酶的催化作用特性及实验设计

1、酶的催化作用特性及实验设计一、酶的特性和实验设计酶的催化作用具有高效性专一性温和性酶的催化作用特性及实验设计常温常温 加热加热 FeCl3 溶液溶液 加肝液加肝液 复燃复燃 猛烈燃烧猛烈燃烧1号与号与4号相比较酶具有：号相比较酶具有： ；3号与号与4号相比较酶具有：号相比较酶具有： ；1、2、3、4相比较酶具有：相比较酶具有： 。酶的催化作用特性及实验设计比较过氧化氢在不同条件下的分解速率比较过氧化氢在不同条件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温常温90FeCl3肝脏研肝脏研磨液磨液2 2滴清水滴清水2 2滴清水滴清水2 2滴滴不明显不明显少量少量较多较多大量大量不复燃不复

2、燃不复燃不复燃变亮变亮复燃复燃过氧化氢在不同条件下的分解速率不一过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样样反应条件反应条件 2 22 2 浓度浓度剂量剂量剂量剂量气泡产生气泡产生卫生香燃烧卫生香燃烧酶的催化作用特性及实验设计H H2 2O O2 2过程过程现现 象象说说 明明原原 因因1 1号号2 2号号3 3号号4 4号号常温常温加加2 2滴滴FeClFeCl3 3加加2 2滴滴H2O2酶酶9090水水浴加热浴加热几乎几乎 无气泡无气泡产生产生气泡很少气泡很少 气泡较少气泡较少 燃烧燃烧 不猛烈不猛烈气泡较多气泡较多 燃烧猛烈燃烧猛烈加热能促加热能促进进H2O2分解，提分解，提高反应速高反应速率

3、率 H2O2酶和酶和Fe3+都能都能加快加快H2O2分解，且分解，且酶的催化酶的催化效率高效率高加热使加热使H2O2得到能量，得到能量，从常态转变从常态转变为容易分解为容易分解的活跃态的活跃态H2O2酶和酶和Fe3+都降低了都降低了H2O2反应的反应的活化能，且酶活化能，且酶的作用更显著的作用更显著2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml酶的催化作用特性及实验设计（1）为何要选新鲜的肝脏？）为何要选新鲜的肝脏？（2）该实验中所用试管应选较粗的还是较）该实验中所用试管应选较粗的还是较细的？为什么？细的？为什么？1、因为在不新鲜的肝脏中，过氧化氢酶的、因为在不新鲜的肝脏中，过氧化氢酶的活性

4、会由于细菌的破坏而降低。活性会由于细菌的破坏而降低。2、应选用、应选用较粗的，因为在较细的试管中容易形成大量较粗的，因为在较细的试管中容易形成大量的气泡，而影响卫生香的复燃。的气泡，而影响卫生香的复燃。酶的催化作用特性及实验设计（3）为何要选动物的肝脏组织来做实验，其他动）为何要选动物的肝脏组织来做实验，其他动植物的组织的研磨液能替代吗？植物的组织的研磨液能替代吗？（4）相同质量的块状肝脏和肝脏研磨液，哪一个）相同质量的块状肝脏和肝脏研磨液，哪一个催化效果好？为什么？催化效果好？为什么？（5）滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，可否共用）滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，可否共用下个吸管？为什么？下个吸

5、管？为什么？3、因为肝脏组织中过氧化氢酶含量较丰富；其它、因为肝脏组织中过氧化氢酶含量较丰富；其它动植物组织也含有少量的过氧化氢酶，所以能够动植物组织也含有少量的过氧化氢酶，所以能够替代。替代。 4、研磨液效果好；因为它增加过氧化氢酶、研磨液效果好；因为它增加过氧化氢酶与过氧化氢的接触面积。与过氧化氢的接触面积。5、不可共用，防止过氧化氢酶与氯化铁混、不可共用，防止过氧化氢酶与氯化铁混合，而影响实验效果。合，而影响实验效果。 酶的催化作用特性及实验设计1.1.表示酶高效性的曲线表示酶高效性的曲线1.1.1.1.催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，

