3.2.2 酶的催化功能受多种条件的影响ppt课件（2020年新教材浙科版高中生物必修一）

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1、酶的催化功能受多种条件的影响 01 pH对酶催化功能的影响 02 影响酶催化功能的其他因素 目 录 pH对酶催化功能的影响01 影响酶作用的因素 PH,温度，和某些化合物都能影响酶的作用。 酶通常在一定pH范围内才起作用，而且在某一pH下作用最强。偏离 该PH值不论是升高还是降低，酶的活性都会下降。 图为pH对酶作用影响的典型曲线。最适的pH范围可能很窄，也可能 较宽,这取决于不同酶的特性。过酸、过碱都会使酶变性，使酶永久失 活。 探究影响酶催化功能的因素PH对过氧化氢酶的影响 目的要求 说明pH对酶活性的影响。 探究问题 过氧化氢酶的最适pH是多少? 材料用具 新鲜肝脏匀浆(过氧化氢酶溶液)

2、, 3%过氧化氢溶液，缓冲液(pH5.0、 pH6.0、pH7.0、pH8.0) , 清水，滤纸片，水槽，25mL量简，培养皿， 记号笔,反应小室，吸管，镊子，试管架。 l实验装置 l实验原理: 反应式： 2H2O2 2H2O+O2 过氧化氢酶 PH影响酶的活性，从而影响氧气的生成量，可用倒置量筒中的气体量来衡 量。 方法步骤 1.水槽加水至快满为止。 2.取大小相同的8片滤纸片放在盛有新鲜肝脏匀浆的培养皿中浸泡1 min, （目的是让滤纸片上有新鲜肝脏匀浆中含有过氧化氢酶）然后用镊子夹 起滤纸片，贴靠在培养皿壁上，使多余的匀浆流尽。 注意：滤纸片大小必须相同，浸泡要充分使多余匀浆流尽。保证每

3、片滤 纸片上的过氧化氢酶的量相等。 3.将3片含有酶的滤纸片小心放入反应小室的一侧内壁上，使滤纸片粘在 内壁上。 注意:放入滤纸片时，滤纸片不要碰到反应小室的瓶口。 4.将反应小室稍立起，使贴有滤纸片的一侧在上面，小心加入pH5.0的缓 冲液2mL，然后再加入2 mL 3%的过氧化氢溶液。将小室塞紧。 注意:加入溶液时，切勿使溶液接触贴在内壁上的滤纸片。防止过氧化氢 酶与过氧化氢溶液提前反应，影响实验结果。 5.将25mL量简横放于水槽中使之灌满水，若有气泡，将其轻轻倾斜，小 心排出气泡。然后将量筒倒立，使筒口一直处于水中。 6.将反应小室小心平放在水槽的水里，然后将量简移至反应小室口上伸 出

4、的玻璃管上方。实验过程中，小组的一个成员要一直扶着量筒，保证 量简的位置不动。 注意:此时反应小室贴有滤纸片的内壁应在上面。 7.将反应小室小心旋转180， 使过氧化氢溶液接触滤纸片，同时开始 计时。每隔30s读取量筒中水平面的刻度一次，共进行4次，记录结 果。 8.该实验完成后，反复冲洗反应小室，再重复上述实验过程，测量在 pH6.0、pH7.0、pH8.0下过氧化氢在酶的催化下所释放的气体量。 注意:所有的实验都要保证实验用品不混淆，不应该有上一次反应后的 剩余溶液。每次实验后，先用水充分冲洗反应小室，然后用相应缓冲 液再冲洗一遍。 9.记录实验结果。 实验记录 缓冲液pH5.0pH6.0

5、pH7.0pH8.0 收集的气体 体积（ML） 0.5min 1.0min 讨论 1.分析实验数据，你认为过氧化氢酶的最适pH为多少? 过氧化氢酶最适温度为PH77.5 2.实验过程中有哪些因素可能造成实验误差? 操作不当（滤纸片提前接触溶液量筒口曾露出水面或者实验前量筒内还 有气体存留实验装置气密性差重复实验过程中未冲洗反应小室或者冲洗 不干净读取数据出错） 实验材料（肝脏不新鲜过氧化氢溶液轻微变质） 偶然性（未多组实验排除偶然性影响） 未控制无关变量 3.如果想要得出不同的pH与酶活性关系的变化曲线，应该如何设计实验? 多设置几组不同PH值的组，组别越多，对于PH值的精确度越高 利用每分钟

