版高中生物苏教版必修一学案413+影响酶促反应速率的因素文档格式.docx
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Ⅱ
取四只相同烧杯,各注入等量体积分数为2%的不同pH的H2O2溶液
pH=____
Ⅲ
将相同数量的滤纸片逐片放入四只烧杯中
Ⅳ
观察并记录现象
有______气泡产生,并附在滤纸片上,滤纸片浮出液面的时间________
有更少量气泡产生,并附在滤纸片上,滤纸片浮出液面的时间更长
(4)实验结果的曲线图:
滤纸片接触液面会下沉,直至烧杯底部,然后由烧杯底部上浮,直至浮出液面,及时记录整个过程所用时间(t),以1/t为纵坐标(酶促反应速率)、pH为横坐标绘制曲线图如右图:
2.下图是pH对胃蛋白酶和胰蛋白酶活性的影响曲线,请分析:
(1)酶活性会受到pH影响,适宜的pH是维持酶的正常功能所必需的。
(2)酶催化效率最大时对应的pH称为________。
(3)在过酸或过碱条件下,会使酶的分子结构遭到破坏而________。
(4)pH的轻微改变使酶的活性________,但未破坏酶的分子结构,恢复正常的pH时,酶的活性也可以恢复。
(5)不同酶的最适pH________。
1.探究pH对酶促反应速率影响的实验所依据的原理是什么?
2.在探究pH对酶活性影响的实验中,所涉及的自变量、因变量及无关变量分别是什么?
3.从蛋白质的结构和特点方面分析,在过酸、过碱的条件下,酶为什么失活?
该如何保存酶?
1.图甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线,图乙表示在最适温度下、pH=b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化曲线。
若该酶促反应过程中改变某一初始条件,以下叙述正确的是( )
A.pH=a时,e点下移,d点左移
B.温度降低时,e点不移,d点右移
C.pH=c时,e点为0
D.H2O2量增加时,e点不移,d点左移
问题导析
(1)pH处于________时,酶活性达到______,低于或高于最适pH,酶活性都将________,甚至失去活性。
(2)酶能________酶促反应的活化能,从而加快反应,但________反应的平衡点。
(3)依据题干,图乙为最适pH时的变化曲线。
pH=a时,反应速率________,但最终产物量不变,即e点不变,但由于酶活性减弱,达到平衡所需要的时间__________,d点________移。
(4)温度降低,酶的活性________,反应速率__________,但________产物的量,e点________,达到平衡所需要的时间增长,d点________移。
(5)pH=c时,酶________,反应无酶催化仍能进行,e点不为0。
(6)H2O2量增加时,分解生成的O2增多,达到平衡所需要的时间增多,因此e点________移,d点________移。
2.下图曲线表示不同pH对三种蛋白酶活力的影响,有关叙述错误的是( )
A.酶活力可用单位时间内产物增加的量来表示
B.乙酶的活力不受pH影响
C.pH由6降至2,甲酶的活力不变
D.与乙酶相比,甲酶和丙酶的适宜pH范围较窄
二、温度等因素对酶促反应速率的影响
1.温度对酶促反应速率的影响
(1)温度对酶促反应速率的作用曲线
(2)对曲线的解读
①在一定的温度范围内,酶促反应速率随着温度的________而________;
但当温度升高到一定限度时,酶促反应速率不仅不再加快反而随着温度的升高而________。
②在一定条件下,酶活性最大时的温度称为该酶的______________。
(3)低温影响酶的活性,但不会使酶的________被破坏,温度升高后,酶仍能恢复活性。
但高温会导致酶变性,甚至使其________。
2.底物浓度对酶促反应速率的影响
(1)在一定的反应物浓度范围内,酶促反应速率随反应物浓度的增加而________;
当反应物浓度达到某一定值后,再增加反应物浓度,反应速率也不再上升。
这是受________或________的限制。
(2)曲线
3.酶浓度对酶促反应速率的影响
(1)在当反应物浓度大大超过酶浓度时(也即底物充足),酶浓度与酶促反应的速率成________关系。
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)
试管编号
1
2
3
加入3%可溶性淀粉溶液
2mL
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
1mL
继续保温
滴入碘液
1滴
实验现象
无明显颜色变化
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?
