内容正文:
第1节 降低化学反应活化能的酶
第2课时 酶的特性
第5章 细胞的能量供应和利用
[ 学习目标 ]
1.阐明酶的高效性、专一性和作用条件较温和。
2.通过探究“影响酶活性的条件”,培养科学探究能力。
[ 本节概况 ]
一、酶具有高效性和专一性
二、酶的作用条件较温和
一、酶具有高效性和专一性
[ 教材梳理 ]
1.酶具有高效性
(1)酶的高效性是指同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著。
(2)酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍,说明酶具有高效性。
2.酶具有专一性
(1)酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应。而无机催化剂催化的范围比较广,如酸能催化蛋白质、脂肪和淀粉水解。
(2)实例:脲酶只能催化尿素分解。
[ 核心探讨 ]
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
淀粉和蔗糖都是非还原糖,但淀粉水解后会生成麦芽糖,蔗糖水解后会产生葡萄糖和果糖,麦芽糖、葡萄糖和果糖都是还原糖。下表为比较淀粉酶对淀粉和蔗糖的催化作用实验,请分析:
试管编号 1 2
可溶性淀粉溶液 2 mL -
蔗糖溶液 - 2 mL
新鲜的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL
60 ℃水浴保温5 min
新配制的斐林试剂 2 mL 2 mL
水浴加热2 min
实验现象 有砖红色沉淀 没有砖红色沉淀
试管编号 1 2
可溶性淀粉溶液 2 mL -
蔗糖溶液 - 2 mL
新鲜的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL
60 ℃水浴保温5 min
新配制的斐林试剂 2 mL 2 mL
水浴加热2 min
实验现象 有砖红色沉淀 没有砖红色沉淀
(1)1号试管有砖红色沉淀生成,2号试管不出现砖红色沉淀,说明什么?你能从该实验得到什么结论?
提示 1号试管有砖红色沉淀生成,说明产生了还原糖,淀粉被水解;2号试管不出现砖红色沉淀,说明蔗糖没有被水解。
结论:淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解,酶的作用具有专一性。
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(2)上述实验中能否使用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂?
提示 不能,因为碘液只能检测淀粉的有无,而蔗糖分子无论是否被水解都不会使碘液变色。
试管编号 1 2
可溶性淀粉溶液 2 mL -
蔗糖溶液 - 2 mL
新鲜的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL
60 ℃水浴保温5 min
新配制的斐林试剂 2 mL 2 mL
水浴加热2 min
实验现象 有砖红色沉淀 没有砖红色沉淀
(3)该实验的自变量和因变量分别是什么?
提示 自变量:底物的种类;因变量:底物是否被淀粉酶水解。
(4)本实验的设计思路是什么?你还有其他设计思路吗?
提示 本实验设计思路:探究同一种酶是否能催化不同底物水解。
另一种设计思路:探究不同种类的酶能否催化同一种底物的水解。
试管编号 1 2
可溶性淀粉溶液 2 mL -
蔗糖溶液 - 2 mL
新鲜的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL
60 ℃水浴保温5 min
新配制的斐林试剂 2 mL 2 mL
水浴加热2 min
实验现象 有砖红色沉淀 没有砖红色沉淀
[ 核心归纳 ]
1.酶的高效性及实验验证
(1)实验组:底物+酶―→底物分解速率(或产物形成速率)。
(2)对照组:底物+无机催化剂―→底物分解速率(或产物形成速率)。
(3)酶具有高效性的曲线(如图)
2.酶的专一性及实验设计
(1)思路:同一种酶催化不同的化学反应。
(2)实验设计
步骤 1 淀粉+淀粉酶 蔗糖+淀粉酶
2 等量斐林试剂,水浴加热相同时间
现象 出现砖红色沉淀 无颜色变化
结论 酶具有专一性
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(3)酶专一性的曲线
题组一 酶的特性
1.某研究性学习小组按下表进行了实验操作,发现试管2比试管1产生了明显多的气泡。该实验说明了( )
操作顺序 具体操作 试管
1 2
① 加入体积分数为3%的H2O2溶液 2 mL 2 mL
② 滴加质量分数为3.5%的FeCl3溶液 2滴 —
滴加质量分数为20%的肝脏研磨液(含过氧化氢酶) — 2滴
A.酶具有专一性
B.酶具有高效性
C.酶具有多样性
D.酶是蛋白质
B
2.下图表示过氧化氢分解的过程,实验说明酶具有的特性是( )
A.专一性
B.高效性
C.多样性
D.酶的作用条件较温和
B
3.在生物体内,各种化学反应之所以能有条不紊地进行是因为( )
A.酶的催化效率具有高效性
B.酶的种类具有多样性
C.酶的催化作用具有专一性
D.酶的空间结构具有稳定性
C
二、酶的作用条件较温和
[ 教材梳理 ]
1.酶活性
酶催化特定化学反应的能力称为酶活性,可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。
酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。科学家采用定量