高中生物 5.1.2降低化学反应活化能的酶课件 新人教版必修1.ppt

生物必修1 人教版 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第2课时酶的特性 核心点睛 1 阐明酶的特性 重 难点 2 进行有关的实验和探究 学会控制自变量 观察和检测因变量的变化 以及设置对照组和重复试验 重 难点 3 通过实验探究影响酶活性的条件 培养探索精神 创新精神 合作精神 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 新知初探 1 高效性 酶的催化效率大约是无机催化剂的 倍 意义是使细胞代谢快速进行 2 专一性 每一种酶只能催化 化学反应 意义是使细胞代谢有条不紊地进行 3 酶的作用条件较温和 1 影响 酶对化学反应的催化效率的因素主要有 和 一 酶的特性 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 107 1013 一种或一类 温度 pH 2 在一定条件下 酶活性最高时所对应的温度为 温度偏高或偏低均会使酶活性 一般来说 动物体内的酶最适温度在 之间 植物体内的酶最适温度在 之间 3 在一定条件下 酶活性最高时所对应的pH为 pH偏高或偏低均会使酶活性 动物体内的酶最适pH大多在 之间 植物体内的酶最适pH大多在 之间 要点探究 新知初探 核心点睛 栏目链接 最适温度 降低 35 40 40 50 最适pH 降低 6 5 8 0 4 5 6 5 4 对酶的特性和原理进行连线 要点探究 新知初探 核心点睛 栏目链接 答案 b c a 二 探究影响酶活性的条件1 实验一 温度变化对工业淀粉酶 适宜温度60 催化作用的影响 要点探究 新知初探 核心点睛 栏目链接 要点探究 新知初探 核心点睛 栏目链接 1 1号试管无明显变化说明 2 3号试管呈蓝色说明 2 该实验说明 工业淀粉酶在 时活性最高 温度 都会影响酶的活性 使酶活性降低 因此酶的作用需要 要点探究 新知初探 核心点睛 栏目链接 淀粉被完全水解了 淀粉没有被完全水解 60 偏高或者偏低 适宜的温度 2 实验二 pH变化对过氧化氢酶催化作用的影响 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 1 1号试管中有大量的气泡产生 说明过氧化氢酶的活性 2 3号试管无明显气泡 说明在不适宜的pH范围内 过氧化氢酶的活性 2 该实验说明 酶的作用需要 pH 或 都会使酶活性降低 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 很高 很低 适宜的pH 偏高 偏低 3 温度和pH对酶促反应速率的作用曲线 1 曲线解读 AB DE 段 在一定温度 pH 范围内 酶促反应速率随温度 pH 的升高而 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 加快 B E 点 酶促反应速率最快 酶活性最高 此时对应的温度 pH 称为 BC EF 段 酶促反应速率随着温度 pH 的升高而 2 比较A C D F四点说明 低温影响酶的活性 但不会使酶的 破坏 温度升高后 酶仍能恢复活性 但高温 过酸 过碱会导致酶 使其永久失活 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 该酶的最适温度 pH 下降 空间结构 变性 要点探究 问题导学1 探究温度对酶活性影响的实验中 能否在反应后加入新配制的斐林试剂 观察是否有砖红色沉淀生成 来判断试管中的淀粉是否水解了 2 探究温度对酶活性影响的实验中 能否用过氧化氢和过氧化氢酶来做这个实验 要点探究 新知初探 核心点睛 栏目链接 提示 不能 因为这个实验要严格控制温度 而斐林试剂的反应需要水浴加热 提示 不能 过氧化氢本身在不同温度下就存在分解速率的差异 会干扰实验结果 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 3 探究pH对酶活性影响的实验中 能否在加入肝脏研磨液后 直接加入3 过氧化氢溶液 然后再调节pH 4 在将胃蛋白酶所处的环境pH从10降到1 5的过程中 酶的活性是如何变化的 试分析原因 提示 不能 因为酶的作用具有高效性 在调节pH之前 试管中已经发生了剧烈反应 会影响到实验结果 提示 不变 始终为0 因为胃蛋白酶的最适pH为1 5 在pH为10时 酶已经失活 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 5 温度或pH超出酶的作用范围后 酶的活性为0 这时酶的空间结构被破坏了吗 试说明原因 提示 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 但并未涉及肽键的断裂 0 左右 酶活性很低 但酶的空间结构稳定 在适宜的温度下 酶的活性可以恢复 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 1 酶专一性的验证 1 思路 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 2 实例 实验组 淀粉 淀粉酶 麦芽糖 对照组 蔗糖 淀粉酶 不分解 仍为蔗糖 现象 两组中都加入斐林试剂 并水浴加热 只有 组中出现砖红色沉淀 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 2 探究酶活性的适宜条件 1 思路 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 2 实例 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 特别提醒 1 选用淀粉 蔗糖和淀粉酶探究酶的专一性的实验中 所用的鉴定试剂只能是斐林试剂 而不能用碘液 因为淀粉被分解 不呈现蓝色 蔗糖溶液滴入碘液也不会变蓝色 若选用淀粉和蔗糖酶 淀粉酶做实验材料 所用试剂碘液和斐林试剂均可 2 探究实验中测定的温度或pH对酶活性的影响 不能测定最适温度和最适pH 若要测定最适温度或pH 则应该降低梯度 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 例 下表是探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用实验设计及结果 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 注 表示有 表示无 最后一行 的多少代表颜色的深浅 根据实验结果 以下结论正确的是 A 蔗糖被水解成非还原糖B 淀粉在淀粉酶的作用下水解成葡萄糖C 淀粉酶活性在60 时比40 时高D 淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性 C 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 解析 酶具有专一性 一种酶只能催化一种或一类化学反应 淀粉酶只能催化淀粉水解 而不能催化蔗糖水解 A D错 有淀粉溶液的三支试管都出现了砖红色沉淀 这说明淀粉酶将淀粉水解成了还原糖 但是这种还原糖是麦芽糖 不是葡萄糖 B错 可以看出 在60 的条件下砖红色沉淀量比40 条件下多 说明60 条件下的试管中还原糖含量比40 时多 这证明淀粉酶的活性在60 时比40 时高 C对 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 名师点睛 实验设计题的解题思路 