5.1.2酶的特性教案2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

《第五章第一节 降低化学反应活化能的酶》逐字稿 第二课时 酶的特性 大家好,今天我们学习酶的第二课时,叫做酶的特性 酶的一些特性其实都是在和无机催化剂作比较的时候得出来的,为啥呢?因为酶作为一种新的催化剂,它的发现是晚于无机催化剂的 在酶之前,人们对无机催化剂的一些特点研究的都比较清楚了,那出现了一个新的催化剂,当然要和之前的作比较。 所以下面我们就设计了酶,这个有机催化剂与无机催化剂的三场PK赛, 那么第一场PK呢,就是比较催化效率 其实这一场PK,我们在第一节课所讲的过氧化氢分解的那个实验中,就已经有有结论了 再回顾一下,3号试管加的是无机催化剂,4号试管加的是两滴肝脏研磨液 事实上每滴三氯化铁中三价铁离子的数量是每滴肝脏研磨液中过氧化氢酶分子数量的20万倍,虽然都是两滴,但是催化剂分子的数量是不一样多的,三价铁离子要远远多于过氧化氢酶分子,但是最终的催化效果却是过氧化氢酶的催化效果更为的显著 因此我们得到了一个结论,叫做酶具有高效性。这个高效性是跟谁做比较的?跟无机催化剂,跟之前已经发现的催化剂做比较。我们发现,酶的催化效率是无机催化界的10的7次方到10的13次方倍,这高的可不是一点点, 是高了很多数量级啊。 在有的题目中,他会让你设计实验来验证酶具有高效性,那你就要知道这个自变量是什么,因为酶的高效性是跟无机催化剂比的,所以这个自变量就应该是催化剂的种类 核心的两组实验,一组里面加的是酶,另一组加的应该是什么呢?是相应的能够催化这个化学反应的无机催化剂 好这是第一场PK,酶获胜了,而且是绝对优势获胜 那么我们来看第二场,比催化范围 为什么要比这个呢,因为无机催化剂,它的催化范围比较广, 初中化学有的催化剂,是不是能催化好多化学反应呢!比如说,既能催化蛋白质水解,也能催化脂肪水解,还能够催化催化淀粉水解,催化范围是比较广泛的 酶是不是也具有这个本领呢? 我们考虑一下是不是一种酶也能够催化多种化学反应呢 可能有的同学就想到因为我们在之前的题目中,已经提到了一些酶了,学蛋白质的时候,因为讲了说绝大多数酶都是蛋白质,所以在有的题目中就提到了什么淀粉酶啊什么蛋白酶啊 当时就已经跟你说了淀粉酶是用来水解淀粉的,蛋白酶是用来水解蛋白质的,就是一种酶它可能不能催化多种化学反应 那到底是不是这样的呢?下面我给你提供一点实验材料,我们通过设计实验来求证一下 我给你提供的酶叫做淀粉酶,提供的底物包括淀粉溶液以及蔗糖溶液,还给你了斐林试剂, 斐林试剂,你马上想到了什么?它是用来检测什么?还原糖的。 如果淀粉被分解将来是可以产生麦芽糖,麦芽糖是还原糖。蔗糖被分解成葡萄糖果糖,也是还原糖。这分明是就是来检测这两种物质有没有被分解的。 那下面这个实验我们应该怎么设计呢? 设计实验的时候,你首先得有一个假设,一种酶到底能不能催化多种化学反应 那淀粉酶到底能不能催化多种物质分解,这个地方我们可以做出一些合理的假设。 虽然你之前可能知道了一些东西,但是你很可能不太确信,所以这个地方依然是存在多种合理的假设的 比如说我认为这里有4种合理的假设,第一种就是淀粉酶既能催化淀粉分解又能催化蔗糖分解;第二种呢那就是能催化淀粉分解不能催化蔗糖分解;第三种是能催化蔗糖分解不能催化淀粉分解;第四种是既不能催化淀粉分解 也不能催化蔗糖分解。那理论上是不是这4种假设都应该是合理的。因为毕竟相应的知识我们还没学,我认为这四种假设对你来说都是合理的 那我们要设计一个实验方案,设计方案的时候你要优先就要考虑自变量和因变量,你觉得我们这个自变量应该是什么?酶只有一种,所以这个地方其实能够变化的不就是这个底物的种类吗。 无非就是要至少有两组实验,一组里面是加的淀粉,一组加的是蔗糖,然后呢?这两组里面都得加等量的淀粉酶,然后用斐林试剂检测他们有没有被分解。 这个思路是不是就很容易了。那因变量呢?底物的分解情况。如果他们俩被分解了,那是可以产生什么? 都是可以产生还原糖,用斐林试剂是可以检测出来的。有的同学会这么想,能不能用碘液来检测呢?就是底物的分解情况能不能用碘液检测?是不行的。为啥?因为蔗糖它没有被分解,加碘液是不是没有明显颜色变化, 蔗糖就算被分解了加碘液是不是也没有什么变化。所以你用这个碘液只是能够检测淀粉有没有被分解,但你不能检测蔗糖有没有被分解。而且我这个地方给了你斐林试剂,你可能是要用的。 这次我们先做一个理论上的分析,那么有了假设,有了实验方案,经过刚刚我们分析,两支试管一支加两毫升淀粉,一支加两毫升的蔗糖溶液,然后加入等量的淀粉酶,保温5分钟。为什么要保温5分钟呢? 你得让酶和相应的催化的底物相结合,就是酶起作用是需要时间呀对不对。保温完了之后呢?加入斐林试剂,等量呢,加两毫升。为什么这个地方都是强调等量的淀粉酶溶液,强调等量的斐林试剂,保温等量的时间, 这就是为