資源簡介

(共24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
一
酶的特性
加酶洗衣粉使用時應注意的事項
先把洗衣粉在水中溶解均勻后，再加入用水潤濕的衣服，防止衣服局部變色
不能用開水（溫度超過50℃）溶解加酶洗衣粉，否則會把洗衣粉中的酶殺死
衣服先用溫水浸泡一段時間，一般在20分鐘左右，常溫洗滌時延長浸泡時間
洗衣粉應注意保質期，超過保質期的洗衣粉，其中的酶會失效，次氯酸鈣會變質
洗衣粉一般不可以洗滌絲綢、全羊毛織物
酶具有高效性
小資料：酶與無機催化劑
催化反應的速率比較
酶
酶催化反應速率
化學催化劑速率
比值
堿性磷酸酶
14
1
10-15
1.4
1016
脲酶
3
104
3
10-10
1
1014
胰凝乳蛋白
1
102
1
10-10
1
1012
糖原磷酸化酶
1.6
10-3
〈5
10-15
〉3.2
1011
己糖激酶
1.3
10-3
〈1
10-13
〉1.3
1010
酶的催化效率是無機催化劑的107~1013倍
酶具有高效性的意義是保證細胞代謝快速有效地進行。
假如細胞中過氧化氫酶的催化效率很低會怎樣？你在踢球或奔跑時，肌細胞需要大量的能量供應，如果有關的酶催化效率很低，供能的化學反應只能慢悠悠地進行，你還能跑那么快嗎？
那么酶也能催化多種化學反應嗎？
酸既能催化蛋白質水解，也能催化脂肪水解，還能催化淀粉水解。所以，無機催化劑催化的化學反應范圍比較廣。
探究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。它們在酶的催化作用下都能水解成還原糖。在淀粉溶液和蔗糖溶液中分別加入淀粉酶，再用斐林試劑鑒定溶液中有無還原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化學反應。
探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用
取兩支潔凈的試管，編上號，然后按照下表中序號1至序號3的要求操作。
輕輕振蕩這兩支試管，使試管內的液體混合均勻，然后將試管的下半部浸到60℃左右的熱水中，保溫5min
取出試管，各加入2mL斐林試劑（邊加入斐林試劑，邊輕輕振蕩這兩支試管，以便使試管內的物質混合均勻）。
將兩支試管的下半部放進盛有熱水的大燒杯中，用酒精燈加熱，煮沸1min。
觀察兩支試管內的溶液顏色變化。
思考
有必要，可排除無關變量，如淀粉酶的活性、濃度，加熱時間，斐林試劑等因素的影響
在已知淀粉酶能夠催化淀粉水解的情況下，本實驗設置1號試管還有沒有必要？
思考
2.你對本實驗的過程有什么疑問嗎？如果有，請提出來與本小組同學討論。
本實驗能否用碘液替代斐林試利進行檢測？
不能，因為碘液可檢測出淀粉是否被分解，但是無法檢測出蔗糖是否被分解。
淀粉酶只能催化淀粉水解，對蔗糖則不起催化作用。確切地說，每一種酶只能催化一種或一類化學反應。
01
02
04
03
α-淀粉酶，新鮮肝臟研磨液（H2O2酶）
酶
淀粉溶液，過氧化氫溶液，鹽酸，氫氧化鈉溶液，碘液，斐林試劑，蒸餾水
試劑
水浴鍋，試管，燒杯，滴管，試管夾，PH試紙，火柴，
溫度計
α-淀粉酶
的最適溫度大約是60℃
提示
材料用具
用具
探究影響酶活性的條件
合理設計實驗方案
自變量的設置及可操作性
因變量的預期及測量
實驗材料的選擇是否合理
無關變量的控制
對照實驗的設置
探究影響酶活性的條件
課題名稱
用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響
用過氧化氫酶探究pH對酶活性的影響
實驗材料
淀粉溶液、唾液淀粉酶
