第5章 第1节 二 酶的特性-【高考领航】2023-2024学年高中生物必修1同步核心辅导与测评（人教版）

二　酶的特性 　 1.阐明酶的高效性、专一性和作用条件较温和。(生命观念、科学思维) 2．通过探究“影响酶活性的条件”，培养科学探究能力。(科学探究) 探究任务一　酶具有高效性和专一性 1．酶的高效性 (1)含义：酶的催化效率是无机催化剂的107～1013倍。 (2)意义：可以使生命活动更加高效地进行。 2．酶的专一性 (1)含义：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。例：过氧化氢酶只能催化过氧化氢分解，脲酶只能催化尿素分解。 (2)意义：使细胞代谢有条不紊地进行。 (3)探究实验：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 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 ℃左右水浴保温5 min 新配制的斐林试剂 2 mL 2 mL 煮沸1 min 实验现象 有砖红色沉淀 没有砖红色沉淀 实验结论 酶具有专一性 【思维辨析】 (1)细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的专一性有关。(√) (2)每一种酶只能催化一种或一类化学反应。(√) (3)能够催化酶水解的酶是蛋白酶。(×) (4)二肽酶能够催化多种二肽水解，说明不是所有的酶都具有专一性。(×) (阅读教材P81～82) 1．若要利用适宜浓度的H2O2溶液，蒸馏水，3.5% FeCl3溶液，0.01%过氧化氢酶溶液等材料用品，设计实验同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性，请简要写出实验思路及预期的实验结果。 提示：①实验思路：将实验分3组(取3支试管)，分别为加过氧化氢和过氧化氢酶；过氧化氢和FeCl3溶液；过氧化氢和蒸馏水/或取3支试管，先各加适量H2O2溶液，再分别向上述3支试管中加适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液。观察各试管(组)中释放气泡(氧气)的快慢。②预期的实验结果：O2的释放速度从快到慢依次是加酶溶液的试管(组)、加FeCl3溶液的试管(组)、加蒸馏水的试管(组)，意思相近即可。 2．(教材P81“探究·实践”)探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用。 (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。 (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。 (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。 3．嫩肉粉是生活中常见的一种烹饪原料，利用其中的酶对肉中的弹性蛋白和胶原蛋白进行部分水解，使肉类制品口感达到嫩而不韧、味美鲜香的效果。推测嫩肉粉中含有哪种酶？利用了酶的哪种特性？ 提示：蛋白酶，利用了酶的专一性。 1．酶的高效性与专一性的模型解读 (1)催化作用与高效性：与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，催化效率更高。 (2)酶的专一性 ①物理模型 图中A表示酶，B表示被A催化的底物，E、F表示B被分解后产生的物质，C、D表示不能被A催化的物质。 ②数学模型 酶A只能催化底物A 参与的反应，说明酶具有专一性。 2．“对照实验法”验证酶的高效性和专一性 (1)验证酶的高效性 项目 实验组 对照组 材料 等量的同一种底物 试剂 与反应物相对应的酶溶液 等量的无机催化剂 现象 反应速率很快，或反应用时短 反应速率缓慢，或反应用时长 结论 酶具有高效性 (2)验证酶专一性 项目 方案一 方案二 实验组 对照组 实验组 对照组 材料 同种反应物(等量) 与酶相对应的反应物 另外一种反应物 试剂 与反应物相对应的酶 另外一种酶 同一种酶(等量) 现象 发生反应 不发生反应 发生反应 不发生反应 结论 酶具有专一性 酶具有专一性 1．某兴趣小组开展了如下实验，用点燃但无火焰的卫生香放到①～④号试管管口观察复燃情况。对比分析各组实验，下列分析不合理的是(　　) A．仅比较①②号试管，不能说明酶具有高效性 B．仅比较③④号试管，不足以说明过氧化氢酶的催化需要适宜的pH C．本实验还可以试管中气泡的产生速率为实验观测指标 D．加一组只含H2O2的对照组与②号比较可以证明酶具有催化作用 解析：A　①②号试管中的自变量是催化剂的种类，可根据实验结果说明酶具有高效性，A不合理；③④号试管中的自变量是pH的不同，且两试管中酶因为强酸和强碱的处理而失去活性，反应速率无差别，因此根据两个试管中的现象不足以说明过氧化氢酶的催化需要适宜的pH，B