第五章細胞的能量供應和利用第1節(jié)降低化學反應活化能的酶學習目標目標010203說出酶的三大特性，理解酶促反應過程。(生命觀念）探究影響酶活性的因素，培養(yǎng)學生的科學思維能力，運用實驗基本原理設計簡單的實驗,培養(yǎng)學生的科學探究能力。（科學思維、科學探索）通過閱讀分析“關于酶本質(zhì)的探索”的資料，認同科學是在不斷的探索和爭論中前進的，體會科學家不畏挫折的精神。（社會責任）化學本質(zhì)絕大多數(shù)是_______少數(shù)是_________元素組成合成原料合成場所來源一般來說，活細胞都能產(chǎn)生作用場所作用原理RNA

蛋白質(zhì)核糖核苷酸氨基酸核糖體細胞核（真核生物）細胞內(nèi)、外及生物體外均能發(fā)揮作用C、H、O、N、(S)C、H、O、N、P顯著降低化學反應的活化能溫故知新：酶的本質(zhì)酶的化學本質(zhì)不同于無機催化劑，酶的催化功能與無機催化劑有什么不同呢？1、多酶片中含有多少種酶？胰酶包含胰淀粉酶、胰脂肪酶、及胰蛋白酶2、多酶片中為什么要添加多種酶？食物的主要成分為淀粉、脂肪及蛋白質(zhì)，催化淀粉分解需要淀粉酶，催化脂肪分解需要脂肪酶，催化蛋白質(zhì)水解需要蛋白酶。酶特性一：專一性任務一：自主學習課本P81-82相關內(nèi)容，小組合作利用所給材料和器具完成實驗設計驗證酶的專一性。時間5min。一、酶的專一性質(zhì)量分數(shù)為2%新配制的淀粉酶溶液，新鮮的質(zhì)量分數(shù)為20%的肝臟研磨液；質(zhì)量分數(shù)為3%的可溶性淀粉溶液，質(zhì)量分數(shù)為3%的蔗糖溶液，蔗糖酶溶液；斐林試劑，碘液。試管，燒杯，量筒，滴管，溫度計，試管夾，三腳架，石棉網(wǎng)，酒精燈，火柴，衛(wèi)生香。1.實驗材料及試劑：2.實驗器具：（1）如何設計驗證酶專一性實驗？（2）選擇什么反應物和酶進行實驗，依據(jù)是什么？（3）用什么鑒別生成物？①同種酶，不同底物方案一：淀粉、蔗糖

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淀粉酶方案二：淀粉、蔗糖

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蔗糖酶②同種底物，不同酶方案三：淀粉

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淀粉酶、蔗糖酶方案四：蔗糖

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淀粉酶、蔗糖酶鑒別試劑：鑒別試劑：可用斐林試劑或碘液。鑒別試劑：只能用斐林試劑，不能用碘液。3.設計方案：只能用斐林試劑，不能用碘液。一、酶的專一性淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用工業(yè)淀粉酶的最適溫度為60℃，酶活性最高結(jié)論：淀粉酶只能催化淀粉水解，對蔗糖則不起催化作用。酶特性一：專一性每一種酶只能催化一種或一類化學反應。①脲酶——只能催化尿素分解②過氧化氫酶——只能催化過氧化氫分解③二肽酶——可以催化所有的二肽分解底物濃度反應速率底物D+酶D底物D+酶E學科交叉：無機催化劑催化的化學反應的范圍比較廣，比如酸既能催化蛋白質(zhì)的水解也能催化脂肪水解，還能催化淀粉的水解。酶具有專一性：3、根據(jù)模型，你能解釋酶為什么具有專一性嗎？酶有一定的空間結(jié)構(gòu)，就像鑰匙和鎖必須相互配合，酶的結(jié)構(gòu)與反應物的空間結(jié)構(gòu)相互契合才能發(fā)生反應。下圖表示的是某種酶作用模型。思考回答下列問題：1、該反應的底物、產(chǎn)物、催化劑分別是？寫出反應式，說出你的判斷依據(jù)。2、該模型體現(xiàn)了酶的什么特性？de+fa專一性