肝臟研磨液、H2O2溶液
自變量
溫度
pH
自變量的設置方法
分別用37℃的水、沸水、冰水處理
分別用蒸餾水、HCl溶液、NaOH溶液處理
因變量
酶活性
酶活性
因變量的觀察指標
加碘液后溶液顏色變化的速率
氧氣產生的速率
無關變量
pH相同且適宜等
溫度相同且適宜等
生物種類與其體內酶的最適條件
生物種類不同，其體內酶的最適溫度不同。
生物種類不同，其體內酶的最適pH不同。
同種生物，不同部位酶的最適pH不同，舉例如下：
唾液淀粉酶的最適pH≈6.8。
胃蛋白酶的最適pH≈1.5
胰液、小腸液中酶的最適pH≈76。
由于酶的作用條件較溫和，溫度、pH等條件不適宜都會影響酶的活性，因此，酶的貯藏、運輸和使用過程都應保持適宜的溫度和pH。絕大多數酶是蛋白質。因此能影響蛋白質活性的理化因素大多都能影響酶的活性。例如，除溫度、pH外，重金屬離子也可影響活性。
高溫、低溫、過酸和過堿影響酶活性的原理相同嗎？
過酸、過堿、高溫，會使酶的空間結構遭到破壞，使酶永久失活；使酶活性明顯下降，但在適宜溫度下其活性可以恢復。使酶活性明顯下降，但在適宜溫度下其活性可以恢復。
低溫使酶活性明顯下降，但在適宜溫度下其活性可以恢復。
0℃左右的低溫雖然使酶活性明顯降低，但是沒有破壞酶的空間結構，在適宜的溫度下酶的活性可以恢復。
在最適溫度和PH下，酶的活性最高，溫度和PH偏高或偏低，酶的活性都會明顯降低。
練一練
1.淀粉酶只能水解淀粉，不能水解蛋白質，這一事實說明(　
)
A.
酶具有高效性
　
B.
酶具有專一性
C.
酶具有多樣性
　
D.
酶的化學成分是蛋白質
B
2.下列各種關于酶的特性的說法中，正確的有(
)
①1份淀粉酶能催化100萬份淀粉水解成麥芽糖，說明酶具有高效性
②植物體內的酶在過酸或過堿的條件下變性失活，不能發揮良好的催化作用，說明酶的作用條件溫和
③人體內的酶在人的正常體溫條件下能發揮良好的催化作用，說明酶的作用條件溫和
④蛋白酶只能催化蛋白質分解，而不能催化淀粉分解，說明酶具有專一性
A.①②③
B.①②③④
C.②④
D.②③④
B
3.為了探究溫度、pH對酶活性的影響,某同學進行了下列實驗設計,其中合理的是(??
)
A.探究溫度對酶活性的影響時,選用過氧化氫溶液、新鮮的肝臟研磨液
B.探究溫度對酶活性的影響時,選用新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液,加入斐林試劑
C.探究pH對酶活性的影響時,選用新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液,加入碘液
D.探究pH對酶活性的影響時,選用新鮮的肝臟研磨液、過氧化氫溶液
D人教版（2019）必修一
分子與細胞
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
二
酶的特性
一、教學目標的確定
課程標準與本節對應的要求是：“說明絕大多數酶是一類能催化生化反應的蛋白質。”根據上述要求和建議，本節課教學目標確定如下：
1.概述酶的特性。
2.分析溫度和pH對酶活性的影響。
3.通過酶在生活、生產中的應用，認同酶在生產實踐上具有高效、環保、節能等特點。
二、教學重難點
教學重點
酶的特性
教學難點
分析溫度和pH對酶活性的影響
三、教學步驟
1.新課導入
教師活動：提問：生活中常見的加酶產品有什么？
教師活動：利用課件展示相關加酶產品的圖片。
教師活動：以加酶洗衣粉為例，講解其在使用過程中的注意事項。
教師活動：上節課也講到了無機催化劑，那么酶和無機催化劑的不同點都有什么？通過加酶洗衣粉的使用，我們又能得到什么信息？
