多彩課堂2015-2016學年高中生物 第5章 第1節(jié) 降低化學反應活化能的酶（二）導學案 新人教版必修1

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1、 第2課時　降低化學反應活化能的酶 二　酶的特性 1.舉例說出酶的特性。 2.說出酶促反應的原理。 3.通過實驗說明影響酶活性的因素,掌握控制變量的科學方法。 　　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,酶催化反應的速率比非催化反應的速率高108~1020倍,比其他無機催化劑催化反應的速率高①　107~1013　倍。? 2.專一性 每一種酶只能催化②　一種　或③　一類　化合物的化學反應。二肽酶可以催化任何兩個氨基酸組成的④　二肽　的水解反應,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

2、白質(zhì)變性的因素,如強酸、強堿、高溫、重金屬鹽、X射線、紫外線等,都能使酶的⑤　空間結(jié)構　遭到破壞,導致酶完全失去活性而不可恢復。所以,酶一般要求⑥　比較溫和　的條件,比如常溫、常壓、接近中性的酸堿度等。? 二、影響酶促反應的因素 1.溫度與酶活性 每種酶只能在⑦　一定限度　的溫度范圍內(nèi)起作用。酶表現(xiàn)最大活性時的溫度叫作酶的⑧　最適溫度　。低于最適溫度時,隨著溫度的降低,活性也下降,下降到一定程度時,酶的催化效率為⑨　接近于零　,但是此時酶的活性⑩　仍保留　。溫度恢復到最適時,酶的活性逐步增加直至　最大　。高于最適溫度時,隨著溫度的上升,酶的活性迅速下降,升高到一定限度時會因為變性而　失去

3、活性　。此時即使再恢復到最適溫度,酶的活性　無法恢復　。? 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)最大活性時的pH叫作酶的　最適pH　。稍高或稍低于最適pH,酶的活性都會降低;偏離最適pH越遠,酶活性就　越低　。過酸或過堿時酶本身會因為變性而　失去活性　,即使再恢復到最適pH,酶的活性　也無法恢復　。? 3.底物濃度與酶促反應速率 在底物(反應物)濃度較低時,反應速率隨底物濃度的增加而　加快　。? 1.什么叫酶的專一性? 2.溫度對酶活性有何影響? 3.pH對酶活性有何影響? 4.利用淀粉作為反應底物進行探究溫度

4、對酶活性影響的實驗中,能否利用菲林試劑來檢測淀粉是否被水解了?為什么? 知識點一: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驗組,蔗糖水解酶水解淀粉作為對照組,請將下表中有關實驗現(xiàn)象補充完整。 項目 檢驗試劑 檢驗原理 現(xiàn)象 原因 實驗組 碘液 淀粉遇碘變藍色 對照組 碘液 　　4.除用碘液檢驗淀粉的存在外,還可用什么試劑檢驗淀粉是否被水解了?各有什么現(xiàn)象出現(xiàn)?

5、 知識點二:溫度、pH對酶活性影響的實驗探究及與酶促反應速率有關的曲線 1.若探究不同溫度條件下淀粉酶對淀粉的水解效果,則實驗中的自變量是什么?無關變量是什么?實驗結(jié)果(因變量)可用底物分解速度或底物存留量作觀察指標,但通常是將什么現(xiàn)象作為觀察指標的? 2.在探究溫度對酶活性影響的實驗中,應將淀粉酶與可溶性淀粉溶液作何處理?該實驗是否適宜選用斐林試劑來檢驗淀粉的存在?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條件下淀粉酶對淀粉的水解效果,則實驗中的自變量是什么?該實驗是否適宜選用斐林試劑來檢驗淀粉的存在?為什么

6、? 5.下圖表示溫度對酶促反應速率的影響曲線,請畫出pH、酶濃度、底物濃度對酶促反應速率的影響曲線。 例1　下圖表示酶的有關實驗:取甲、乙、丙三支潔凈的試管,分別往甲、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 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)用量的不同對實驗結(jié)果的影響 C.35 ℃是小麥淀粉酶起催化作用的最適

7、溫度 D.該實驗不可以用斐林試劑檢驗顏色變化 　　例2　探究溫度對酶活性的影響實驗的設計思路如下表所示,請回答: 步驟 試管 1 1' 2 2' 3 3' 加入可溶性淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL 加入新鮮淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL 提供環(huán)境溫度 60 ℃的水 沸水 冰塊 時間 5 min 將淀粉酶溶液倒入相同溫 度的淀粉溶液中,保溫5 min 試管1 試管2 試管3 滴入碘液 1滴 現(xiàn)象 ① ② ③ 　　(1)實驗現(xiàn)象分別是:①　　　　　　;②　　　　　　;③　　　　　　

