【多彩課堂】高中生物第5章第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶(二)導(dǎo)學(xué)案新人教版必修1

1、名校名 推薦 第 2 課時(shí)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶二酶的特性1. 舉例說(shuō)出酶的特性。2. 說(shuō)出酶促反應(yīng)的原理。3. 通過(guò)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明影響酶活性的因素, 掌握控制變量的科學(xué)方法。一、酶的特性與一般催化劑相比, 酶具有以下特性:1. 高效性一般而言 , 酶催化反應(yīng)的速率比非催化反應(yīng)的速率高1081020 倍, 比其他無(wú)機(jī)催化劑催化反應(yīng)的速率高1071013倍。2. 專一性每一種酶只能催化一種或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。 二肽酶可以催化任何兩個(gè)氨基酸組成的二肽的水解反應(yīng) , 但是不能催化多肽的水解。3. 溫和性由于大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì), 所以凡是能使蛋白質(zhì)變性的因素, 如強(qiáng)酸、 強(qiáng)堿、高溫、重金屬鹽、 X 射線

2、、紫外線等, 都能使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞 , 導(dǎo)致酶完全失去活性而不可恢復(fù)。 所以 , 酶一般要求比較溫和的條件 , 比如常溫、 常壓、接近中性的酸堿度等。二、影響酶促反應(yīng)的因素1. 溫度與酶活性每種酶只能在一定限度的溫度范圍內(nèi)起作用。 酶表現(xiàn)最大活性時(shí)的溫度叫作酶的最適溫度。低于最適溫度時(shí) , 隨著溫度的降低 , 活性也下降 , 下降到一定程度時(shí) , 酶的催化效率為接近于零, 但是此時(shí)酶的活性仍保留 。溫度恢復(fù)到最適時(shí), 酶的活性逐步增加直至最大。高于最適溫度時(shí) , 隨著溫度的上升 , 酶的活性迅速下降, 升高到一定限度時(shí)會(huì)因?yàn)樽冃远セ钚浴４藭r(shí)即使再恢復(fù)到最適溫度 , 酶的活性無(wú)法恢復(fù)。

3、2.pH 與酶活性每種酶只能在一定限度的pH 范圍內(nèi)起作用。 酶表現(xiàn)最大活性時(shí)的 pH 叫作酶的最適pH。稍高或稍低于最適 pH, 酶的活性都會(huì)降低; 偏離最適 pH 越遠(yuǎn) , 酶活性就越低。過(guò)酸或過(guò)堿時(shí)酶本身會(huì)因?yàn)樽冃远セ钚? 即使再恢復(fù)到最適 pH, 酶的活性也無(wú)法恢復(fù)。3. 底物濃度與酶促反應(yīng)速率在底物 ( 反應(yīng)物 ) 濃度較低時(shí) , 反應(yīng)速率隨底物濃度的增加而加快。1. 什么叫酶的專一性?1名校名 推薦 2. 溫度對(duì)酶活性有何影響 ?3.pH 對(duì)酶活性有何影響 ?4. 利用淀粉作為反應(yīng)底物進(jìn)行探究溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中, 能否利用菲林試劑來(lái)檢測(cè)淀粉是否被水解了?為什么 ?知識(shí)點(diǎn)一

4、 : 酶的專一性解讀1. 什么是酶的活性 ?為什么酶的專一性能體現(xiàn)酶的多樣性?2. 在適宜條件下 , 唾液淀粉酶能水解淀粉嗎 ?能水解蔗糖嗎 ?淀粉能被蔗糖水解酶水解嗎 ?3. 若用淀粉酶水解淀粉作為實(shí)驗(yàn)組 , 蔗糖水解酶水解淀粉作為對(duì)照組 , 請(qǐng)將下表中有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象補(bǔ)充完整。項(xiàng)目檢驗(yàn)試檢驗(yàn)原理現(xiàn)象原因劑實(shí)驗(yàn)組碘液淀粉遇碘變藍(lán)對(duì)照組碘液色4. 除用碘液檢驗(yàn)淀粉的存在外 , 還可用什么試劑檢驗(yàn)淀粉是否被水解了?各有什么現(xiàn)象出現(xiàn) ?知識(shí)點(diǎn)二 : 溫度、 pH 對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)探究及與酶促反應(yīng)速率有關(guān)的曲線1. 若探究不同溫度條件下淀粉酶對(duì)淀粉的水解效果, 則實(shí)驗(yàn)中的自變量是什么?無(wú)關(guān)變量是什么