教師活動：這就是我們這節課要學習的內容——酶的特性。
2.新課講授
一、酶具有高效性
教師活動：通過上節課的學習，我們已經知道酶具有高效性。大量的實驗數據表明，酶的催化效率是無機催化劑的107~1013倍。
教師活動：酶具有高效性的意義是保證細胞代謝快速有效地進行。
教師活動：對此我們可以設想一下，假如細胞中過氧化氫酶的催化效率很低會怎樣？你在踢球或奔跑時，肌細胞需要大量的能量供應，如果有關的酶催化效率很低，供能的化學反應只能慢悠悠地進行，你還能跑那么快嗎？
教師活動：酸既能催化蛋白質水解，也能催化脂肪水解，還能催化淀粉水解。所以，無機催化劑催化的化學反應范圍比較廣。
教師活動：那么酶也能催化多種化學反應嗎？
二、酶具有專一性
教師活動：課件展示“淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用”實驗視頻，或引導學生進行實驗。
教師活動：講解實驗原理和實驗步驟，引導學生分組進行實驗。
教師活動：展示實驗結果。
教師活動：引導學生思考問題，講解要點為：
1.提示：有必要，可排除無關變量，如淀粉酶的活性、濃度，加熱時間，斐林試劑等因素的影響
2.提示：本實驗能否用碘液替代斐林試利進行檢測？
不能，因為碘液可檢測出淀粉是否被分解，但是無法檢測出蔗糖是否被分解。
教師活動：講解實驗結論：
教師活動：上述實驗說明，淀粉酶只能催化淀粉水解，對蔗糖則不起催化作用。確切地說，每一種酶只能催化一種或一類化學反應。
教師活動：通過剛才的實驗結論，我們知道酶具有專一性。那么酶還有其他什么特性呢？
三、酶的作用條件較溫和
教師活動：引導學學生閱讀課本關于“影響酶活性的條件”的相關內容。引導著學生從提供的實驗材料中進行選擇，設計實驗方案，同時提醒學生注意自變量的控制以及對照組的設置。
教師活動：展示相關實驗視頻或引導學生進行實驗。
教師活動：實驗實例：
課題名稱
用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響
用過氧化氫酶探究pH對酶活性的影響
實驗材料
淀粉溶液、唾液淀粉酶
肝臟研磨液、H2O2溶液
自變量
溫度
pH
自變量的設置方法
分別用37℃的水、沸水、冰水處理
分別用蒸餾水、HCl溶液、NaOH溶液處理
因變量
酶活性
酶活性
因變量的觀察指標
加碘液后溶液顏色變化的速率
氧氣產生的速率
無關變量
pH相同且適宜等
溫度相同且適宜等
教師活動：引導學生按照設計的實驗方案進行實驗，并在實驗結束后，組織學生交流探究的過程以及實驗結論。
教師活動：講解生物種類與其體內酶的最適條件
（1）生物種類不同，其體內酶的最適溫度不同。
（2）生物種類不同，其體內酶的最適pH不同。
（3）同種生物，不同部位酶的最適pH不同，舉例如下：
①唾液淀粉酶的最適pH≈6.8。
②胃蛋白酶的最適pH≈1.5
③胰液、小腸液中酶的最適pH≈76。
教師活動：教師活動：由于酶的作用條件較溫和，溫度、pH等條件不適宜都會影響酶的活性，因此，酶的貯藏、運輸和使用過程都應保持適宜的溫度和pH。絕大多數酶是蛋白質。因此能影響蛋白質活性的理化因素大多都能影響酶的活性。例如，除溫度、pH外，重金屬離子也可影響活性。
教師活動：0℃左右的低溫雖然使酶活性明顯降低，但是沒有破壞酶的空間結構，在適宜的溫度下酶的活性可以恢復。
教師活動：講解溫度以及pH對酶活性的影響的曲線圖。
教師活動：總結酶的活性。
四、板書設計
第5章
第1節
降低化學反應活化能的酶
二
酶的特性
一、酶具有高效性
二、酶具有專一性
三、酶的作用條件較溫和

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