《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶》細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用PPT
第一部分內(nèi)容：必備知識(shí)·素養(yǎng)奠基
1.酶的高效性:
(1)含義:與___________相比,酶的催化效率更高。
(2)意義:使_________快速進(jìn)行。
2.酶的專一性:
(1)含義:每一種酶只能催化___________反應(yīng)。
(2)鎖鑰模型:
圖中A表示___,B表示_______________,E和F表示催化后的產(chǎn)物,而C和D則表示不能被該酶催化的物質(zhì)。
(3)意義:使細(xì)胞代謝有條不紊地進(jìn)行。
3.酶的作用條件較溫和:
(1)溫度對(duì)酶活性的影響(如圖1):
①ab段表示隨溫度升高,酶活性_________;b點(diǎn)時(shí),酶活性_____,此點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度為_________;bc段表示隨溫度升高,酶活性_________。
②a點(diǎn)時(shí)酶活性_____,但酶的空間結(jié)構(gòu)_____。
③c點(diǎn)時(shí)酶活性喪失,其原因是___________________________________。
(2)pH對(duì)酶活性的影響(如圖2):
①de段表示隨pH升高,酶活性_________;e點(diǎn)時(shí),酶活性_____,此點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的pH為_______;ef段表示隨pH升高,酶活性_________。
②d點(diǎn)和f點(diǎn)時(shí)酶活性喪失,其原因是______________________________________。
【激疑】
小澤同學(xué)發(fā)燒時(shí),食欲減退,你能說出原因嗎?
提示:發(fā)燒時(shí)人的體溫超過了體內(nèi)酶發(fā)揮作用的最適溫度,酶的活性下降,消化過程減慢。
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酶的特性PPT，第二部分內(nèi)容：關(guān)鍵能力·素養(yǎng)形成
知識(shí)點(diǎn)一 酶的特性及相關(guān)實(shí)驗(yàn)的分析
1.酶的專一性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):
(1)實(shí)驗(yàn)原理:
①淀粉、蔗糖均為非還原糖,不能與斐林試劑共熱產(chǎn)生磚紅色沉淀。
②淀粉酶可以催化淀粉水解為還原糖,但不能催化蔗糖水解。
(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路:
(3)實(shí)驗(yàn)分析:
①自變量:反應(yīng)物的不同。
②無關(guān)變量:溶液的量、溫度等。
③因變量:溶液是否出現(xiàn)磚紅色沉淀。
2.探究不同溫度對(duì)酶活性的影響:
(1)實(shí)驗(yàn)原理:淀粉遇碘變藍(lán),根據(jù)不同溫度下相同時(shí)間內(nèi)反應(yīng)后的溶液是否出現(xiàn)藍(lán)色以及藍(lán)色的深淺可以判斷淀粉被水解的量,從而判斷不同溫度下酶的活性。
(2)實(shí)驗(yàn)過程:
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:酶的催化作用需要在適宜的溫度下進(jìn)行,溫度過高或過低都會(huì)影響酶的活性。
3.探究pH對(duì)酶活性的影響:
(1)實(shí)驗(yàn)原理:過氧化氫可在過氧化氫酶的作用下分解產(chǎn)生氧氣和水,根據(jù)不同pH下氣泡產(chǎn)生的快慢可判斷過氧化氫酶的活性。
(2)實(shí)驗(yàn)過程。
①取8支潔凈的試管并編號(hào),分別加入等量新鮮的肝臟研磨液。
②用鹽酸或NaOH溶液調(diào)整出不同的pH(如5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0)。
③分別滴加等量的過氧化氫溶液并搖勻。
④用點(diǎn)燃但無火焰的衛(wèi)生香來檢測(cè)氧氣的生成情況。
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:酶發(fā)揮催化作用需要適宜的pH,pH偏高或偏低都會(huì)影響酶的活性。
4.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng):
(1)在探究溫度影響酶活性的實(shí)驗(yàn)中,不宜選用H2O2溶液,原因是H2O2的分解本身受溫度影響,溫度越高,H2O2分解越快。
