《降低化学反应活化能的酶》细胞的能量供应和利用PPT
第一部分内容：必备知识·素养奠基
1.酶的高效性:
(1)含义:与___________相比,酶的催化效率更高。
(2)意义:使_________快速进行。
2.酶的专一性:
(1)含义:每一种酶只能催化___________反应。
(2)锁钥模型:
图中A表示___,B表示_______________,E和F表示催化后的产物,而C和D则表示不能被该酶催化的物质。
(3)意义:使细胞代谢有条不紊地进行。
3.酶的作用条件较温和:
(1)温度对酶活性的影响(如图1):
①ab段表示随温度升高,酶活性_________;b点时,酶活性_____,此点所对应的温度为_________;bc段表示随温度升高,酶活性_________。
②a点时酶活性_____,但酶的空间结构_____。
③c点时酶活性丧失,其原因是___________________________________。
(2)pH对酶活性的影响(如图2):
①de段表示随pH升高,酶活性_________;e点时,酶活性_____,此点所对应的pH为_______;ef段表示随pH升高,酶活性_________。
②d点和f点时酶活性丧失,其原因是______________________________________。
【激疑】
小泽同学发烧时,食欲减退,你能说出原因吗?
提示:发烧时人的体温超过了体内酶发挥作用的最适温度,酶的活性下降,消化过程减慢。
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酶的特性PPT，第二部分内容：关键能力·素养形成
知识点一 酶的特性及相关实验的分析
1.酶的专一性实验设计:
(1)实验原理:
①淀粉、蔗糖均为非还原糖,不能与斐林试剂共热产生砖红色沉淀。
②淀粉酶可以催化淀粉水解为还原糖,但不能催化蔗糖水解。
(2)实验设计思路:
(3)实验分析:
①自变量:反应物的不同。
②无关变量:溶液的量、温度等。
③因变量:溶液是否出现砖红色沉淀。
2.探究不同温度对酶活性的影响:
(1)实验原理:淀粉遇碘变蓝,根据不同温度下相同时间内反应后的溶液是否出现蓝色以及蓝色的深浅可以判断淀粉被水解的量,从而判断不同温度下酶的活性。
(2)实验过程:
(3)实验结论:酶的催化作用需要在适宜的温度下进行,温度过高或过低都会影响酶的活性。
3.探究pH对酶活性的影响:
(1)实验原理:过氧化氢可在过氧化氢酶的作用下分解产生氧气和水,根据不同pH下气泡产生的快慢可判断过氧化氢酶的活性。
(2)实验过程。
①取8支洁净的试管并编号,分别加入等量新鲜的肝脏研磨液。
②用盐酸或NaOH溶液调整出不同的pH(如5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0)。
③分别滴加等量的过氧化氢溶液并摇匀。
④用点燃但无火焰的卫生香来检测氧气的生成情况。
(3)实验结论:酶发挥催化作用需要适宜的pH,pH偏高或偏低都会影响酶的活性。
4.实验注意事项:
(1)在探究温度影响酶活性的实验中,不宜选用H2O2溶液,原因是H2O2的分解本身受温度影响,温度越高,H2O2分解越快。
(2)在探究pH影响酶活性的实验中,不宜选用淀粉溶液,原因是酸性或碱性溶液均会使淀粉水解。
(3)在探究温度影响酶活性的实验中,选取淀粉和淀粉酶,一般用碘液检测实验结果,不宜选用斐林试剂检验,原因是使用斐林试剂需要加热,实验步骤较为烦琐,且可能影响实验的自变量。
【思考·讨论】
1.某加酶洗衣粉的成分中标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,为什么?(科学思维)
提示:无效果。根据酶的专一性分析,蛋白酶和淀粉酶分解蛋白质和淀粉,而油滴的主要成分是脂肪,上述酶无法将其分解,故无效果。
2.在使用相关酶的时候,往往需要先测定该酶的最适温度和pH,测定时加入试剂的先后顺序是怎样的?(科学探究)
提示:在测定酶的最适温度或pH的实验中,应先分别控制酶和底物的温度或pH,再将酶与底物混合,而不能颠倒,否则酶会在调节温度或pH的过程中,先将底物分解,导致实验失败。
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知识点二 酶的相关曲线分析
1.酶高效性:
(1)曲线:
加入酶、无机催化剂和不加催化
剂时,化学反应达到平衡点时所需时间不同:
(2)要素解读:
①催化剂可加快化学反应速率,与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。
②酶只能缩短达到化学平衡所需的时间,不改变化学反应的平衡点。
2.酶专一性:
(1)曲线:
分别向蔗糖溶液和麦芽糖溶液中加入麦芽糖酶,底物剩余量不同:
(2)要素解读:
①加入麦芽糖酶,蔗糖剩余量不变,而麦芽糖剩余量减少。
②麦芽糖酶不能催化蔗糖水解,可以催化麦芽糖水解。
3.底物浓度影响酶促反应速率:
(1)曲线:
(2)要素解读:
①底物浓度较低时,酶促反应速率与底物浓度成正比,即随底物浓度的增加而增加。
②当底物浓度达到一定值后,再增加底物浓度,酶促反应速率不再增加。
4.酶浓度影响酶促反应速率:
(1)曲线:
(2)要素解读:
在有足够底物而又不受其他因素影响的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比。
5.温度和pH共同作用对酶活性的影响:
(1)曲线:
(2)要素解读:
①反应溶液中pH的变化不影响酶作用的最适温度。
②反应溶液中温度的变化不影响酶作用的最适pH。
【思考·讨论】
1.酶浓度和底物浓度对反应速率的影响和温度、pH对反应速率的影响,本质上有什么不同?(科学思维)
提示:温度、pH通过影响酶活性影响反应速率;酶浓度、底物浓度通过影响酶与底物的接触面积影响酶促反应速率。
2.底物浓度影响酶促反应速率的曲线中,当底物达到一定浓度后,酶促反应速率不再增加,其原因是什么?(科学思维)
提示:受酶浓度或酶数量的限制。
【素养案例】
用某种酶进行有关实验的结果如图所示,下列有关说法错误的是( )
A.该酶的最适催化温度不确定
B.图2和图4能说明该酶一定不是胃蛋白酶
C.由图4实验结果可知酶具有高效性
D.由图3实验结果可知Cl-是酶的激活剂
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