知识整合
(1)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的这两个条件,总的设计思路是:
底物分解速率或产物的生成速率
(2)探究温度对酶活性的影响实验是不宜选用过氧化氢和过氧化氢酶,因为过氧化氢酶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;
探究pH对酶活性的影响实验时不宜选用淀粉和淀粉酶,因为淀粉在酸性条件下本身也会发生水解反应。
3.某同学研究温度和pH对某酶促反应速率的影响,得到如图所示的曲线。
下列分析正确的是( )
A.该酶催化反应的最适温度为35℃左右,最适pH为8左右
B.当pH为8时,影响酶促反应速率的主要因素是底物浓度和酶浓度
C.随pH升高,该酶催化反应的最适温度也随之变化
D.当pH为任一固定值时,实验结果都可以证明温度对酶促反应速率的影响
4.如图表示人体内某种消化酶在体外最适温度条件下,反应物浓度对酶催化反应速率的影响,据图分析,下列说法正确的是( )
A.如果在A点时,温度再提高5℃,则反应速率上升
B.在其他条件不变的情况下,在B点时,往反应物中加入少量同样的酶,反应速率不变
C.在A点时,限制反应速率的因素是反应物浓度
D.在C点时,限制反应速率的因素是反应物浓度和酶的浓度
知识拓展
影响酶促反应速率的因素除了酶活性,还有其他的因素
(1)底物(反应物)浓度对酶促反应速率的影响(如图1)
①在底物浓度较低时,反应速率随底物浓度的增加而加快,反应速率与底物浓度近乎成正比。
②当底物浓度很大,且达到一定限度时,反应速率就达到了一个最大值,此时即使再增加底物浓度,反应速率也几乎不再改变,这是受酶浓度或酶活性的限制。
(2)酶浓度对酶促反应速率的影响(如图2)
在底物足够、其他条件固定的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比。
1.在“探究不同pH值对酶活性的影响”实验中,pH值属于( )
A.自变量B.无关变量
C.因变量D.对照变量
2.随食团进入胃内的唾液淀粉酶不再消化淀粉的原因是( )
A.酸碱度的改变使酶失活
B.唾液淀粉酶只能催化一次
C.温度的改变使酶失活
D.胃中已有淀粉酶
3.分别用0℃和100℃的温度处理某种酶后,酶的活性被抑制或失去活性,但( )
A.经过0℃处理的酶的活性能够恢复
B.经过100℃处理的酶的活性能够恢复
C.经过0℃处理的酶的空间结构遭到破坏
D.经过100℃处理的酶被水解成了氨基酸
4.如图表示在不同条件下,酶催化反应的速率(或生成物量)变化,下列有关叙述不正确的是( )
A.甲中虚线表示酶量增加一倍时,底物浓度和反应速率的关系
B.乙中虚线表示增加酶浓度,其他条件不变时,生成物量的变化示意曲线
C.若乙中的实线表示Fe3+的催化效率,则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率
D.图丙不能表示在反应开始后的一段时间内,反应速率与时间的关系
5.某研究小组为探究影响H2O2分解的因素,做了三个实验。
相应的实验结果如下图所示(实验1、实验2均在适宜条件下进行,实验3其他条件适宜)。
请分析回答下列问题:
(1)实验1、2、3中的自变量分别为__________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验2结果反映,在b、c所对应的H2O2浓度范围内,H2O2溶液浓度会________(填“升高”“降低”或“不影响”)过氧化氢酶的活性,bc段O2产生速率不再增大的原因最可能是________________________________________________________________________。
(3)实验1若温度升高10℃,加过氧化氢酶的催化反应曲线斜率将________(填“增大”或“减小”),加Fe3+的催化反应曲线斜率将________(填“增大”或“减小”)。
(4)实验3的结果显示,H2O2酶的最适pH为________,实验结果表明,当pH小于d或大于f时,H2O2酶的活性将永久丧失,其原因是__________________________________。
答案精析
一、基础梳理
1.(3)5 7 9 11 少量 长 大量 短 少量 长
2.