鎖鑰學說4、酶的專一性對生物體有什么意義？意義：保證了細胞代謝能夠有條不紊地進行。資料：多酶片中酶的含量約為0.313g/片，其中胰酶0.3g/片，胃蛋白酶0.013g/片，而成人一頓飯攝入的食物總量約為600g。為什么少量的酶就能催化大量的食物分解？二、酶具有高效性酶特性二：高效性（1）酶的催化效率一般是無機催化劑的107

～1013倍。（2）酶可在1s內(nèi)完成非酶體系需要3年-30萬年時間的反應。科學家整理大量的實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：酶具有高效性對生物體有何意義？（1）保證了細胞代謝快速有效地進行。（2）保證了細胞內(nèi)能量供應的穩(wěn)定。二、酶具有高效性二、酶具有高效性在坐標圖中分別繪制不同條件下（不加催化劑、加無機催化劑和加酶）產(chǎn)物濃度隨時間的變化曲線。時間產(chǎn)物濃度a：加酶b：加無機催化劑c：不加催化劑abc催化劑只能縮短達到平衡的時間，不改變化學反應的方向和化學平衡點，即不能改變產(chǎn)物的生成量。a、c對比說明酶具有__________。a、b對比說明酶具有__________。催化作用高效性影響酶活性的條件為什么多酶片用過熱的水或與酸性物質(zhì)同時服用會影響藥效？溫度和pH會影響酶的活性。酶活性：酶催化特定化學反應的能力。表示方法：一定條件下酶所催化某一化學反應的速率。即：單位時間、單位體積中反應物的減少量或產(chǎn)物的生成量。任務二：自主學習課本P82-83相關內(nèi)容，小組合作利用教材中所給實驗材料設計實驗探究溫度和pH對酶活性的影響。時間5min。質(zhì)量分數(shù)為2%的淀粉酶溶液、質(zhì)量分數(shù)為20%的肝臟研磨液（過氧化氫酶）、緩沖液、質(zhì)量分數(shù)為3%的可溶性淀粉溶液、體積分數(shù)為3%的過氧化氫溶液物質(zhì)的量濃度為0.01mol/L的鹽酸、物質(zhì)的量濃度為0.01mol/L的NaOH溶液、熱水、蒸餾水、冰塊、碘液、斐林試劑1.實驗材料及試劑：（1）選擇哪一種酶和底物作為實驗材料？為什么？（2）該實驗的自變量和因變量分別是什么?如何控制自變量？怎樣檢測或觀察因變量？（3）對照組怎樣設置？需要設置幾組實驗？（4）如何保證酶和底物混合時溫度或pH一致？2.實驗原理：淀粉(非還原性)

麥芽糖(還原性)淀粉酶（一）探究溫度對酶活性的影響3.變量分析:(1)自變量：(2)因變量：檢測：加碘液，看溶液藍色的深淺或有無。(3)無關變量：溫度1.實驗材料：淀粉、淀粉酶為什么不選用H2O2作為反應底物？H2O2不穩(wěn)定，受熱易分解。注意：不能用斐林試劑，因為需要水浴加熱，會影響自變量，對實驗結(jié)果造成影響。檢測指標？淀粉用量、酶量、pH、反應時間等酶活性大小淀粉的剩余量（最適溫度、低于、高于）設置幾個溫度？探究溫度對酶活性的影響實驗4.實驗步驟操作1號2號3號4號5號6號0℃0℃60℃60℃100℃100℃可溶性淀粉溶液2mL—2mL—2mL—新鮮淀粉酶溶液—1mL—1mL—1mL保溫在各自溫度下保溫5min混合將2號加入1號中將4號加入3號中將6號加入5號中保溫在各自溫度下保溫5min加碘液2滴2滴2滴觀察顏色變藍不變藍變藍先處理溫度，再混合，原因：保證反應從一開始就是預設溫度。（一）探究溫度對酶活性的影響2.實驗原理:2H2O22H2O+O2↑過氧化氫酶3.變量分析:(1)自變量：(2)因變量：(3)無關變量：（二）探究pH對酶活性的影響pH酶活性大小H2O2的體積、酶量、溫度、反應時間等（最適pH、低于、高于）1.實驗材料：H2O2、H2O2酶不選用淀粉作為反應底物的原因？淀粉在酸性條件下會被水解檢測指標？氧氣產(chǎn)生速率4.實驗步驟操作1號2號3號4號5號6號過氧化氫溶液2mL—2mL—2mL—新鮮的肝臟研磨液—2滴—2滴—2滴分別調(diào)節(jié)pH加適量NaOH加等量HCl加等量蒸餾水混合將2號加入1號中將4號加入3號中將6號加入5號中觀察現(xiàn)象產(chǎn)生少量氣泡產(chǎn)生少量氣泡產(chǎn)生大量氣泡（二）探究pH對酶活性的影響5.實驗結(jié)論

