《降低化學反應活化能的酶》細胞的能量供應和利用PPT
第一部分內容：必備知識·素養奠基
1.酶的高效性:
(1)含義:與___________相比,酶的催化效率更高。
(2)意義:使_________快速進行。
2.酶的專一性:
(1)含義:每一種酶只能催化___________反應。
(2)鎖鑰模型:
圖中A表示___,B表示_______________,E和F表示催化后的產物,而C和D則表示不能被該酶催化的物質。
(3)意義:使細胞代謝有條不紊地進行。
3.酶的作用條件較溫和:
(1)溫度對酶活性的影響(如圖1):
①ab段表示隨溫度升高,酶活性_________;b點時,酶活性_____,此點所對應的溫度為_________;bc段表示隨溫度升高,酶活性_________。
②a點時酶活性_____,但酶的空間結構_____。
③c點時酶活性喪失,其原因是___________________________________。
(2)pH對酶活性的影響(如圖2):
①de段表示隨pH升高,酶活性_________;e點時,酶活性_____,此點所對應的pH為_______;ef段表示隨pH升高,酶活性_________。
②d點和f點時酶活性喪失,其原因是______________________________________。
【激疑】
小澤同學發燒時,食欲減退,你能說出原因嗎?
提示:發燒時人的體溫超過了體內酶發揮作用的最適溫度,酶的活性下降,消化過程減慢。
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酶的特性PPT，第二部分內容：關鍵能力·素養形成
知識點一 酶的特性及相關實驗的分析
1.酶的專一性實驗設計:
(1)實驗原理:
①淀粉、蔗糖均為非還原糖,不能與斐林試劑共熱產生磚紅色沉淀。
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)實驗設計思路:
(3)實驗分析:
①自變量:反應物的不同。
②無關變量:溶液的量、溫度等。
③因變量:溶液是否出現磚紅色沉淀。
2.探究不同溫度對酶活性的影響:
(1)實驗原理:淀粉遇碘變藍,根據不同溫度下相同時間內反應后的溶液是否出現藍色以及藍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)實驗過程:
(3)實驗結論:酶的催化作用需要在適宜的溫度下進行,溫度過高或過低都會影響酶的活性。
3.探究pH對酶活性的影響:
(1)實驗原理:過氧化氫可在過氧化氫酶的作用下分解產生氧氣和水,根據不同pH下氣泡產生的快慢可判斷過氧化氫酶的活性。
(2)實驗過程。
①取8支潔凈的試管并編號,分別加入等量新鮮的肝臟研磨液。
②用鹽酸或NaOH溶液調整出不同的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用點燃但無火焰的衛生香來檢測氧氣的生成情況。
(3)實驗結論:酶發揮催化作用需要適宜的pH,pH偏高或偏低都會影響酶的活性。
4.實驗注意事項:
(1)在探究溫度影響酶活性的實驗中,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影響酶活性的實驗中,不宜選用淀粉溶液,原因是酸性或堿性溶液均會使淀粉水解。
(3)在探究溫度影響酶活性的實驗中,選取淀粉和淀粉酶,一般用碘液檢測實驗結果,不宜選用斐林試劑檢驗,原因是使用斐林試劑需要加熱,實驗步驟較為煩瑣,且可能影響實驗的自變量。
【思考·討論】
1.某加酶洗衣粉的成分中標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?(科學思維)
提示:無效果。根據酶的專一性分析,蛋白酶和淀粉酶分解蛋白質和淀粉,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.在使用相關酶的時候,往往需要先測定該酶的最適溫度和pH,測定時加入試劑的先后順序是怎樣的?(科學探究)
提示:在測定酶的最適溫度或pH的實驗中,應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,否則酶會在調節溫度或pH的過程中,先將底物分解,導致實驗失敗。
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知識點二 酶的相關曲線分析
1.酶高效性:
(1)曲線:
加入酶、無機催化劑和不加催化
劑時,化學反應達到平衡點時所需時間不同:
(2)要素解讀:
①催化劑可加快化學反應速率,與無機催化劑相比,酶的催化效率更高。
②酶只能縮短達到化學平衡所需的時間,不改變化學反應的平衡點。
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速率:
(1)曲線:
(2)要素解讀:
①底物濃度較低時,酶促反應速率與底物濃度成正比,即隨底物濃度的增加而增加。
②當底物濃度達到一定值后,再增加底物濃度,酶促反應速率不再增加。
4.酶濃度影響酶促反應速率:
(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,酶促反應速率與酶濃度成正比。
5.溫度和pH共同作用對酶活性的影響:
(1)曲線:
(2)要素解讀:
①反應溶液中pH的變化不影響酶作用的最適溫度。
②反應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反應速率的影響和溫度、pH對反應速率的影響,本質上有什么不同?(科學思維)
提示:溫度、pH通過影響酶活性影響反應速率;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速率。
2.底物濃度影響酶促反應速率的曲線中,當底物達到一定濃度后,酶促反應速率不再增加,其原因是什么?(科學思維)
提示:受酶濃度或酶數量的限制。
【素養案例】
用某種酶進行有關實驗的結果如圖所示,下列有關說法錯誤的是( )
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實驗結果可知酶具有高效性
D.由圖3實驗結果可知Cl-是酶的激活劑
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