酶的特性
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酶的特性主要四点:1、酶具有高效率的催化能力;2、酶具有专一性;(每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
)3、酶在生物体内参与每一次反应后,它本身的性质和数量都不会发生改变(与催化剂相似);4、酶的作用条件较温和。
(1)酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。
(2)在最适宜的温度和PH条件下,酶的活性最高。
温度和PH偏高或偏低,酶活性都会明显降低。
一般来说,动物体内的酶最适温度在35~40℃之间;动物体内的酶最适温度在40~50℃之间;动物体内的酶最适PH大多在6.5~8.0之间,但也有例外,如胃蛋白酶的最适PH为1.5;植物体内的酶最适PH大多在4.5~6.5之间。
(3)过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。
0℃左右时,酶的活性很低,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性可以升高。
酶对化学反应的催化效率称为酶活性。
1.高度的催化效率一般而论,酶促反应速度比非催化反应高,例如,反应H2O2+H2O2→2H2O+O2在无催化剂时,需活化能18,000卡/克分子;胶体钯存在时,需活化能11,700卡/克分子;有过氧化氢酶(catalase)存在时,仅需活化能2,000卡/克分子以下。
2.高度的专一性一种酶只作用于一类化合物或一定的化学键,以促进一定的化学变化,并生成一定的产物,这种现象称为酶的特异性或专一性(specificity)。
受酶催化的化合物称为该酶的底物或作用物(substrate)。
酶对底物的专一性通常分为以下几种:(1)绝对特异性(absolute specifictity)有的酶只作用于一种底物产生一定的反应,称为绝对专一性,如脲酶(urease),只能催化尿素水解成NH3和CO2,而不能催化甲基尿素水解。
(2)相对特异性(relative specificity)一种酶可作用于一类化合物或一种化学键,这种不太严格的专一性称为相对专一性。
如脂肪酶(lipase)不仅水解脂肪,也能水解简单的酯类;磷酸酶(phosphatase)对一般的磷酸酯都有作用,无论是甘油的还是一元醇或酚的磷酸酯均可被其水解。
一、实验目的1. 了解酶的基本概念和特性。
2. 掌握酶的催化作用及其影响因素。
3. 学习酶活力测定方法。
4. 通过实验,加深对酶学理论的理解。
二、实验原理酶是一种生物催化剂,具有高效、专一、温和等特性。
酶的活性受温度、pH值、底物浓度、酶浓度等因素的影响。
本实验通过测定酶活力,分析不同因素对酶活性的影响。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 酶制剂- 底物- 水浴锅- 移液器- 计时器- pH计- 温度计2. 实验仪器:- 酶活力测定仪- 分光光度计四、实验方法1. 酶活力测定:- 采用比色法测定酶活力。
- 将底物溶液和酶溶液混合,在一定温度和pH值下反应。
- 使用分光光度计测定反应体系在特定波长下的吸光度。
- 根据吸光度变化计算酶活力。
2. 不同因素对酶活性的影响:- 温度:在0℃、25℃、37℃、50℃、70℃等不同温度下测定酶活力。
- pH值:在pH值分别为3、5、7、9、11的缓冲溶液中测定酶活力。
- 底物浓度:在一定范围内改变底物浓度,测定酶活力。
- 酶浓度:在一定范围内改变酶浓度,测定酶活力。
五、实验结果与分析1. 酶活力测定结果:- 在不同温度下,酶活力随温度升高而增大,在37℃时达到最大值,之后随温度升高而降低。