5、?實(shí)驗(yàn)結(jié)果 ( 因變量 ) 可用底物分解速度或底物存留量作觀察指標(biāo) , 但通常是將什么現(xiàn)象作為觀察指標(biāo)的 ?2名校名 推薦 2. 在探究溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中, 應(yīng)將淀粉酶與可溶性淀粉溶液作何處理?該實(shí)驗(yàn)是否適宜選用斐林試劑來(lái)檢驗(yàn)淀粉的存在?為什么 ?3. 低溫酶仍保留催化活性的原因是什么?4. 若探究不同 pH條件下淀粉酶對(duì)淀粉的水解效果, 則實(shí)驗(yàn)中的自變量是什么 ?該實(shí)驗(yàn)是否適宜選用斐林試劑來(lái)檢驗(yàn)淀粉的存在?為什么 ?5. 下圖表示溫度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響曲線 , 請(qǐng)畫出 pH、酶濃度、底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響曲線。例 1下圖表示酶的有關(guān)實(shí)驗(yàn): 取甲、乙、丙三支潔凈的試管, 分別往甲

6、、乙試管中注入3 mL 淀粉糊 , 往丙試管中注入3 mL 蔗糖溶液。然后在甲、丙試管中各注入2 mL 新鮮的小麥淀粉酶濾液 , 在乙試管中注入2 mL 清水 , 振蕩這三支試管。下列說(shuō)法正確的是() 。A. 往三支試管中分別滴入1 滴碘液 , 在 35 水浴中保溫5 min, 甲、乙試管都變藍(lán)B. 三支試管內(nèi)各物質(zhì)的量要求相同, 是為了排除物質(zhì)用量的不同對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響C.35 是小麥淀粉酶起催化作用的最適溫度D. 該實(shí)驗(yàn)不可以用斐林試劑檢驗(yàn)顏色變化例 2探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路如下表所示, 請(qǐng)回答 :步驟試管112233加入可溶性淀粉溶液2 mL2 mL2 mL加入新鮮淀粉酶溶

7、液1 mL1 mL1 mL提供環(huán)境溫度60 的沸水冰塊水時(shí)間5 min將淀粉酶溶液倒入相同溫試管 1試管 2試管 3度的淀粉溶液中 , 保溫 53名校名 推薦 min滴入碘液1 滴現(xiàn)象(1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分別是 : ; ; 。(2)若直接將淀粉溶液和相應(yīng)的新鮮淀粉酶溶液混合一段時(shí)間后再設(shè)置不同的溫度條件,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響嗎 ?。1. 生物體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)能有條不紊地進(jìn)行, 最主要是因?yàn)?() 。A. 酶的催化效率具有高效性B. 酶的種類具有多樣性C. 酶的催化作用具有專一性D.酶的空間結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性2. - 半乳糖苷酶能催化乳糖生成半乳糖和葡萄糖, 但不能催化麥芽糖分解為葡萄糖。 這表明- 半乳糖苷

8、酶的催化作用具有() 。A. 高效性B. 專一性C. 穩(wěn)定性D. 多樣性3. 在測(cè)定胃蛋白酶活性時(shí), 將溶液的 pH 由 10降到 2的過(guò)程中 , 胃蛋白酶的活性將() 。A. 不斷上升B. 沒有變化C. 先升后降D.先降后升4. 人在發(fā)高燒時(shí)食欲降低, 感覺食之無(wú)味 , 其原因是 () 。A. 體溫升高 , 導(dǎo)致腸胃不能及時(shí)排空B. 體溫升高 , 完全抑制了消化酶的分泌C. 體溫升高 , 消化酶的活性受到影響D. 體溫升高 , 破壞了體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng), 從而影響了腸胃的吸收5. 根據(jù)酶的特性分析下列酶與底物相互作用的模式圖解, 回答問(wèn)題 :(1)上述圖解反映了酶的催化作用的性。(2)從上圖分析

9、, 酶應(yīng)是, 原因是, 被催化的底物是。4名校名 推薦 第 2 課時(shí)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶二酶的特性知識(shí)體系梳理1071013 一種 一類 二肽 空間結(jié)構(gòu) 比較溫和 一定限度 最適溫度 接近于零 仍保留最大失去活性無(wú)法恢復(fù)最適 pH越低失去活性也無(wú)法恢復(fù)加快基礎(chǔ)學(xué)習(xí)交流1. 每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)的特性叫酶的專一性。 如過(guò)氧化氫酶只能催化過(guò)氧化氫分解 , 不能催化其他化學(xué)反應(yīng)。2. 溫度過(guò)高 , 酶的空間結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生改變 , 從而使酶活性降低甚至失去活性 ; 但低溫只能使酶活性降低 , 而不能使酶失去活性 , 隨著溫度的升高 , 酶的活性可逐漸恢復(fù)。 在一定條件下 ,某種酶在某一特