6、酶的催化效率更高；比，酶的催化效率更高；1.2.1.2.酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，但不改酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，但不改变化学反应的平衡点。变化学反应的平衡点。酶的催化作用特性及实验设计2、酶具有专一性、酶具有专一性每一种酶只能催化每一种酶只能催化一种或一类一种或一类化学反应化学反应 （例如，二肽酶可以水解由任意两种（例如，二肽酶可以水解由任意两种氨基酸组成的二肽。）氨基酸组成的二肽。）3 3、酶的作用条件较温和、酶的作用条件较温和1.温度温度对酶活性的影响对酶活性的影响2.pH对酶活性的影响对酶活性的影响酶的催化作用特性及实验设计实实验验步步骤骤一一1号试管号试管2号试管号试

7、管二二三三四四实验实验现象现象结论结论加入淀粉酶加入淀粉酶2 2mL，振荡，试管下半部，振荡，试管下半部浸入浸入6060左右的热水中，保温左右的热水中，保温5min5min2mL蔗糖溶液蔗糖溶液加斐林试剂加斐林试剂 振荡振荡水浴加热水浴加热1min2mL淀粉溶液淀粉溶液蓝色蓝色无变化无变化砖红色沉淀砖红色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。蔗糖水解。酶的催化作用特性及实验设计酶的催化作用特性及实验设计2.2.表示酶专一性的曲线表示酶专一性的曲线2.1.2.1.在在 A A 反应物中加入酶反应物中加入酶 A A，反应速度较未加酶时，反应速度较未加酶时明显

8、加快，说明酶明显加快，说明酶 A A 催化底物催化底物 A A 参加反应；参加反应；2.2.2.2.在在 A A 反应物中加入酶反应物中加入酶 B B，反应速度和未加酶的，反应速度和未加酶的相同，说明酶相同，说明酶 B B 不催化底物不催化底物 A A 参加反应。参加反应。酶的催化作用特性及实验设计温度温度对酶活性的影响对酶活性的影响 1 1 2 2 3 33 3可溶性淀粉可溶性淀粉 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml 温度温度 唾液淀粉酶唾液淀粉酶 碘液碘液 颜色颜色 结论结论冰水中冰水中37水浴水浴60 浴浴放置放置2min2min1ml1ml1ml1ml1ml1ml1 1滴滴

9、1 1滴滴1 1滴滴在相应的温度下保温在相应的温度下保温2min, 2min, 混合混合摇匀摇匀，放置反应放置反应5min5min变蓝变蓝变蓝变蓝不变蓝不变蓝唾液淀粉酶在唾液淀粉酶在37 中活性最强中活性最强酶的催化作用特性及实验设计酶的催化作用特性及实验设计酶的催化作用特性及实验设计酶的催化作用特性及实验设计例例右图表示酶活性与温度的右图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是关系。下列叙述正确的是 A. A.当反应温度由当反应温度由t t2 2调到最适调到最适温度时，酶活性下降温度时，酶活性下降 B. B.当反应温度由当反应温度由t t1 1调到最适调到最适温度时，酶活性上升温度时，酶活性

10、上升 C. C.酶活性在酶活性在t t2 2时比时比t t1 1高，故高，故t t2 2时更适合酶的保存时更适合酶的保存 D. D.酶活性在酶活性在t t1 1时比时比t t2 2低，表明低，表明t t1 1时酶的空间结构破坏时酶的空间结构破坏更严重更严重B B酶的催化作用特性及实验设计pH对酶活性的影响对酶活性的影响 1 1 2 2 3 3 肝脏研磨液肝脏研磨液 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml pH pH3 3过氧化氢过氧化氢溶液溶液 结果结果 结论结论蒸馏水蒸馏水1mL5NaOH1mL5HCL1mL2ml2ml2ml2ml2ml2ml摇匀混合，放置在室温下反应摇匀混合，放置

11、在室温下反应5min5min有较多气泡有较多气泡不明显不明显不明显不明显过氧化氢酶在中性条件中活性最强过氧化氢酶在中性条件中活性最强酶的催化作用特性及实验设计酶的催化作用特性及实验设计探究探究实验设计中的变量分析实验设计中的变量分析1.1.变量的种类变量的种类 变量是实验设计中可以变化的因素或条件。变量是实验设计中可以变化的因素或条件。 1.1.1.1.自变量与因变量：自变量是实验中由自变量与因变量：自变量是实验中由实验者所操纵的因实验者所操纵的因素，其改变将引起实验结果的相应改变，是实验要研究素，其改变将引起实验结果的相应改变，是实验要研究的因素；的因素；因变量是因自变量不同而导致的不同的实