- 在不同pH值下,酶活力在pH值为7时达到最大值,pH值过高或过低都会使酶活力降低。
- 在一定范围内,底物浓度和酶浓度对酶活力有显著影响。
2. 不同因素对酶活性的影响分析:- 温度:酶活性受温度影响较大,过高或过低的温度都会使酶失活。
- pH值:酶活性受pH值影响较大,不同酶的最适pH值不同。
- 底物浓度:在一定范围内,底物浓度越高,酶活力越大。
- 酶浓度:在一定范围内,酶浓度越高,酶活力越大。
六、实验结论1. 酶具有高效、专一、温和等特性。
2. 酶活性受温度、pH值、底物浓度、酶浓度等因素的影响。
3. 在实际应用中,应根据酶的特性选择合适的反应条件,以提高酶的催化效率。
《酶的特性》教案(5篇)《酶的特性》教案 1一、教材分析本节课主要讲述酶在生物新陈代谢中的重要作用及其生理特性,教材对酶的本质和特性作了重点介绍。
本章本节课内容是高二生物教材的重难点内容。
自然界中的一切生命现象皆与酶的活动有关。
在本章节中通过探索验证酶的特性的教学过程,培养学生建立科学的思维方法和研究精神。
二、教学目标:1、知识目标:学会控制自变量,观察和检测因变量的变化及设置对照组和实验组。
2、能力目标:学会用准确的语言阐明实验探究的结果。
概述温度和pH影响酶的活性。
4、情感态度价值观:体验科学探究过程,领悟科学探究方法,体现团队合作精神。
三、教学难点:确定和控制对照实验中的自变量和无关变量,观察和检测因变量的变化。
四、学情分析学生通过上一节课的学习已经有了实验操作基础,这节课的三个实验是在前面的基础上完成的,所以学生对此并不陌生。
五、教学方法1.实验法:比较过氧化氢在不同条件下的分解。
2.学案导学:见后面的学案。
3.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备实验材料用具的准备、课件制作、学生预习有关内容七、课时安排:1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
教师:通过复习上节课的内容---酶的高效性的实验,导入新课。
提问:酶的催化效率如此高效,酶能否催化任意一个化学反应?(三)合作探究、精讲点拨。
探究一:酶的专一性教师演示“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”实验,学生边看边做此实验,仔细观察根据现象可知:淀粉酶只能催化淀粉水解,而不能催化蔗糖水解。
说明生物体内某些酶只能催化某些分子结构相近的物质,而不能催化所有物质。
如二肽酶能水解任意两种氨基酸组成的二肽。
所以,每一种酶只能催化一种或一类化合物。
通过实验可以得出这样的结论:酶的催化作用具有专一性。
5.1《酶的特性》教学设计一、教材分析《酶的特性》是新人教版生物学必修一《分子与细胞》第五章第一节《降低化学反应活化能的酶》第二课时的内容。
本节教材内容包括“酶具有高效性”、“酶具有专一性”、“影响酶活性条件的探究与分析”三大内容。
其中“酶具有高效性”的内容,在前一课的“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中学生已自我构建。
有关“酶具有专一性”的内容,隐含着同一种酶对不同底物的作用和不同的酶对同一种底物的作用的内容,对于这一内容,只要引导学生对前一节所学实验就底物和酶进行改变,通过亲自实验及分析,很容易突破。
因此,“影响酶活性的条件”的探究实验是本节课的重心所在,而这一内容所包含的实验方案设计、实验操作过程及实验结果分析,既是前面所学的“酶的作用与本质”知识的延续和进一步理解,又是学生以后学习影响光合作用和呼吸作用因素知识与技能的基础,同时又是培养学生生物科学研究素养非常好的内容,对学生学习与研究生命科学的兴趣将产生较大的影响。
二、学情分析本节课之前,学生学习了第 1 课时“酶的作用和本质”,结合初中学习的人体内消化酶知识,学生已具备了以下与本节学习相关的知识和技能基础,即对照实验的设计与操作方法、自变量和无关变量的分析与控制方法。
然而,对科学探究的一般程序“提出问题→作出假设→设计实验→进行实验→分析结果,得出结论→表达和交流→进一步探究”还缺乏理论性的指导,有关影响酶条件的实验方案设计,特别是细节问题:如底物的选择、指示剂的运用等,对学生而言,要求较高,存在相当大的困难,为此采取学生讨论和教师引导结合的教学设计思路来突破这一困难。
三、教学目标(一)知识目标1、说明酶的特性,探究酶活性受到环境因素(如 PH 和温度等)的影响。
2、学会控制自变量,观察和检测因变量的变化,以及设置对照组和重复实验。
(二)德育目标1通过实验探究活动,使学生具有探索、创新、合作和勇于实践的科学精神与态度。
2学生能参与讨论生活生产、社会热点问题并做出理性解释和宣传,形成一定的社会责任。
《酶的特性》导学案一、学习目标1、理解酶的高效性、专一性和作用条件较温和等特性。
2、通过实验探究,掌握控制变量的科学方法。
3、了解酶的特性在生产、生活中的应用。
二、学习重点1、酶的高效性和专一性。
2、影响酶活性的条件。
三、学习难点1、实验设计与变量控制。
2、酶作用条件较温和的理解。
四、知识回顾1、细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。
2、酶的作用:酶在细胞代谢中具有催化作用,能降低化学反应的活化能。
五、新课学习(一)酶的高效性1、实验:比较过氧化氢在不同条件下的分解实验目的:通过比较过氧化氢在不同条件下分解的速率,了解酶的高效性。
实验原理:过氧化氢在常温下分解缓慢,在加热、FeCl₃溶液和过氧化氢酶的作用下分解加快。
氧气的产生量可以通过观察产生的气泡数量或带火星的木条复燃程度来判断。
实验材料:新鲜的质量分数为 20%的肝脏研磨液、新配制的体积分数为 3%的过氧化氢溶液、质量分数为 35%的 FeCl₃溶液、量筒、试管、滴管、酒精灯、火柴等。
实验步骤:(1)取 4 支洁净的试管,分别编号为 1、2、3、4,向各试管内分别加入 2 mL 过氧化氢溶液。
(2)将 1 号试管放在常温下,观察气泡产生的情况。
(3)将 2 号试管放在 90℃左右的水浴中加热,观察气泡产生的情况,并与 1 号试管作比较。
(4)向 3 号试管内滴入 2 滴 FeCl₃溶液,观察气泡产生的情况。
(5)向 4 号试管内滴入 2 滴肝脏研磨液,观察气泡产生的情况。
(6)待 4 号试管反应结束后,将点燃但无火焰的卫生香分别放入 1、2、3、4 号试管内液面的上方,观察卫生香燃烧的情况。
实验结果:4 号试管产生的气泡最多,卫生香燃烧最剧烈;其次是3 号试管;1 号试管产生的气泡较少;2 号试管产生的气泡较少,卫生香燃烧不明显。
实验结论:与无机催化剂相比,酶具有高效性,能显著降低化学反应的活化能。
2、酶具有高效性的意义酶的高效性保证了细胞内化学反应的快速进行,使生命活动能够高效有序地进行。
⾷品酶学复习题(1)⾷品酶学复习题(1)1.酶的特性有哪些?(1)催化效率⾼:⽐⼀般的酶⾼106-1013倍;(2)酶作⽤的专⼀性:⼀种酶作⽤于⼀种或⼀类分⼦结构相似的物质(3)易变性:⼤多数酶的化学本质是蛋⽩质,因⽽会被⾼温、酸、强碱等破坏(4)酶的催化条件温和;(5)酶在⽣物体内参与每⼀次反应后,它本⾝的性质和数量都不会发⽣改变。
8. 国际酶学委员会推荐的分类和命名规则的主要依据是什么?酶学委员会提出以酶所催化的化学反应性质作为酶的分类和命名规则的主要依据,每⼀种酶都给以三个名称:系统名,惯⽤名和⼀个数字编号。
2、脂肪酶和脂肪氧化酶的不同?脂肪酶⽔解脂肪,产⽣⽢油、⽢油⼀酯和脂肪酸脂肪氧化酶催化顺,顺-1,4-戊⼆烯的不饱和脂肪酸及酯的氢化氧化作⽤。
4、酶活⼒:指酶催化反应的能⼒,它表⽰样品中酶的含量。
3、Km值代表反应速度达到最⼤反应速度⼀半时的底物浓度。
固定化酶:是指在⼀定的空间范围内起催化作⽤,并能反复和连续使⽤的酶。
优点:同⼀批固定化酶能在⼯艺流程中重复多次的使⽤;固定化后,和反应物分开,有利于控制⽣产过程,同时也省去了热处理使酶失活的步骤;稳定性显著提⾼;可长期使⽤,并可预测衰败的速度;提供了研究酶动⼒学的良好模型。
26.固定化酶的稳定性增强主要表现在哪些⽅⾯?操作稳定性(2)贮藏稳定性(3)热稳定性(4)对蛋⽩酶的稳定性(5)酸碱稳定性。
27.什么是糖酶?常见的糖酶有哪⼏种?(四种以上)糖酶:裂解多糖中将单糖连接在⼀起的化学键,使多糖降解为⼩分⼦,催化糖单位结构上的重排形成新的糖类化合物的酶。
常见的糖酶:α-淀粉酶、糖化酶、β-淀粉酶,乳糖酶,果胶酶,纤维素酶等最常见的微⽣物产酶发酵类型是液体深层发酵2. 琼脂糖凝胶过滤和离⼦交换法等纯化酶的机理各是什么?琼脂糖凝胶过滤:不同式样通过凝胶时,能进⼊颗粒状凝胶的微孔的⼩分⼦被阻滞,不能进⼊微孔的⼤分⼦未被阻滞,改变颗粒状凝胶的微孔⼤⼩可能改变凝胶量分级分离范围。
一、实验目的通过本实验,了解酶的特性和作用机理,掌握酶的催化活性、专一性、温度和pH 值对酶活性的影响,以及酶的激活剂和抑制剂对酶活性的影响。
二、实验原理酶是一种生物催化剂,具有高效性、专一性和可调节性等特点。
酶的催化活性受多种因素影响,如温度、pH值、底物浓度、激活剂和抑制剂等。
本实验通过观察不同条件下酶的催化活性变化,探讨酶的特性。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:(1)淀粉溶液、蔗糖溶液、酵母浸膏、酶提取液(2)碘液、班氏试剂、氢氧化钠、盐酸、硫酸铵、氯化钠、硫酸铜(3)恒温水浴锅、试管、试管架、滴管、显微镜等2. 实验仪器:(1)恒温水浴锅:用于控制实验温度(2)试管、试管架:用于盛装实验试剂(3)滴管:用于移取试剂(4)显微镜:用于观察酶活性变化四、实验方法与步骤1. 酶的催化活性实验(1)取两只试管,分别加入0.5%淀粉溶液和0.5%蔗糖溶液(2)向两只试管中分别加入等量的酶提取液(3)将两只试管放入恒温水浴锅中,分别在37℃和50℃下反应30分钟(4)取出试管,加入碘液,观察颜色变化2. 酶的专一性实验(1)取两只试管,分别加入0.5%淀粉溶液和0.5%蔗糖溶液(2)向两只试管中分别加入等量的唾液淀粉酶(3)将两只试管放入恒温水浴锅中,分别在37℃下反应30分钟(4)取出试管,加入班氏试剂,观察颜色变化3. 温度对酶活性的影响实验(1)取三只试管,分别加入0.5%淀粉溶液(2)向三只试管中分别加入等量的酶提取液(3)将三只试管分别放入0℃、37℃和50℃的恒温水浴锅中,反应30分钟(4)取出试管,加入碘液,观察颜色变化4. pH值对酶活性的影响实验(1)取三只试管,分别加入0.5%淀粉溶液(2)向三只试管中分别加入等量的酶提取液(3)向三只试管中分别加入不同pH值的缓冲溶液(4)将三只试管放入恒温水浴锅中,分别在37℃下反应30分钟(5)取出试管,加入碘液,观察颜色变化5. 激活剂和抑制剂对酶活性的影响实验(1)取两只试管,分别加入0.5%淀粉溶液(2)向两只试管中分别加入等量的酶提取液(3)向其中一只试管中加入适量的激活剂硫酸铵,另一只试管中加入适量的抑制剂氯化钠(4)将两只试管放入恒温水浴锅中,分别在37℃下反应30分钟(5)取出试管,加入碘液,观察颜色变化五、实验结果与分析1. 酶的催化活性实验在37℃下,淀粉溶液加入酶提取液后颜色变蓝,说明酶具有催化活性;在50℃下,淀粉溶液加入酶提取液后颜色变浅,说明高温抑制了酶的活性。