10、定溫度的活性最大, 這個(gè)溫度稱為這種酶的最適溫度。3. 每一種酶只能在一定限度的pH 范圍內(nèi)才表現(xiàn)活性 , 超過(guò)這個(gè)范圍 , 酶就會(huì)失去活性 ,即過(guò)酸或過(guò)堿會(huì)使酶的分子結(jié)構(gòu)遭到破壞而失去活性。在一定條件下 , 某種酶在某一特定pH 的活性最大 , 這個(gè) pH 稱為這種酶的最適pH。4. 不能 , 因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)的自變量是溫度 , 使用菲林試劑需要水浴加熱 , 因而改變了溫度 , 即改變了自變量。重點(diǎn)難點(diǎn)探究知識(shí)點(diǎn)一 : 酶的專一性解讀1. 酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率稱為酶的活性。酶活性的大小可以用在一定條件下每次反應(yīng)的速率來(lái)表示 , 反應(yīng)速率愈大 , 就表明酶的活性愈大。 細(xì)胞代謝是通過(guò)許多化學(xué)反應(yīng)來(lái)

11、實(shí)現(xiàn)的 , 每一種反應(yīng)都需要酶的催化 , 每一種酶都具有專一性 , 所以酶能體現(xiàn)多樣性的特點(diǎn)。2. 唾液淀粉酶能水解淀粉 , 但不能水解蔗糖 , 淀粉也不能被蔗糖水解酶水解。3.項(xiàng)目檢驗(yàn)試現(xiàn)象原因檢驗(yàn)原理劑實(shí)驗(yàn)組淀粉遇碘變藍(lán)不變藍(lán)淀粉被水碘液色解色5名校名 推薦 對(duì)照組碘液變藍(lán)色存在淀粉4. 除用碘液檢驗(yàn)淀粉的存在外 , 還可用斐林試劑檢驗(yàn)淀粉是否被水解了。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 : 實(shí)驗(yàn)組水浴加熱后 , 出現(xiàn)磚紅色沉淀 , 對(duì)照組無(wú)磚紅色沉淀出現(xiàn)。知識(shí)點(diǎn)二 : 溫度、 pH 對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)探究及與酶促反應(yīng)速率有關(guān)的曲線1. 自變量 : 不同的溫度設(shè)置。無(wú)關(guān)變量 : 酶的濃度和用量、淀粉的用量、碘液的

12、用量、反應(yīng)時(shí)間等。通常在反應(yīng)后的各試管中滴加碘液, 觀察各試管中液體藍(lán)色變化情況。2. 應(yīng)將同一溫度下的淀粉酶與可溶性淀粉溶液混合。 該實(shí)驗(yàn)不適宜選用斐林試劑來(lái)檢驗(yàn)淀粉的存在 , 因?yàn)槭褂渺沉衷噭┬柽M(jìn)行水浴加熱 , 改變了原來(lái)設(shè)置好的溫度 , 實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。3.低溫雖然使酶的活性明顯降低, 但酶的空間結(jié)構(gòu)沒有遭到破壞并保持穩(wěn)定, 在適宜的溫度下酶的活性可以恢復(fù) , 酶適于低溫下保存。4.自變量 : 不同的 pH 設(shè)置。該實(shí)驗(yàn)也不適宜選用斐林試劑來(lái)檢驗(yàn)淀粉的存在, 因?yàn)樗嵝曰驂A性條件會(huì)影響斐林試劑的使用效果。5. 見下圖。思維拓展應(yīng)用例 1B【解析】 A 選項(xiàng)中 , 甲試管中的淀粉被淀粉酶水解, 丙試管中不存在淀粉, 所以只有乙試管中的溶液變藍(lán)色; 該實(shí)驗(yàn)只在一種溫度條件下進(jìn)行, 所以不能說(shuō)明35 是小麥淀粉酶起催化作用的最適溫度; 該實(shí)驗(yàn)可以用斐林試劑檢驗(yàn)顏色變化, 其中甲試管會(huì)出現(xiàn)磚紅色沉淀。例 2(1) 不變藍(lán)色變藍(lán)色變藍(lán)色(2) 有影響【解析】該實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度, 所以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí), 應(yīng)將淀粉溶液和相應(yīng)的新鮮淀粉酶溶液置于相同的某溫度環(huán)境中一段時(shí)間后再混合, 這樣才能確保溫度對(duì)酶活性的影響