3.1 生命活动需要酶和能源物质（6） 教学设计-高一生物必修一同步教学（苏教版）

第三章 细胞中能量的转换和利用 第一节 生命活动需要酶和能源物质 第3课时 影响酶促反应速率的因素 学习目标 （1）设计实验探究pH和温度变化对酶活性的影响。 （2）归纳影响酶促反应速率的因素，并能分析相关曲线。 [重难点击]　 （3）温度和pH变化对酶活性影响的有关曲线。 前课梳理 1．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)酶的作用需要适宜的pH：每一种酶只在一定限度的pH范围内才有活性，pH偏高或偏低都会影响酶的活性。一种酶在某一pH时活性最大，此pH称为该酶的最适pH。 (2)不同的酶，最适pH可能不同。 (3)过酸、过碱会导致酶的空间结构破坏，使酶变性失活。 2．温度对酶促反应速率的作用曲线解读 (1)在一定的温度范围内，酶促反应速率随着温度的升高而加快；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被破坏，温度升高后，酶仍能恢复活性。但高温会导致酶变性，使其永久失活。 学习探究 探究点一　pH对酶促反应速率的影响 一个小组的同学利用酵母菌液中的过氧化氢酶、过氧化氢溶液、滤纸、pH试纸、温度计、烧杯等器具和材料，设计了如下实验(实验装置如图)，请结合教材，分析pH对酶促反应速率的影响。 1．实验过程 (1)将若干同样大小的滤纸片(1cm2)浸入酵母菌溶液，取出后晾干，滤纸片上附着有过氧化氢酶。 (2)在4只烧杯中盛入体积分数为2%、pH分别为5、7、9、11的过氧化氢溶液(温度相同)，再一片片地放入相同数量的滤纸片。在滤纸片上过氧化氢酶的催化下，H2O2分解为H2O和O2，氧气泡会附着在滤纸片上。随着氧气泡的增多，烧杯底部的滤纸片会上浮，直至浮出液面。 (3)滤纸片接触液面后会下沉，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的时间(t)。 (4)以1/t为纵坐标(酶促反应速率)，pH为横坐标，绘制曲线图。 2．在下面坐标系中画出实验结果的图像。 答案　 注意：在设计该实验时，特别应注意的一点就是，对照组与各实验组除pH不同外，其他条件都要完全相同。否则，不能说明酶的活性出现差异就是pH影响的结果，这就是“单一变量原则”。至于让哪个因素成为变量，要根据实验目的而定。 探究点二　温度对酶促反应速率的影响 某小组设计的探究温度变化对工业淀粉酶(适宜温度60℃)催化作用的影响实验，思考下列问题： 步骤 试管编号 1 2 3 加入3%可溶性淀粉溶液 2mL 2mL 2mL 提供环境温度 60℃的水 沸水 冰块 保温 5min 5min 5min 注入2%新鲜淀粉酶溶液 1mL 1mL 1mL 继续保温 5min 5min 5min 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号试管的现象说明淀粉被完全分解了，2、3号试管的现象说明淀粉没有被完全分解。 2．该实验说明：温度会影响酶活性，温度偏高或偏低都会影响酶活性。 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被分解了？ 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．该实验中能否在提供环境温度之前，注入2%新鲜淀粉酶溶液？ 答案　不能。因为提前混合酶和底物后，二者会提前反应，影响实验的准确性。 5．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。 探究点三　影响酶促反应速率的其他因素 影响酶促反应速率的因素除了pH、温度之外，还有酶浓度、反应物浓度等，结合教材，分析下列曲线，回答以下问题： 1．图1探究的是酶浓度对酶促反应速率的影响 在当反应物浓度大大超过酶浓度时，酶浓度与酶促反应的速率成正比例关系。 2．图2探究的是反应物浓度对酶促反应速率的影响 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上升；当反应物浓度达到某一定值后，再增加反应物浓度，酶促反应速率也不再上升。这是受酶浓度或酶活性的限制。 注意：(1)底物浓度不能影响酶活性。 (2)影响酶活性的因素，一定会影响酶促反应的速率，但影响酶促反应的速率的因素不一定影响酶的活性，这是易错点。 (3)pH、温度、紫外线、重金属盐、抑制剂、激活剂等通过影响酶的活性来影响酶促反应的速率；酶的浓度、反应物的浓度等不会影响酶活性，但可以影响酶促反应速率。 真题回眸 例1．下图表示某反应物剩余量随pH及温度的变化情况，正确的是(　　) A．在一定范围内，随着pH的升高，酶的活性先降低后升高 B．酶的最适p