内容正文:
高效课时(二) 酶的特性
【课程标准】1.说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质,少数酶是RNA,酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响。2.探究·实践:淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用及影响酶活性的条件。
高效导学第一步 预习新知 落实必备知识
1.酶的高效性
(1)含义:与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。
(2)意义:使细胞代谢快速进行。
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。
(2)锁钥模型
图中A表示酶,B表示被酶催化的底物,E和F表示催化后的产物,而C和D则表示不能被该酶催化的物质。
(3)意义:使细胞代谢有条不紊地进行。
3.酶的作用条件较温和
温度过高、过酸、过碱会使酶失活。
4.酶活性
(1)概念:酶催化特定化学反应的能力,可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。
(2)主要影响因素:温度、pH等。
(3)温度和pH分别对酶活性的影响
①当温度或pH最适时,酶的活性最高。
②当温度过高或pH过高或过低时,酶失活。
(4)温度和pH共同作用对酶活性的影响
①反应溶液中pH的变化不影响酶作用的最适温度。
②反应溶液中温度的变化不影响酶作用的最适pH。
【概念辨析·试身手】
(1)二肽酶能催化多种二肽水解,不能说明酶具有专一性。(×)
提示:酶的专一性包括能催化一类反应。
(2)催化脂肪酶水解的酶是蛋白酶。(√)
(3)酶在最适温度下活性最高,因此酶适合在此温度下保存。(×)
提示:酶一般在低温下保存。
(4)酶促反应速率既可以用反应物的消耗速率表示,也可以用产物的生成速率表示。(√)
(5)pH影响酶活性的实验中实验材料不选择淀粉,原因是酸能促进淀粉水解。(√)
高效导学第二步 课堂培优 提升关键能力
培优点一 | 酶的特性
【情境探究】
许多加酶洗衣粉标有“请勿用60 ℃以上的热水,以免洗衣粉失效”。
(1)你能利用所学的有关酶的知识解释这样标注的依据吗?
提示:温度过高会影响酶的活性,甚至酶会因高温变性而失活。
(2)过酸、过碱、高温、低温对酶促反应速率的影响一样吗?
提示:不一样,过酸、过碱、高温都会使酶变性失活,而低温只是抑制酶的活性,酶分子结构未被破坏,温度升高后可恢复活性。
【要点培优】
1.酶的高效性及实验验证
(1)实验组:底物+酶―→底物分解速度(或产物生成速度)。
(2)对照组:底物+无机催化剂―→底物分解速度(或产物生成速度)。
(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
(2)实验设计
步骤
1
淀粉+淀粉酶
蔗糖+淀粉酶
淀粉+过氧化氢酶
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
(3)酶具有专一性的曲线
①加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同,说明酶B对此反应无催化作用,说明酶具有专一性。
②一定范围内加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大而明显加快。
【应用培优】
【例1】下图为酶与底物结合示意图,下列有关叙述错误的是( )
A.酶的形状在催化过程中会发生改变
B.底物与酶特定部位的结合具有专一性
C.此图可表示1分子蔗糖经酶催化后产生2分子葡萄糖的过程
D.图示过程能够保证酶保持较高的催化活性
解析:选C。1分子蔗糖经酶催化后会产生1分子葡萄糖和1分子果糖,C错误。
【对点练】1.下列关于酶的专一性的叙述,不正确的是( )
A.过氧化氢酶只能催化过氧化氢的分解,不能催化其他化学反应
B.每一种酶只能催化一种化学反应的进行
C.催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶
D.二肽酶能催化由不同氨基酸脱水缩合成的二肽的水解
解析:选B。酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应,B错误。
2.某同学进行了如下有关酶的实验:
甲组:淀粉溶液+新鲜唾液→加入斐林试剂出现砖红色沉淀
乙组:蔗糖溶液+新鲜唾液→加入斐林试剂不出现砖红色沉淀
丙组:蔗糖溶液+蔗糖酶溶液→加入斐林试剂?
下列叙述正确的是( )
A.丙组的实验结果是“不出现砖红色沉淀”
B.三组实验中,底物的用量属于自变量
C.该同学的实验目的是验证酶的专一性
D.可用碘液代替斐林试剂进行检测
解析:选C。蔗糖酶能催化一分子蔗糖水解成一分子果糖和一分子葡萄糖,果糖和葡萄糖是还原糖,加入斐林试剂水浴加热会生成砖红色沉淀,A项错误;底物的用量属于无关变量,B项错误;从实验所用的底物和酶的种类分析可知,该实验的目的是验证酶的专一性,C项正确;唾液淀粉酶能催化甲组淀粉水解成还原糖,不能催化蔗糖水解,碘液使淀粉呈现蓝色,不能使还原糖和蔗糖呈现蓝色,使用碘液无法检测乙、丙组的反应,无法得出结论,D项错误。
培优点二 | 探究影响酶活性的条件
【情境探究】
下图表示酶浓度一定时,在最适温度和