人教版必修1 酶的特性 学案.doc

第2课时酶的特性学习导航1.分析相关实验，理解酶的高效性和专一性的含义。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。3.进一步尝试控制自变量、观察和检测因变量，体验对照实验和重复实验的方法。重难点击影响酶促反应的有关曲线分析。课堂导入方式一：加酶洗衣粉的洗涤效果要比普通洗衣粉强，加入不同的酶，对不同质地衣物的洗涤效果不同，如加入蛋白酶的洗衣粉可以洗掉一般衣物上的血渍、奶渍，但不能用来洗丝质的衣物。另外，加酶洗衣粉使用时要注意水的温度，温水效果较好，用热水反而效果不好。以上事例说明酶的作用有不同于无机催化剂的特点，有很多因素能影响酶的作用。今天，我们就来探讨这些内容。方式二：酶的化学本质是什么？(大部分是蛋白质)；有哪些因素会导致蛋白质变性？看来酶的作用需要适宜的条件，有很多因素能影响酶的作用。今天，我们就来探讨这些内容。一、酶的高效性和专一性1酶具有一般催化剂的特性(1)能显著降低反应的活化能，提高反应速率，缩短到达平衡所用的时间，但不改变反应的方向和平衡点。(2)反应前后，酶的性质和数量不变。2酶的高效性(1)含义：酶的催化效率比无机催化剂高许多，大约是无机催化剂的1071013倍。(2)意义：可以使生命活动更加高效地进行。3酶的专一性(1)含义：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。如过氧化氢酶只能催化过氧化氢分解。脲酶除了催化尿素分解外，对其他化学反应不起作用。(2)意义：使细胞代谢有条不紊地进行。合作探究1下图是酶和一般无机催化剂对化学反应活化能的影响，据图可知酶具有高效性的原因是什么？答案酶降低活化能的作用比一般催化剂更显著、高效地进行。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：试管编号12可溶性淀粉2 ml蔗糖溶液2 ml新鲜的唾液1 ml1 ml37 保温5分钟新配制的斐林试剂2 ml2 ml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？答案1号试管中淀粉被水解，2号试管中蔗糖没有被水解。(2)上述实验说明了什么？答案淀粉酶只催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的作用具有专一性。(3)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？答案不是。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。1下图表示过氧化氢被分解的曲线，说明酶具有()专一性高效性催化特性在温和条件下进行a b c d答案c解析由图中曲线可知，加酶的反应最先到达平衡点，加入fe3的反应次之，未加催化剂的反应速度最慢。由对三条曲线处理因素的分析可判定，本图体现的是酶的高效性。同时也体现了酶与无机催化剂一样，具有催化作用。一题多变(1)做唾液淀粉酶催化淀粉实验时，用口含一小口清水，然后将含过的清水加入到淀粉溶液中，会使淀粉水解，和用纯唾液的效果一样，这一现象表明酶具有_。(2)果酒放久了易产生沉淀，只要加入少量蛋白酶就可使沉淀消失，而加入其他酶则无济于事，这说明酶具有_。答案(1)高效性(2)专一性解析酶的高效性指的是酶的用量少但是催化效率高；酶的专一性指的是一种酶只能催化一种或一类化学反应。二、酶的作用条件较温和1酶活性的含义：酶对化学反应的催化效率。2酶的作用需要适宜的温度(1)在一定温度范围内酶促反应速率随温度的升高而加快；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下降。(2)在一定条件下，酶活性最大时的温度称为该酶的最适温度。(3)低温影响酶的活性，但不会使酶的空间结构受到破坏，温度升高后，酶仍能恢复活性。但高温会导致酶变性，使其永久失去活性。3酶的作用需要适宜的ph(1)在一定条件下，酶活性最大时的ph值称为该酶的最适ph。偏离该ph，不论升高还是降低，酶促反应速率都会下降。(2)过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。合作探究1下列是探究温度对酶活性影响的实验步骤(以工业淀粉酶的催化作用为例)，请分析：步骤试管编号123加入3%可溶性淀粉溶液2 ml2 ml2 ml提供环境温度60 的水沸水冰块保温5 min5 min5 min注入2%的新鲜淀粉酶溶液1 ml1 ml1 ml继续保温5 min5 min5 min滴入碘液1滴1滴1滴实验现象无明显颜色变化蓝色蓝色(1)1号试管无明显变化，2、3号试管呈蓝色，说明什么？答案1号试管中的淀粉被完全水解了，2、3号试管中淀粉没有被完全水解。(2)该实验现象说明工业淀粉酶的活性是否受温度的影响？答案受温度影响。在60 时活性最高，温度偏高或者偏低，都会影响酶的活性。(3)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？答案不能。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。(4)能否用过氧化氢和过氧化氢酶来做这个实验？答案不能。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。2下列是探究ph变化对过氧化氢酶催化作用影响的实验过程，请分析：步骤试管编号12320%肝脏研磨液1 ml1 ml1 ml蒸馏水1 ml5%氢氧化钠溶液1 ml5%盐酸溶液1 ml3%过氧化氢溶液2 ml2 ml2 ml振荡试管结果有大量气泡产生无明显气泡无明显气泡(1)该实验结果说明了酶的活性和ph有什么关系？答案酶的作用需要适宜的ph，ph偏高或偏低都会使酶活性降低。(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?答案不能。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。(3)本实验能否选用淀粉酶和淀粉作为实验材料？为什么？答案不能。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。3影响酶促反应速率的因素除了酶活性，还有其他的因素，请结合下面的内容分析：(1)底物(反应物)浓度对酶促反应速率的影响(如图1)在底物浓度较低时，反应速率与底物浓度有什么关系？答案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。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，这是受哪种因素的限制？答案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、其他条件固定的条件下，酶促反应速率与酶浓度有什么关系？答案成正比。2如图表示酶活性与温度的关系，下列叙述正确的是()a当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性下降b当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性上升c酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存d酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重答案b解析在最适宜的温度条件下，酶的活性最高，温度偏高或偏低，酶活性都会明显降低。当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性上升。温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。0 左右的低温虽然使酶的活性明显降低，但能使酶的空间结构保持稳定；在适宜的温度下酶的活性可以恢复，酶适于在低温下保存。一题多变某同学为了探究ph对人唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下实验步骤：在a、b、c、d、e 5支试管中分别加入ph 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度的缓冲液5 ml，再分别加入质量分数为1%的淀粉液1 ml。向各试管中分别加入等量适当浓度的唾液稀释液1 ml，摇匀。将5支试管加入70 恒温水浴中，保温时间相同且合适。取出各试管，分别加入斐林试剂2 ml，摇匀。观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适ph。上述实验步骤中有2处错误，请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、ph梯度以及实验重复次数)，以便实验能得到正确的预期结果