(2)最适pH (3)失去活性 (4)降低 (5)不同
问题探究
1.
(1)反应原理:
2H2O2
2H2O+O2。
(2)鉴定原理:
pH影响酶的活性,从而影响氧气的生成量。
可通过气泡生成量的多少,及滤纸片向上运动直至浮出液面所需时间的长短来检验O2生成量的多少。
2.本实验中的自变量是不同pH。
因变量是H2O2分解释放的O2量(本实验中参照滤纸片浮至水面时所用的时间的长短)。
本实验的无关变量是除pH以外的如温度、滤纸片的大小等因素。
3.过酸、过碱会使蛋白质变性失活。
适宜pH下保存酶。
拓展应用
1.B
问题导析
(1)最适pH 最大 减弱
(2)降低 不能改变 (3)减慢 增长 右 (4)减弱 降低 不改变 不变 右
(5)失去活性 (6)上 右
2.B [酶活力可以用单位时间内产物的增加量或反应物的减少量来表示,A正确;
由图可知,乙酶的最适pH范围较广,但在2时酶可能没有活性,B错误;
pH为6时甲酶已经失去活性,再降到2还是没有活性,C正确;
乙酶的pH范围较广,而甲酶和丙酶的范围较窄些,D正确。
]
二、基础梳理
1.
(2)①升高 加快 下降 ②最适温度 (3)空间结构 永久失活
2.
(1)上升 酶浓度 酶活性
3.
(1)正比例
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隔水加热。
3.不能。
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。
3.A [分析曲线可知,温度约为35℃、pH为8时,酶促反应速率相对较快;
温度约为35℃、pH大于或小于8时,酶促反应速率均下降,所以该酶的最适温度为35℃左右,最适pH为8。
当pH为8时,不同温度下酶促反应速率不同,此时温度为影响酶促反应速率的主要因素。
在一定范围内,随pH的升高或降低,该酶促反应的最适温度均为35℃左右;
但当pH过高或过低时,酶变性失活,不同温度下的反应速率可能相同,此时温度已不再是酶促反应速率的影响因素。
4.C [在A点时,随着反应物浓度的增加,反应速率也增加,表明限制反应速率的因素是反应物浓度。
课堂小结 pH 酶 底物
当堂检测
1.A [实验过程中可以变化的因素称为变量。
其中人为改变的变量称为自变量。
探究不同pH值对酶活性的影响,所以pH是自变量。
2.A [酶的活性受酸碱度的影响,唾液淀粉酶的最适pH是6.5~8.0之间,而胃中pH为1.5左右,因此随食团进入胃内的唾液淀粉酶已失活,不再消化淀粉,所以A项正确;
酶是催化剂,在反应前后数量和性质均未变化,能继续催化,所以B项不正确;
随食团进入胃内的唾液淀粉酶是在人体内进行的,温度无变化,所以C项不正确;
胃中无淀粉酶,所以D项不正确。
3.A [高温和低温对酶活性的影响不同,低温不会破坏酶的分子结构,只会抑制酶的活性,若升高温度,酶活性可以恢复;
高温破坏酶的分子结构,使酶活性永久丧失。
4.D [底物浓度充足时,酶促反应速率与酶浓度成正比,甲中虚线反应速率加快,可表示为酶量增加一倍时所引起的。
催化剂只能缩短达到化学平衡所需要的时间,但不改变化学反应的平衡点,同时酶的催化效率高,故乙中虚线表示增加酶浓度,生成物量的变化示意曲线;
实线可表示Fe3+的催化效率,则虚线为过氧化氢酶的催化效率;
丙中酶促反应开始时底物浓度高,反应快,后来底物逐渐被分解,反应速率降低,所以D项错误。
5.
(1)催化剂的种类、H2O2浓度和pH
(2)不影响 酶的数量有限
(3)减小 增大 (4)e 酶的空间结构被破坏
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- 高中生物 苏教版 必修 一学案 413 影响 反应 速率 因素