内容正文:
知识点(一) 酶活性及影响因素
[教材知识梳理]
1.酶活性
含义
指酶催化生化反应的能力
衡量指标
酶催化生化反应的速率
影响因素
①反应体系中的酶浓度和底物浓度等;
②多种环境因素,如温度、pH等
2.实验探究pH对酶活性的影响
(1)实验操作
①将若干同样大小(如1 cm2)的滤纸片浸入酵母菌液,取出后晾干,滤纸片上附着过氧化氢酶。
②在四只烧杯中盛入体积分数为2%,pH分别为5、7、9、11的H2O2溶液(温度相同),将滤纸片分别放入烧杯中。滤纸片接触液面后会下沉,直至烧杯底部。实验装置示意图如下:
③及时记录滤纸片从液面下沉到浮出液面所用的时间(t)。以1/t为纵坐标(代表酶促反应速率)、pH为横坐标,绘制曲线图。
(2)实验结果的曲线图
3.pH对酶活性的影响
(1)酶活性受到环境中pH的影响,酶的适宜pH一般在6~8之间。
(2)酶活性最大时的pH称为酶的最适pH。
(3)在过酸或过碱条件下,酶活性一般会明显降低,甚至会变性失活。
4.温度对酶活性的影响
(1)在一定的温度范围内,酶活性随着温度的升高而上升,超过一定温度后,酶活性反而下降。
(2)在一定条件下,酶活性最高时的温度称为酶的最适温度。
(3)不同生物体内酶的最适温度有所不同。如:动物体内酶的最适温度一般为35~40 ℃,植物体内酶的最适温度一般为45~50 ℃。
(4)适当升高温度,能加快生化反应速率,但温度过高会使酶变性失活,从而降低生化反应速率。适当降低温度,可以抑制酶活性,降低生化反应速率,但一般不会使酶失活。
[核心要点点拨]
1.探究pH、温度对酶活性的影响
(1)探究pH对酶活性的影响
①实验原理:2H2O22H2O+O2。
②实验步骤
步骤
实验操作
试管1
试管2
试管3
试管4
试管5
一
注入等量的过氧化氢溶液
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
二
注入不同pH的溶液
pH=5
pH=6
pH=7
pH=8
pH=9
三
注入等量过氧化氢酶溶液
2滴
2滴
2滴
2滴
2滴
四
观察现象
无气泡产生
少量气泡产生
有大量气泡产生
少量气泡产生
无气泡
产生
③实验结论:酶发挥催化作用需要适宜的pH,pH偏低或偏高都会影响酶活性。
(2)探究温度对酶活性的影响
①实验原理:温度影响淀粉酶的活性,进而影响淀粉的水解速率。淀粉遇稀碘液变蓝,根据是否出现蓝色及蓝色的深浅可以判断酶活性。
②实验步骤、现象及结论
取6支试管,分别编号为A与A′、B与B′、C与C′,并分别进行以下操作。
步骤
A号
A′号
B号
B′号
C号
C′号
3%的可溶性淀粉溶液
2 mL
—
2 mL
—
2 mL
—
2%的淀粉酶溶液
—
1 mL
—
1 mL
—
1 mL
不同温度下处理5 min
100 ℃(或0 ℃)
60 ℃
0 ℃(或100 ℃)
将同一温度下的两种物质混合后在相应温度下保温5 min
滴加稀碘液
1滴
1滴
1滴
结果(现象)
变蓝
不变蓝
变蓝
结论
酶的催化作用需在适宜的温度下进行,温度过高或过低都会影响酶的活性
2.探究影响酶活性的因素实验中的注意事项
(1)在探究酶的最适温度的实验中,材料不能用H2O2溶液,因为H2O2本身的分解受温度影响,温度越高,分解速率越快。
(2)在探究酶的最适温度或pH的实验中,不能把酶与反应物混合后再控制相应的条件。应先将酶、反应物分别置于对应的温度或pH条件下,然后再混合。
(3)教材在探究pH对酶活性的影响实验中,计时不是记录滤纸片从烧杯底部到浮出液面所用的时间,而是记录从液面下沉到浮出液面所用的时间,原因是滤纸片接触H2O2溶液即开始催化H2O2水解。
[经典考题探究]
[典例] (2023·江苏海门高级中学期末)下表是某兴趣小组探究环境因素对酶活性影响的实验(实验一)步骤;下图是探究α-淀粉酶的最适pH的实验(实验二)结果。已知α-淀粉酶作用的最适温度60 ℃。据此回答下列问题:
实验步骤
甲组
乙组
丙组
①新鲜α-淀粉酶溶液/mL
1
1
1
②可溶性淀粉溶液/mL
5
5
5
③控制温度/℃
0
60
90
④将新鲜α-淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别达到预设温度后再混合,混合后在相应温度下保温5 min
⑤测定单位时间内淀粉的剩余量
(1)实验一中的自变量是________,其在实验二中是________变量。
(2)实验一中的对照组为________组。
(3)实验一的第⑤步一般选用________检测,通过颜色变化来比较单位时间内淀粉的剩余量。
(4)如将实验