1 明确实验目的和原理 验证的生物学事实是什么 所依据的生物学原理是什么 2 找出实验自变量 因变量和无关变量 寻找方法是查找实验现象的条件和结果 研究的条件或因素就是自变量 非研究条件和因素就是无关变量 结果就是因变量 3 构思实验中自变量的控制方法和实验结果的获得手段 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 跟踪训练1 在一块含有淀粉的琼脂块的四个固定位置 分别用不同方法处理 如图所示 将上述实验装置放入37 恒温箱中 保温处理24h后 用碘液冲浸该琼脂块 可见其上面呈蓝色的斑块个数是 C 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 A 1B 2C 3D 4 解析 1和2斑块处的唾液淀粉酶失活 3处无唾液淀粉酶 因此淀粉不能被水解 加碘后变蓝色 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 1 表示酶高效性的曲线 1 与无机催化剂相比 酶的催化效率更高 2 催化剂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 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 2 表示酶专一性的曲线 1 加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同 说明酶B对此反应无催化作用 2 加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快 说明酶具有专一性 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 3 底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响 1 甲图 在其他条件适宜 酶量一定的情况下 酶促反应速率随底物浓度增加而加快 但当底物达到一定浓度后 受酶数量和酶活性限制 酶促反应速率不再增加 2 乙图 在底物充足 其他条件适宜的情况下 酶促反应速率与酶浓度成正比 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 4 pH和温度对酶促反应速率的影响曲线 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 1 甲图说明 在最适pH时 酶的催化作用最强 高于或低于最适pH 酶的催化作用将减弱 过酸 过碱都会使酶失活 不同的酶最适pH不同 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 2 乙图说明 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 低温只会抑制酶的活性 而高温会使酶失活 3 丙图说明 反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 特别提醒 1 酶催化反应时 酶不同 其最适pH不同 最适温度不同 对于同一种酶 改变pH时 不会影响到它的最适温度 同样改变温度时不会影响其最适pH 2 适量增加酶的浓度会提高反应速率 但不会改变化学平衡 若适宜增加反应物的浓度 提高反应速率的同时改变了化学平衡 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 例 某同学在研究化合物P对淀粉酶活性的影响时 得到如图所示的实验结果 下列有关叙述不正确的是 D 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 A 在一定范围内 底物浓度影响着酶促反应速率B 曲线 作为对照实验C 化合物P对该酶的活性有抑制作用D 若反应温度不断升高 则A点持续上移 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 解析 两条曲线对照可以说明P对该酶的活性有抑制作用 一定范围内升高温度 酶活性可能上升 但温度过高也会使酶活性降低 甚至失活 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 名师点睛 1 在分析温度和pH对酶活性影响的曲线时 要借助数学中分段函数的思想 分段描述 即以最适温度 pH 为界限进行表述 2 在解答此类问题时 要特别关注纵坐标表示的是酶促反应速率 还是生成物的量 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 跟踪训练2 下图甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线 图乙表示在最适温度下 pH b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化曲线 若该酶促反应过程中改变某一初始条件 以下叙述正确的是 A 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 A 温度降低时 e点不移 d点右移B H2O2量增加时 e点不移 d点左移C pH c时 e点为0D pH a时 e点下移 d点左移 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 解析 温度降低时 酶活性下降 反应变慢 生成的氧气量不变 e点不移 达到平衡的时间变长 d点右移 H2O2量增加时 生成的氧气量增多 e点上移 反应时间变长 d点右移 pH c时 酶失活 反应无酶催化仍能进行 e点不为0 pH a时酶活性下降 e点不移 d点右移 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 1 单一变量原则是指其他因素 无关变量 不变 只改变其中一个因素 要研究的因素 实验变量 即自变量 然后观察这个实验变量对实验结果的影响 2 单一变量的控制 确定自变量后 控制其他无关变量相同且适宜 如下表 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 例 猪笼草是一种食虫植物 为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶 某学生设计了两组实验 如图所示 在35 水浴中保温一段时间后 1 2中加入适量双缩脲试剂 3 4不加任何试剂 下列实验能达到目的的是 B 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 A 实验 B 实验 C 实验 实验 都能D 实验 实验 都不能 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 解析 因猪笼草分泌液中有蛋白酶 本质为蛋白质 1 2中加双缩脲试剂都有显紫色反应 所以实验 不可以 而3 4中可以通过对比蛋白块的大小来看是否进行了反应 本实验中自变量是有无分泌液 遵循单一变量原则 所以实验 可以 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 加酶洗衣粉加酶洗衣粉的洗涤效果要比普通洗衣粉强 加入不同的酶 对不同质地衣物的洗涤效果不同 如加入蛋白酶的洗衣粉可以洗掉一般衣物上的血渍 奶渍 但不能用来洗丝质的衣物 另外 加酶洗衣粉使用时要注意水的温度 温水效果较好 用热水反而效果不好 以上事例说明酶的作用有不同于无机催化剂的特点 有很多因素能影响酶的作用 趣味生物