第三章 第二节　酶是生物催化剂2-【优化探究】2023-2024学年新教材高中生物必修第一册同步导学案配套教参（浙科版）

第2课时　酶的催化功能受多种条件的影响 [任务驱动] 1．归纳与概括酶的催化功能受多种因素影响，阐明生命现象离不开温和条件的原因。 2．模型建构：依据生物学事实，构建相关数学模型。 3．科学探究：探究不同因素影响酶的活性的实验装置及分析。 授课提示：对应学生用书第64页 一 酶的催化功能受多种条件的影响 1．影响酶作用的因素有很多，pH、温度和某些化合物等都能影响酶的作用。 2．pH对酶作用的影响 (1)酶通常在一定pH范围内才起作用，而且在某一pH下作用最强。 (2)pH对酶作用影响的典型曲线 (3)最适的pH范围可能很窄，也可能较宽，这取决于不同酶的特性。 3．温度也是影响酶促反应速率的重要因素 (1)酶促反应都有一个最适温度，在此温度以上或以下，酶活性均会下降。 (2)温度对酶促反应两方面的影响： ①温度升高，反应分子具有的能量增加，反应速率加快，如图中a曲线。 ②酶是蛋白质，酶分子本身会随温度升高而发生空间结构改变，导致热变性。温度升得越高，酶变性的速率越快，升高到一定温度，酶将完全失去活性，如图中b曲线。 ③两个作用叠加在一起，使得酶所催化的反应表现出最适温度，如图中c曲线。 (3)低温会使酶的活性降低，但不会破坏酶的分子结构，当温度适宜时，酶的催化作用可以恢复。 4．底物浓度、有机溶剂、重金属离子、酶的浓度、酶的激活剂和抑制剂等都会影响酶的活性。 二 探究影响酶催化功能的因素——pH对过氧化氢酶的影响 1．实验原理 (1)2H2O22H2O＋O2 (2)pH影响酶的活性，从而影响O2的生成量。 2．实验装置 3．实验步骤 (1)加水：将水槽中的水加至快满为止。 (2)浸泡：取大小相同的8片滤纸片放在培养皿里的鲜肝匀浆中(含过氧化氢酶)浸泡1 min，然后用镊子夹起滤纸片，靠在培养皿壁上，使多余的匀浆流尽。 注意：滤纸片的大小必须相同，浸泡要充分且使多余匀浆流尽。这些措施可以保证每片滤纸片上的过氧化氢酶的量相等。 (3)贴滤纸：将3片含有酶的滤纸片放入反应小室的一侧内壁上，使滤纸片贴在内壁上。(注意滤纸片不要碰到反应小室的瓶口。) (4)加溶液：将反应小室稍立起，使贴有滤纸片的一侧在上面，小心加入pH为5.0的缓冲液2 mL，然后再加入2 mL体积分数为3%的H2O2溶液，将小室的瓶口塞紧。 注意：切勿使上述混合液接触到贴在内壁上的滤纸片，防止过氧化氢酶与H2O2溶液反应，影响实验结果。 (5)放量筒：将25 mL量筒横放于水槽中使之灌满水，若有气泡，则将其轻轻倾斜，小心赶出气泡。将量筒倒立，使筒口一直处于水中。 (6)连接反应小室和量筒：小心将反应小室平放在水槽中的水里，注意反应小室贴有滤纸片的内壁应在上面，将量筒移至反应小室口上伸出的玻璃管上方，实验过程中要一直扶着量筒，保证量筒的位置不动。 (7)旋转：将反应小室小心旋转180°，使H2O2溶液接触滤纸片，同时开始计时。 (8)记录：每隔30_s读取量筒中水平面的刻度一次，共进行4次，记录结果。 (9)反复冲洗反应小室后，重复上述实验过程，分别测量并记录在pH_6.0、pH_7.0、pH_8.0下过氧化氢在酶的催化下所释放的气体量。 (10)记录实验结果，并进行对比分析。 缓冲液 pH5.0 pH6.0 pH7.0 pH8.0 收集的气体 体积/mL 0.5 min 1 min 4.根据实验结果得出结论：酶的活性需要适宜的pH，过酸和过碱都会影响酶的活性。 预习诊断—————————————————— 1．影响酶作用的因素只有pH、温度。(×) 2．不同酶最适的pH范围宽窄大致相同。(×) 3．温度升高，反应物分子具有的能量增加，反应速率加快。(√) 4．在0～40 ℃内，随温度的升高，酶变性的速率加快。(×) 5．低温会使酶的活性降低，但不破坏酶的分子结构。(√) 授课提示：对应学生用书第66页 　酶的催化功能受多种条件的影响 　(阅读教材P74～76) 1．甲、乙两图分别是温度和pH对酶活性影响的数学模型，分析比较甲、乙两图，回答下列问题： (1)甲图起点酶活性不为0，而乙图起点酶活性为0的原因是什么？ 提示：甲图起点酶活性不为0，原因是低温时并不破坏酶的空间结构，酶活性并未丧失；乙图起点酶活性为0的原因是过酸条件下，破坏了酶的空间结构，酶失去活性。 (2)分析甲图曲线在A～B段和B～C段随温度的变化酶活性是如何变化的。 提示：A～B段：酶活性随温度升高而升高；B～C段：酶活性随温度升高而降低，甚至变性失活。 (3)乙图曲线中，若酶起始条件的pH为a，则将pH调至其最适pH下，该酶活性如何变化？ 提示：酶活性不变。因为pH为a时，酶的活性完全丧失，即使恢复到最适pH，酶的活性也不能恢复。 2．底物浓度和