第14讲 降低化学反应活化能的酶（二、酶的特性）-【暑假自学课】2023年新高一生物暑假精品课（人教版2019必修1）

第14讲 降低化学反应活化能的酶（二、酶的特性） 【学习目标】 1.通过探究“淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用”，理解并阐明酶具有专一性，学会“控制变量和设计对照实验”。2.通过探究“pH和温度对酶活性的影响”，理解“酶的作用条件较温和”，提升建构模型的科学思维素养。 3.通过调查酶在生活、生产中的应用，认同酶在生产实际中的广泛应用及具有高效、环保、节能等特点。 【问题探讨】 1.怎样理解酶的催化作用具有高效性？ 酶的高效性是相对无机催化剂而言的，与无机催化剂相比酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。酶的催化效率是无机催化剂的107-1013倍；酶可在1s内完成非酶体系需要3年-30万年时间的反应；1个H2O2酶分子在25℃条件下1min可催化500万个H2O2分子的分解反应。 2.下图是某类酶作用的模型。请思考回答下面的问题： ①这个模型中A、B、C、D各表示什么？ ②这个模型的含义是什么？这个模型能够解释酶的哪种特性？ 3.下图表示最适温度下，反应物浓度对酶催化的化学反应速率的影响。请思考回答下面的问题： ①请解释在A、B、C三点时，该化学反应的状况。 ②如果从A点开始温度升高10℃，曲线会发生什么变化?为什么？ ③如果在B店时向反应混合物加入少量同样的酶，曲线会发生什么变化？为什么？ 4.下图是某种酶催化作用的“时间-产物浓度”曲线。曲线①是酶浓度为X、反应物浓度为Y的曲线。思考讨论下面的问题： 影响酶活性的因素有哪些？酶浓度和底物浓度影响不影响酶活性？ 影响酶活性的因素如温度、pH，酶抑制剂、酶激活剂等。酶浓度和底物浓度不影响酶活性。 ①曲线②最可能是哪种因素改变引起的？原因是什么？ ②曲线③最可能是哪种因素改变引起的？原因是什么？ 【课前预习】 一、酶的化学本质：酶是 产生的具有 的有机物，其中绝大多数酶是 。 活细胞 催化作用 蛋白质 二、酶具有高效性 与 相比，酶 的作用更显著，酶的催化效率 。 无机催化剂 降低活化能 更高 三、酶具有专一性 1.酶的专一性是指：一种酶只能催化 或 化学反应。细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的专一性是分不开的。 2.淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 操作顺序 项目 试管编号 试管1 试管2 1 可溶性淀粉溶液 2mL － 2 蔗糖溶液 － 3 淀粉酶溶液 2mL 4 保温时间 5min 5 加入斐林试剂 2mL 6 水浴加热时间 1min 7 实验结果 3.下图是酶的专一性的图像模型。 ①图中A表示 ，B表示 ，E、F表示 ，C、D表示 催化的物质。 ②酶和被催化的反应物分子都有 的结构。 四、影响酶活性的条件 1.探究温度对酶活性的影响： 试管 步骤 1 1′ 2 2′ 3 3′ 淀粉溶液 2 mL / 2 mL / 2 mL / 淀粉酶溶液 / 1 mL / 1 mL / 1 mL 不同温度下处理5 min 0 ℃ 60 ℃ 100 ℃ 滴加碘液 1滴 1滴 1滴 实验现象 实验结论 2.探究pH对酶活性的影响： 步骤 项目 试管1 试管2 试管3 1 加入3%过氧化氢溶液 2mL 2mL 2mL 2 加入蒸馏水 1mL - - 3 加入0.01/L的盐酸 - 1mL - 4 加入0.01/L的NaOH溶液 - - 1mL 5 加入肝脏研磨液 2滴 2滴 2滴 6 检验 气泡产生量 放入带火星的卫生香 结论 五、酶的作用条件较温和 1.与无机催化剂相比，酶所催化的化学反应一般是在比较 的条件下进行的。在 条件下，酶的活性最高，温度和pH ，酶活性都会明显降低。 2. ，会使酶的 ，使酶永久失活。在0℃左右时，酶的活性 ，但酶的空间结构 ，在适宜的温度下酶的活性会 。因此，酶制剂适宜在 保存。 3.一般来说，动物体内酶最适温度在 ，植物体