纵纵坐坐标标两者之两者之间间的关系。的关系。当当纵纵坐坐标标相同相同时时，对应对应的横坐的横坐标标两者之两者之间间的关系，如大的关系，如大小等。小等。综综合分析多条曲合分析多条曲线说线说明的明的问题问题及几者之及几者之间间的关系，的关系，归纳归纳得出得出结论结论。点击下图进入点击下图进入“课堂练课堂练”点击下图进入点击下图进入“课下练课下练”