溶液的溫度和pH都對酶活性有影響；與無機催化劑相比，酶所催化的化學反應一般是在比較溫和的條件下進行。酶特性三：作用條件溫和結(jié)合生物興趣小組的實驗結(jié)構(gòu)構(gòu)建溫度和pH對酶活性影響的數(shù)學模型。酶活性溫度/pH影響酶活性的條件（1）描述溫度、PH值對酶活性的影響。（2）低溫、高溫、過酸、過堿對酶的活性影響的本質(zhì)是一樣的嗎？（3）不同種酶的最適溫度、最適PH相同嗎？溫度對酶的影響曲線溫度v最適溫度PH值對酶的影響曲線PHv最適PH解讀：（1）酶的活性最高，催化效率最高的溫度稱為酶的最適溫度。（2）在低于最適溫度的范圍內(nèi),酶的活性隨著溫度的升高而升高。（3）當超過最適溫度，酶的活性隨著溫度的升高而降低，甚至失活。低溫使酶活性受抑制，但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，溫度恢復，酶活性可以恢復。（低溫保存）高溫、強酸、強堿使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活。(變性)影響酶活性的條件酶的名稱最適溫度（°C）最適pH動物體內(nèi)的酶35-406.5-8.0植物體內(nèi)的酶40-504.5-6.5細菌和真菌

差別很大差別很大酶的名稱最適PH過氧化氫酶（肝）6.8唾液淀粉酶6.8脂肪酶8.3胰蛋白酶8.0-9.0胃蛋白酶

1.5-2.2教材P84左上角“相關信息”思考：唾液淀粉酶隨唾液流入胃，胃蛋白酶隨食糜進入小腸后，還能催化蛋白質(zhì)分解嗎？請結(jié)合酶的化學本質(zhì)分析原因。絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，堿性條件下，胃蛋白酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，酶永久失活，所以酶活性不會改變。學以致用糖衣（主要成分是蔗糖；可在酸性環(huán)境中溶解）胃蛋白酶腸溶衣（成分是丙烯酸樹脂；具有抗酸性）胰酶為什么多酶片需要層層包裹？胰酶為什么不能在胃里就被釋放出來？一是為了使多酶片中的胃蛋白酶在胃內(nèi)、胰酶在小腸中發(fā)揮催化相應食物成分分解的作用；二是為了使多酶片中的胰酶未到達小腸時，其活性不會受到胃液

pH值的影響。①有適宜的溫度②有適宜的pH酶的特性小結(jié)酶具有高效性酶具有專一性酶的作用條件比較溫和酶的應用溶菌酶溶解細菌的細胞壁含酶牙膏多酶片胰蛋白酶促進傷口愈合加酶洗衣粉果膠酶酶為生活添姿彩實戰(zhàn)訓練

1.據(jù)圖判斷敘述錯誤的是(

)A．影響AB段反應速率的主要因素是底物濃度B．限制BC段反應速率的主要因素可能是酶量C．溫度導