(2)在探究pH影響酶活性的實(shí)驗(yàn)中,不宜選用淀粉溶液,原因是酸性或堿性溶液均會(huì)使淀粉水解。
(3)在探究溫度影響酶活性的實(shí)驗(yàn)中,選取淀粉和淀粉酶,一般用碘液檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,不宜選用斐林試劑檢驗(yàn),原因是使用斐林試劑需要加熱,實(shí)驗(yàn)步驟較為煩瑣,且可能影響實(shí)驗(yàn)的自變量。
【思考·討論】
1.某加酶洗衣粉的成分中標(biāo)明含有淀粉酶和蛋白酶,若衣服不小心被染上油滴,用上述洗衣粉效果如何,為什么?(科學(xué)思維)
提示:無效果。根據(jù)酶的專一性分析,蛋白酶和淀粉酶分解蛋白質(zhì)和淀粉,而油滴的主要成分是脂肪,上述酶無法將其分解,故無效果。
2.在使用相關(guān)酶的時(shí)候,往往需要先測(cè)定該酶的最適溫度和pH,測(cè)定時(shí)加入試劑的先后順序是怎樣的?(科學(xué)探究)
提示:在測(cè)定酶的最適溫度或pH的實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)先分別控制酶和底物的溫度或pH,再將酶與底物混合,而不能顛倒,否則酶會(huì)在調(diào)節(jié)溫度或pH的過程中,先將底物分解,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。
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知識(shí)點(diǎn)二 酶的相關(guān)曲線分析
1.酶高效性:
(1)曲線:
加入酶、無機(jī)催化劑和不加催化
劑時(shí),化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡點(diǎn)時(shí)所需時(shí)間不同:
(2)要素解讀:
①催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率,與無機(jī)催化劑相比,酶的催化效率更高。
②酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需的時(shí)間,不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。
2.酶專一性:
(1)曲線:
分別向蔗糖溶液和麥芽糖溶液中加入麥芽糖酶,底物剩余量不同:
(2)要素解讀:
①加入麥芽糖酶,蔗糖剩余量不變,而麥芽糖剩余量減少。
②麥芽糖酶不能催化蔗糖水解,可以催化麥芽糖水解。
3.底物濃度影響酶促反應(yīng)速率:
(1)曲線:
(2)要素解讀:
①底物濃度較低時(shí),酶促反應(yīng)速率與底物濃度成正比,即隨底物濃度的增加而增加。
②當(dāng)?shù)孜餄舛冗_(dá)到一定值后,再增加底物濃度,酶促反應(yīng)速率不再增加。
4.酶濃度影響酶促反應(yīng)速率:
(1)曲線:
(2)要素解讀:
在有足夠底物而又不受其他因素影響的情況下,酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。
5.溫度和pH共同作用對(duì)酶活性的影響:
(1)曲線:
(2)要素解讀:
①反應(yīng)溶液中pH的變化不影響酶作用的最適溫度。
②反應(yīng)溶液中溫度的變化不影響酶作用的最適pH。
【思考·討論】
1.酶濃度和底物濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響和溫度、pH對(duì)反應(yīng)速率的影響,本質(zhì)上有什么不同?(科學(xué)思維)
提示:溫度、pH通過影響酶活性影響反應(yīng)速率;酶濃度、底物濃度通過影響酶與底物的接觸面積影響酶促反應(yīng)速率。
2.底物濃度影響酶促反應(yīng)速率的曲線中,當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到一定濃度后,酶促反應(yīng)速率不再增加,其原因是什么?(科學(xué)思維)
提示:受酶濃度或酶數(shù)量的限制。
【素養(yǎng)案例】
用某種酶進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如圖所示,下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是( )
A.該酶的最適催化溫度不確定
B.圖2和圖4能說明該酶一定不是胃蛋白酶
C.由圖4實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知酶具有高效性
D.由圖3實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知Cl-是酶的激活劑
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