12、验结果；因变量是因自变量不同而导致的不同的实验结果； 1.2.1.2.无关变量与额外变量：无关变量与额外变量：无关变量无关变量是指实验中除自变量外是指实验中除自变量外也能影响实验现象或结果也能影响实验现象或结果的其他因素。由无关变量引起的实验结的其他因素。由无关变量引起的实验结果就是额外变量。果就是额外变量。酶的催化作用特性及实验设计2.2.自变量的确定和控制自变量的确定和控制 根据实验目的，确定实验变量，进而确定控制的措施。根据实验目的，确定实验变量，进而确定控制的措施。例如：例如：“探究淀粉酶的最适温度探究淀粉酶的最适温度”的实验。的实验。 2.1. 2.1.变量的确定变量的确定 自变量是

13、相同的酶处在不同温度下即温度梯度，即要自变量是相同的酶处在不同温度下即温度梯度，即要“探究探究什么什么”，则，则“什么什么”就是自变量。就是自变量。 2.2. 2.2.自变量的控制自变量的控制 在确定了自变量是温度后，应将淀粉酶置于温度梯度下，如：在确定了自变量是温度后，应将淀粉酶置于温度梯度下，如：2525、2626、2727控制变量的方法，常用的有控制变量的方法，常用的有“施加施加”“”“改改变变”“”“去除去除”等。等。3.3.无关变量的确定与控制无关变量的确定与控制 例如：请指出探究例如：请指出探究pHpH对唾液淀粉酶活性的影响实验中的无关对唾液淀粉酶活性的影响实验中的无关变量是什么。

14、应如何控制？变量是什么。应如何控制？ 分析：该实验的自变量是分析：该实验的自变量是“pH“pH的大小的大小”。无关变量有温度、。无关变量有温度、唾液淀粉酶的量、淀粉溶液的量、反应时间、加入碘液的量及时唾液淀粉酶的量、淀粉溶液的量、反应时间、加入碘液的量及时间等，实验时，对照组和实验组的间等，实验时，对照组和实验组的无关变量都要相同且适宜无关变量都要相同且适宜。酶的催化作用特性及实验设计1.1.在最适宜的温度或在最适宜的温度或pHpH条件下，酶的活性条件下，酶的活性最高；温度和最高；温度和pHpH偏高偏高或或偏低偏低，酶的活性都，酶的活性都会明显下降；会明显下降；2.2.在在高高温、温、强酸强酸

15、或或强强碱碱、重金属盐重金属盐等引起等引起蛋白质变性的条件下，酶都会蛋白质变性的条件下，酶都会丧失活性丧失活性；3.3.注意低温仅抑制酶的活性，随温度升高注意低温仅抑制酶的活性，随温度升高( (最适温度以下最适温度以下) )酶的活性逐渐增强。酶的活性逐渐增强。二二、影响酶活性的曲线分析、影响酶活性的曲线分析酶的催化作用特性及实验设计3 3. .在其他条件适宜、在其他条件适宜、酶量一定酶量一定的情况下，的情况下，酶促反应速率随底物酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加性限制，酶促反

16、应速率不再增加( (如图甲如图甲) )。4 4. .在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比率与酶浓度成正比( (如图乙如图乙) )。酶的催化作用特性及实验设计例例. .如图所示在不同如图所示在不同条件下的酶促反应速条件下的酶促反应速率变化曲线，下列据率变化曲线，下列据图叙述错误的是图叙述错误的是A.A.影响影响ABAB段反应速段反应速率的主要因素是底率的主要因素是底物浓度物浓度B.B.影响影响BCBC段反应速率的主要限制因段反应速率的主要限制因子可能是酶量子可能是酶量C.C.温度导致了曲线温度导致了曲线和和的反应速率不同的反应速率不同D.D.曲线曲线显示，该酶促反应的最适温度为显示，该酶促反应的最适温度为3737D D酶的催化作用特性及实验设计例例. .某同学研究温度和某同学研究温度和pHpH对某酶促反应速率的对某酶促反应速率的影响，得到如图的曲线。影响，得到如图的