内容正文:
第2课时 影响酶促反应速率的因素
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必备知识·自主学习
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1.酶活性:酶催化特定_________的能力。
2.酶活性的表示方法:一定条件下,___________________________。
3.探究pH对酶活性的影响:
(1)本实验的自变量:___,因变量:_______。
(2)选取的酶:___________。
(3)实验观察指标:滤纸片从液面下沉到_________所用时间。
化学反应
酶所催化某一化学反应的速率
pH
酶活性
过氧化氢酶
浮出液面
影响酶活性的条件
【问·答】
探究pH对酶活性的影响时能否选择淀粉酶?为什么?
提示:不能。酸性环境和碱性环境均可以使淀粉水解,实验中的变量不唯一,影响实验结果的分析。
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关键能力·合作学习
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1、实验原理:
①2H2O2 2H2O+O2
②滤纸片随着氧气泡的增多,逐渐浮出液面。
2、实验设计:
①自变量: H2O2溶液的pH。
②无关变量:温度、H2O2溶液的浓度和量、滤纸片大小等。
③因变量:滤纸片从液面下沉到浮出液面所用的时间。
一、探究pH对酶促反应速率的影响:
3、实验结果:
①在最适pH时酶活性最大,酶促反应速率最大。
②pH偏高或偏低,酶活性均降低。
③pH过高或过低,酶会失活。
特别提醒:
①在探究酶的最适温度的实验中,材料不能用H2O2溶液,因为H2O2的分解本身受温度影响,温度越高,分解越快。
②在探究酶的最适温度或pH的实验中,不能把酶与反应物混合后再控制相应的条件。应先将酶、反应物分别置于对应的温度或pH条件下,然后再混合。
③该实验计时不是记录滤纸片从烧杯底部到浮出液面所用的时间,而是记录从液面下沉到浮出液面所用的时间,原因是滤纸片接触H2O2溶液即开始催化H2O2水解。
(1)最适温度时酶活性最大,酶促反应速率最大。
(2)温度偏高或偏低,酶活性降低。
(3)温度过高,酶会变性。
二、温度对酶促反应速率的影响:
特别提醒:
①低温时酶的活性较低,但空间结构不会发生改变,升高一定温度,酶的活性会升高。
②温度过高时酶的空间结构发生改变,即使降低温度,酶的活性也不能恢复。
(1)当反应物浓度大大超过酶浓度时,酶浓度和酶促反应速率成正比例关系。
(2)在酶浓度一定时,一定的反应物浓度范围内,酶促反应速率与反应物浓度成正比例关系;当反应物浓度达到某一定值后,再增加反应物浓度,酶促反应速率不再上升。
三、酶浓度和反应物浓度对酶促反应速率的影响:
【知识拓展】
影响酶活性的因素
(1)温度和pH均通过影响酶的空间结构影响酶的活性。
(2)激活剂:凡是能提高酶活性的物质,都是激活剂。许多酶只有当某一种激活剂存在时,才表现出催化活性或强化催化活性。激活剂种类有很多,有无机阳离子、无机阴离子、有机化合物。
(3)抑制剂:能减弱、抑制甚至破坏酶活性的物质。①竞争性抑制:与底物结构类似的物质争先与酶的活性中心结合,从而降低酶促反应速率,这种作用称为竞争性抑制;②非竞争性抑制:抑制剂与酶活性中心以外的位点结合,底物仍和酶的活性中心结合,但酶不显示活性,这种作用称为非竞争性抑制。
【典例示范】
(2020·泰州高一检测)某兴趣小组为了探究温度对酶活性的影响,用打孔器获取新鲜的厚度为5 mm的三片土豆,进行了以下实验。有关叙述不正确的是( )
实验步骤 土豆片A 土豆片B 土豆片C
①处理 静置 煮熟后冷却 冰冻
②滴加3%H2O2 1滴 1滴 1滴
③观察实验现象 产生大量气泡 几乎不产生气泡 产生少量气泡
A.土豆片的厚度是该实验的自变量
B.新鲜土豆组织中含有过氧化氢酶
C.高温和低温都能影响过氧化氢酶的活性
D.该实验无法确定过氧化氢酶的最适温度
【解题思维】解答本题需突破以下两个关键点:
【解析】选A。在实验中,自变量是由实验者操纵、掌握的变量。因变量是随自变量的变化而产生变化的变量,本实验中自变量为温度,温度的改变会引起酶活性的改变,A项错误;由表可知,在土豆片A中会分解产生大量的气泡,在土豆片B中,由于高温使酶失活,几乎不会被分解产生气泡,在土豆片C中,由于低温使酶活性降低,分解产生少量的气泡,三种不同处理后的土豆片分解的能力不同,所以可以推测新鲜土豆组织中含有过氧化氢酶,B项正确;由表可知,在土豆片A中会分解产生大量的气泡,在土豆片B中,由于高温使酶失活,几乎不会被分解产生
气泡,在土豆片C中,由于低温使酶活性降低,分解产生少量的气泡,通过对比实验结果,可以推测出高温和低温都能影响过氧化氢酶的活性,C项正确;由表可知,本实验中实验组温度梯度设置的太大,实验组太少,所以无法确定过氧化氢酶的最适温度,D项正确。
【母题追问】
(1)上述实验的无关变量是什么?是否会对实验现象产生影响?
提示: