学年新教材高中生物512酶的特性学案新人教版必修1文档格式.docx
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(1)探究影响酶活性的因素:
试管
步骤
1
1′
2
2′
3
3′
淀粉溶液
2mL
/
淀粉酶溶液
1mL
不同温度下
处理5min
100_℃(或0_℃)
60℃
0_℃(或100_℃)
将同一温度下的两种物质混合后保温5_min
滴加碘液
1滴
结果(现象)
变蓝
不变蓝
结论
酶的催化作用需在适宜的温度下进行,温度过高或过低都会影响酶的活性
(2)pH对酶活性的影响:
①取8支洁净的试管编号,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.温度和pH对酶活性的影响
下列是温度和pH对酶活性的影响示意图,请写出其中某点或某段表示的含义。
温度(t/℃)
酸碱度(pH)
(1)P点:
最适温度;
Q点:
最适pH。
(2)偏离P点或Q点:
酶的活性降低。
1.连线酶的特性及原因
2.温度和pH对酶活性的影响[填表]
条件
酶活性
温度
pH
最高
最适
降低
偏高或偏低
失活
过高
过高或过低
曲线
课堂互动探究案
【课程标准】
说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质,酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响
探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素
【素养达成】
1.分析相关实验,理解酶的高效性和专一性的含义。
(科学探究)
2.通过探究实验,学会归纳温度和pH变化对酶活性的影响,并能分析有关曲线。
(科学思维 科学探究)
你吃过多酶片吗?
多酶片为什么能助消化?
多酶片通常为肠溶衣与糖衣的双层包衣片,内层为胰酶,外层为胃蛋白酶,为什么要进行这样的设计包裹呢?
探究点一 酶的高效性和专一性
【师问导学】
1.酶的高效性和专一性实验验证
(1)怎样设计实验验证酶具有专一性?
(写出实验思路)
(2)怎样设计实验验证酶具有高效性?
答案:
(1)思路1:
换底物不换酶(自变量:
底物种类;
因变量:
底物是否被分解)
实验组:
底物+相应酶液
底物分解速率/产物生成速率
对照组:
另一底物+相同酶液
思路2:
换酶不换底物(自变量:
酶的种类;
底物消耗量(剩余量)/产物生成量
相同底物+另一酶液
(2)①H2O2+新鲜肝脏研磨液→观察产生气泡的多少、大小;
②H2O2+Fe3+→观察产生气泡的多少、大小。
2.淀粉和蔗糖不是还原糖,但淀粉水解后会生成麦芽糖,蔗糖水解后会产生葡萄糖和果糖,它们都是还原糖。
下表为比较新鲜唾液(唾液淀粉酶)对淀粉和蔗糖的催化作用实验,请分析:
试管编号
可溶性淀粉溶液
蔗糖溶液
新鲜的唾液
37℃保温5分钟
新配制的斐林试剂
水浴加热
实验现象
有砖红色沉淀
没有砖红色沉淀
(1)1号试管有砖红色沉淀生成,2号试管不出现砖红色沉淀,说明什么?
(2)上述实验说明了什么?
(3)上述实验中能否使用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂?
(4)肽酶能催化多种多肽水解为氨基酸,是否说明肽酶没有专一性?
(1)1号试管中淀粉被水解,2号试管中蔗糖没有被水解。
(2)淀粉酶只催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解,酶的催化作用具有专一性。
(3)不能。
因为碘液只能检测淀粉是否被水解,蔗糖分子是否被水解都不会使碘液变色。
(4)不是。
酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应,肽酶催化的是一类反应,也说明其具有专一性。
【智涂笔记】
[知识拓展] 酶具有专一性的理论假说
酶具有专一性的主要理论假说有“锁钥学说”和“诱导契合学说”,都强调酶空间结构和底物空间结构的相互吻合,因此酶的空间结构一旦改变或丧失,酶的专一性也就没有了,下图是锁钥学说示意图。
【师说核心】
1.酶的高效性
(1)表示曲线:
(2)实验验证:
①实验组:
底物+生物催化剂(酶)→底物分解速率(或产物形成的速率)。
②对照组:
底物+无机催化剂→底物分解速率(或产物形成的速率)。
(1)物理模型:
①图中A表示酶,B表示被A催化的底物,E、F表示B被分解后产生的物质,C、D表示不能被A催化的物质。
②酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。
(2)曲线模型:
①加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同,说明酶B对此反应无催化作用。
②而加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快,说明酶A可催化该反应,即酶具有专一性。
(3)实验验证:
淀粉+淀粉酶→麦芽糖。
蔗糖+淀粉酶→不分解,仍为蔗糖。
③现象:
两组中都加入斐林试剂,并水浴加热,只有实验组中出现砖红色沉淀。
【检测反馈】
1.(合格必考)研究表明:
一分子过氧化氢酶能在1分钟内使5×
105个过氧化氢分子分解成氧和水,相当于Fe3+催化速率的109倍,但是对糖的水解却不起作用,这个事实说明酶分别具有( )
A.多样性,稳定性 B.高效性,多样性
C.高效性,专一性D.高效性,稳定性
解析:
C
2.(合格必考)纺织工业上的褪浆工序常用两种方法:
化学法,需用NaOH7克/升~9克/升,在70℃~80℃条件下作用12小时,褪浆率仅为50%~60%;
加酶法,用少量细菌淀粉酶,在适宜温度时只需5分钟,褪浆率达100%,这一事实说明( )
A.酶具有多样性B.酶具有高效性
C.酶具有专一性D.酶具有溶解性
由题意可知,少量淀粉酶比NaOH褪浆所用时间短得多,褪浆率高得多,说明酶具有高效性。
B
3.(合格必考)如图是“过氧化氢在不同条件下的分解实验”。
该实验结果说明酶的催化作用具有( )
A.专一性B.高效性
C.多样性D.易失活
题图中两支试管的自变量是催化剂的种类,此实验可以说明肝脏研磨液中的过氧化氢酶相对于FeCl3来说具有高效性。
4.(等级选考)如图表示一个酶促反应,它所能反映酶的一个特性和A、B、C最可能的物质依次是( )
A.高效性 蛋白酶 蛋白质 多肽
B.专一性 麦芽糖酶 麦芽糖 葡萄糖
C.专一性 淀粉酶 淀粉 麦芽糖
D.高效性 脂肪酶 脂肪 甘油和脂肪酸
由图示可知,图中A在反应前后不变化,则可推断是酶分子,B是反应物,C是产物;
反应物与酶分子上的特有结构相吻合,说明酶具有专一性。
图示中产物是有两个小分子组成的物质,而B是由多个小分子单位组成的大分子,由此可推断B可能是淀粉,C是麦芽糖,A则是淀粉酶。
5.(等级选考)在一块含有淀粉的琼脂块的四个固定位置,分别用不同方法处理,如图所示,将上述实验装置放入37℃恒温箱中,保温处理24小时后,用碘液冲浸该琼脂块。
关于该实验的描述正确的是( )
A.该实验中只有1组和2组变蓝色,原因都是酶的空间结构被破坏
B.3组变蓝色,4组不变蓝,说明酶具有专一性
C.2组煮沸的唾液若冷却后使用,也会导致实验结果不变蓝色
D.1组和4组的自变量是酸处理和高温处理
该实验中1组、2组、3组实验均变蓝色,1组与2组变蓝的原因是酶的空间结构被破坏,不能分解淀粉,3组变蓝的原因是酶具有专一性,蔗糖酶只能催化蔗糖水解,不能使淀粉水解,淀粉滴碘液后变蓝,A错误;
第3组与第4组底物都是淀粉,第3组用的是蔗糖酶,第4组用的是淀粉酶,通过实验结果可说明酶具有专一性,B正确;
第2组唾液被煮沸后,其中的唾液淀粉酶已失活,再冷却后酶的活性不会恢复,淀粉仍不会被分解,滴加碘液后会变蓝,C错误;
1组和4组的自变量是唾液是否经过酸处理,D错误。
探究点二 酶的作用条件较温和
酶的活性受到温度和pH的影响,我们可以设计实验来探究影响酶活性这两个条件,总的设计思路是:
请结合下列两个实验进行分析:
1.探究温度对酶活性影响的实验(以工业淀粉酶的催化作用为例)
加入3%可溶性淀粉溶液
提供环境温度
60℃的水
沸水
冰块
保温
5min
注入2%的新鲜淀粉酶溶液
继续保温
滴入碘液
淡黄色
蓝色
(1)结合实验结果你有什么结论?
(2)能否在反应后加入新配制的斐林试剂观察是否有砖红色沉淀生成,来判断试管中的淀粉是否水解了?
(3)能否用过氧化氢和过氧化氢酶来做这个实验?
(1)1号试管中的淀粉被完全水解了,2、3号试管中的淀粉没有被水解。
工业淀粉酶的活性受温度的影响。
在60℃时活性最高,温度偏高或者偏低,都会影响酶的活性。
(2)不能。
因为这个实验要严格控制温度,而斐林试剂的反应需要水浴加热。
过氧化氢本身在不同温度下就存在分解速率的差异,会干扰实验结果。
2.探究pH变化对过氧化氢酶催化作用影响的实验
20%肝脏研磨液
蒸馏水
5%氢氧化钠溶液
5%盐酸溶液
3%过氧化氢溶液
振荡试管
结果
有大量气泡产生
无明显气泡
(1)该实验结果说明了酶的活性和pH有什么关系?
(2)该实验中,能否在加入肝脏研磨液后,直接加入3%过氧化氢溶液,然后再调节pH?
(3)本实验能否选用淀粉酶和淀粉作为实验材料?
为什么?
(1)酶的作用需要适宜的pH,pH偏高或偏低都会使酶活性降低。
因为酶的作用具有高效性,在调节pH之前,试管中已经发生了剧烈反应,会影响到实验结果。
因为淀粉酶催化的底物淀粉在酸性条件下也会发生水解反应。
[归纳拓展] 对酶活性最适值的理解
(1)酶催化反应时,酶不同,其最适pH不同,最适温度不同,但特定的酶最适值为定值。
(2)并非在最适的pH或温度下反应就一定
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