内容正文:
第1节 降低化学反应活化能的酶(第2课时)
(探究案)
【学习目标】
4.设计实验探究酶活性的影响因素。
5.构建酶促反应的相关曲线,培养科学思维(模型与建模)。
【合作探究】
合作探究四:影响酶促反应速率的因素
情景四:除了温度和pH对酶活性有影响外,一些抑制剂也会降低酶的催化效果。图甲为酶作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图,图乙为相同酶溶液在无抑制剂、添加不同抑制剂的条件下,酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。
思考1:根据甲图,总结两种抑制剂影响酶活性的机理。
思考2:你还能想到哪些影响酶促反应速率的因素?
思考3:构建相应影响因素影响酶促反应速率的数学模型并进行分析。
【典型例题】1.用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的实验,两组实验结果如图。第1组曲线是在pH=7.0、20℃条件下,向5mL1%的H2O2溶液中加入0.5mL酶悬液的结果。与第1组相比,第2组实验只做了一个改变。第2组实验提高了( )
A.悬液中酶的浓度 B.H2O2溶液的浓度
C.反应体系的温度 D.反应体系的pH
【变式训练】1某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究,结果见表。下列分析错误的是( )
组别
pH
CaCl2
温度(℃)
降解率(%)
①
9
+
90
38
②
9
+
70
88
③
9
-
70
0
④
7
+
70
58
⑤
5
+
40
30
注:+/-分别表示有/无添加,反应物为Ⅰ型胶原蛋白
A.该酶的催化活性依赖于CaCl2
B.结合①、②组的相关变量分析,自变量为温度
C.该酶催化反应的最适温度为70 ℃,最适pH为9
D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
【变式训练】2使酶的活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制剂主要有两种类型:一类是可逆抑制剂(与酶可逆结合,酶的活性能恢复);另一类是不可逆抑制剂(与酶不可逆结合,酶的活性不能恢复)。作用图解如下。
已知甲、乙两种物质(能通过透析袋)对蛋白酶E的活性有抑制作用。
林谷实验材料和用具:蒸馏水,蛋白酶E溶液,甲物质溶液,乙物质溶液,稀释蛋清液,蛋白质块(直径0.5cm),双缩脲试剂,透析袋(人工合成半透膜),试管,烧杯等。
为了探究甲、乙两种物质对蛋白酶E的抑制作用类型,提出以下实验设计思路。请完善该实验设计思路,并写出实验预期结果。
实验原理:可逆性抑制剂可以与酶可逆性结合,当增加底物的量或减少抑制剂的量时,酶的活性可以恢复;不可逆性抑制剂与酶不可逆结合,增加底物的量无法恢复活性。利用透析袋处理,析出抑制剂,可以恢复酶的活性。”
(1)透析袋处理不能恢复不可逆抑制剂处理过的酶的活性,原因是:________________________________________________________________ 。
实验设计思路:
取两支试管,各加入等量的蛋白酶E溶液,再分别加等量甲、乙两种溶液,编号为A、B。一段时间后,测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋,放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液,再测定各自的酶活性。
(2) 根据提供的材料,简要回答蛋白酶E活性测定的方法:________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
实验预期结果与结论:
(3) 若出现结果①:透析后,A、B两组的酶活性均比透析前酶的活性高,
结论①:甲、乙均为可逆抑制剂。
若出现结果②:透析后,__________________________________________________。
结论②:甲、乙均为不可逆抑制剂。
若出现结果③:透析后,_________________________________________________。
结论③:甲为可逆抑制剂,乙为不可逆抑制剂。
若出现结果④:透析后,A组酶活性和透析前相比没有变化,__________________________。
结论④:甲为不可逆抑制剂,乙为可逆抑制剂。
构建知识体系:
5.1探究案第 1 页
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