8、。? 　　(2)若直接將淀粉溶液和相應的新鮮淀粉酶溶液混合一段時間后再設置不同的溫度條件,對實驗結(jié)果有影響嗎?　　　　　　。? 1.生物體內(nèi)各種化學反應能有條不紊地進行,最主要是因為(　　)。 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)構具有穩(wěn)定性 2.β-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β-半乳糖苷酶的催化作用具有(　　)。 A.高效性　　　　　　B.專一性　　　　　　C.穩(wěn)定性　　　　　　D.多樣性 3.在測定胃蛋白酶活性時,將溶液的 pH 由 10 降到

9、2 的過程中,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)高燒時食欲降低,感覺食之無味,其原因是(　　)。 A.體溫升高,導致腸胃不能及時排空 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,回答問題: (1)上述圖解反映了酶的催化作用的　　　　性。? (2)從上圖分析,酶應是　　　　　　,原因是　　　　　　　　　,被催化的底物是　　　　　　。? 　　　　　　　　　

10、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　? 第2課時　降低化學反應活化能的酶 二　酶的特性 知識體系梳理 ①107~1013?、谝环N?、垡活悺、芏摹、菘臻g結(jié)構　⑥比較溫和?、咭欢ㄏ薅取、嘧钸m溫度　⑨接近于零?、馊员Ａ? 最大　失去活性　無法恢復　最適pH　越低　失去活性　也無法恢復　加快 基礎學習交流 1.每一種酶只能催化一種或一類化學反應的特性叫酶的專一性。如過氧化氫酶只能催化過

11、氧化氫分解,不能催化其他化學反應。 2.溫度過高,酶的空間結(jié)構就會發(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。在一定條件下,某種酶在某一特定溫度的活性最大,這個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,超過這個范圍,酶就會失去活性,即過酸或過堿會使酶的分子結(jié)構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pH稱為這種酶的最適pH。 4.不能,因為該實驗的自變量是溫度,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。 重點難點探究 知識點一

12、:酶的專一性解讀 1.酶對化學反應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的速率來表示,反應速率愈大,就表明酶的活性愈大。細胞代謝是通過許多化學反應來實現(xiàn)的,每一種反應都需要酶的催化,每一種酶都具有專一性,所以酶能體現(xiàn)多樣性的特點。 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. 項目 檢驗試劑 檢驗原理 現(xiàn)象 原因 實驗組 碘液 淀粉遇碘變藍色 不變藍色 淀粉被水解 對照組 碘液 變藍色 存在淀粉 　　4.除用碘液檢驗淀粉的存在外,還可用斐林試劑檢驗淀粉是否被水解了。實驗現(xiàn)象:實驗組水浴加熱后,出現(xiàn)磚

13、紅色沉淀,對照組無磚紅色沉淀出現(xiàn)。 　　知識點二:溫度、pH對酶活性影響的實驗探究及與酶促反應速率有關的曲線 1.自變量:不同的溫度設置。無關變量:酶的濃度和用量、淀粉的用量、碘液的用量、反應時間等。通常在反應后的各試管中滴加碘液,觀察各試管中液體藍色變化情況。 2.應將同一溫度下的淀粉酶與可溶性淀粉溶液混合。該實驗不適宜選用斐林試劑來檢驗淀粉的存在,因為使用斐林試劑需進行水浴加熱,改變了原來設置好的溫度,實驗結(jié)果不準確。 3.低溫雖然使酶的活性明顯降低,但酶的空間結(jié)構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,酶適于低溫下保存。 4.自變量:不同的pH設置。該實驗也不適

14、宜選用斐林試劑來檢驗淀粉的存在,因為酸性或堿性條件會影響斐林試劑的使用效果。 5.見下圖。 思維拓展應用 例1　 B 【解析】A選項中,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色;該實驗只在一種溫度條件下進行,所以不能說明35 ℃是小麥淀粉酶起催化作用的最適溫度;該實驗可以用斐林試劑檢驗顏色變化,其中甲試管會出現(xiàn)磚紅色沉淀。 例2　(1)①不變藍色　②變藍色?、圩兯{色　(2)有影響 【解析】該實驗的自變量是溫度,所以設計實驗時,應將淀粉溶液和相應的新鮮淀粉酶溶液置于相同的某溫度環(huán)境中一段時間后再混合,這樣才能確保溫度對酶活性的影響,前三步的順序不能改變,這是實驗成功的關鍵。淀粉酶在沸水中喪失活性,在冰水中的活性基本為0,所以試管2、3中的淀粉不會被水解,碘液會變藍色。 基礎智能檢測 1.C　2.B　3.B　4.C 全新視角拓展 5.(1)專一　(2)A、D　反應前后性質(zhì)不變　b2 【解析】考查了酶的專一性,酶反應前后性質(zhì)不變,而底物發(fā)生了變化,但一定的酶只能催化一定物質(zhì)的分解。 思維導圖構建 ①專一性?、跍睾托浴、蹨囟取、苊浮、輕H 6