6、生成的气体量作为酶活性的衡量标准，生成气体量越多，活 性越大 得到数据画出曲线图 4.为什么实验中水槽要注满水呢？ 过氧化氢分解会产生热量，温度升高能够加速过氧化氢分解，所以水槽中 加满水，有利于使反应小室处于恒温状态，保持在室温状态 5.实验中可以用试管来代替量筒吗？ 实验中要测量氧气体积，所以不能用试管代替量筒收集气体。 影响酶催化功能的其他因素02 酶促反应都有一个最适温度，在此温度以上或以下，酶活性均会下 降。 温度对酶促反应的影响有两个方面:其一，温度升高，反应物分子具有 的能量增加，反应速度加快。 其二，酶是蛋白 质，酶分子本身会随温度的升高而发生空间结 构改变，导致热变性。 温度

7、升得越高，酶变性的速率越快，升到一定 温度，酶将完全失去活性。这两个作用叠加在 一起，使得酶所催化的反应表现出最适温度。 温度影响酶促反应速率的重要因素 在040 C内，一般酶的活性随温度的升高而升高。低温会使酶的活性降 低，但不会破坏酶的分子结构，当温度适宜时,酶的催化作用可以恢复。 所以,酶一般在较低温度条件下保存。 归纳总结 反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。 底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响 (1)如图甲中，在其他条件适宜，酶数量一定时，酶促反应速率随底物浓 度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶 促反应速率不再增加。 (2)如图乙中，在底物充足、其他条

8、件适宜的条件下，酶促反应速率与酶 浓度成正比。 有机溶剂，重金属离子，酶的激活剂，酶的抑制剂等都会影响酶的活性 概念：指可作用于酶，从而降低降低酶的活性的物质。 种类：常见的有两种，竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂两类。 竞争性抑制剂于底物竞争酶的活性部位，从而影响底物与酶的正常结 合。 非竞争性抑制剂于酶活性部位以外的其他位点结合，即底物与抑制剂之 间无竞争关系，但是形成的抑制剂酶-底物复合物中的底物不能进 一步发生反应，从而降低酶的活性。 其他因素对酶活性的影响 酶的抑制剂 中间产物学说、锁钥学说和诱导契合学说 中间产物学说是在1913年提出来的，这个学说又被称为酶一底物复合物学 说。该学说认

9、为，在酶促反应中，底物(以S表示)首先与酶(以E表示)结合 形成不稳定的中间产物SE，这个中间产物进一步分解，形成产物(以P表示 )，并释放出酶。这个反应所需要的活化能少，反应速度快。酶促反应可以 表示为: S+ESE (中间产物) E+P。 课外读 锁钥学说是化学家费舍尔提出的，它是对酶反应机制的一种描述。费舍尔 认为酶是蛋白质，而蛋白质有一定的空间结构，酶在化学反应中与底物的 关系就像钥匙和锁的关系一样，它们的空间结构必须相互结合形成复合体 后才能发生反应。这个学说可以用来解释酶催化作用的专一性。 诱导契合学说是在锁钥学说的基础上提出的一个学说，这个学说对锁钥学 说的不足做了修订。这个学说

10、认为，酶的活性部位不是刚性不变的，其活 性部位的形状可在结合底物时有所改变，即底物与酶活性部位结合，会诱 导酶发生构象变化，使酶的活性中心变得与底物的结构互补，两者相互契 合，从而发挥催化功能。酶与底物的动态识别过程被称为诱导契合。这个 理论已得到实验上的证实。 一种底物或 少数几种相似底物 最高 明显降低 课堂练习 1.随食物进入胃内的唾液淀粉酶不再消化淀粉的原因是（ ） A.酸碱度改变使酶失活 B.唾液淀粉酶只能催化一次 C.温度改变使酶失活 D.胃中已有淀粉酶 A 2.下列关于探究酶特性的实验叙述中，正确的是（ ） A.若探究温度对酶活性的影响，可选择过氧化氢溶液为底物 B.若探究过氧化

11、氢酶的高效性，可选择无机催化剂作为对照 C.若探究温度对淀粉酶活性的影响，可选择本尼迪特试剂对实验结果进行检测 D.若用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性，可用碘碘化钾溶液对实验结 果进行检测 B 课堂练习 3.如图所示A、B、C三图依次表示酶浓度一定时，反应速率和反应物浓度 、温度、pH的关系。下列据图分析中正确的是（ ） A.图A中反应物浓度在4以后限制反应速率的因素是酶的结构 B.图B中该酶的最适温度是a点所对应的温度 C.人体的胃蛋白酶符合图C催化反应的速率变化曲线 D.图B中该酶在10 时分子结构已经破坏因而活性低 B 4.为了比较甲、乙两种酶对温度和pH的耐受程度(即保持活性的范围)的差异 ，科研人员做了相关的研究，结果如图。下列说法正确的是（ ） A.甲酶对温度的耐受程度比乙酶大 B.在pH为67的环境下，几乎测不到甲酶活性 C.在任何的环境中，甲酶活性都比乙酶高 D.测定pH对酶活性影响时温度应设为20 B