内容正文:
5.1 降低化学反应活化能的酶
第2节 酶的特性
a
b
c
时间
产物浓度
a 加酶
b 加无机催化剂
c 不加催化剂
a、b对比说明酶具有__________。
a、c对比说明酶具有__________。
酶只能缩短达到平衡的时间,不能改变产物的生成量。
催化性
酶的高效性
高效性
【活动一】分析数学模型
作出不同条件下产物浓度随时间的变化曲线。
酶的特性
资料一:
人的正常体温基本维持在37℃左右,发高烧(39℃)时人往往会食欲不振。
根据以上资料,你能做出什么推论?
温度会影响酶催化效率。
酶活性:酶对化学反应的催化效率。
表现:单位时间、单位体积中反应物的减少量或产物的生成量。
温度影响酶活性
【活动二】构建数学模型
温度
酶活性
最适温度
温度对唾液淀粉酶活性的影响
温度 0 10 20 30 37 50 60 70 80 85
产物的量 1 5 12 20 33 22 18 11 4 0
不能,温度本身会影响H2O2分解。
2、可以选择过氧化氢酶来探究温度对酶活性的影响吗?
1、37度一定是最适温度吗?如何进一步确定最适温度呢?
不一定,在30-50度之间设置温度梯度再探究。
本品为肠溶衣与糖衣的双层包衣片,内层为胰酶,外层为胃蛋白酶。
糖衣
胃蛋白酶
肠溶衣
胰酶
为什么多酶片需要层层包裹?胰酶为什么不能在胃里就被释放出来?
胃液pH约为2,小肠中的胰液pH约为8。
pH会影响酶活性。
pH影响酶活性
pH
酶活性
最适PH
不能,酸本身会催化淀粉水解。
可以选择淀粉酶来探究pH对酶活性的影响吗?
pH对H2O2酶活性的影响
pH 3 4 5 6 7 8 9 10 11
产物的量 0 2 8 12 20 15 6 2 0
【活动二】构建数学模型
酶的作用条件较温和
温度
酶活性
最适温度
PH
酶活性
最适PH
1、将胃蛋白酶所处环境的pH从10调至1的过程中,酶的活性会逐渐增大吗?请结合酶的化学本质分析原因。
绝大多数酶是蛋白质,碱性条件下,胃蛋白酶的空间结构遭到破坏,酶永久失活,所以酶活性不会改变。
2、储存酶应选择怎样的温度条件?那保存酶这样的蛋白质制品呢?
低温(0-4℃),酶活性虽低,但酶的空间结构稳定,适宜的温度下酶活性可以升高。
酶的特性
多酶片富含多种酶,但为何不能催化过氧化氢分解呢?
酶的作用具有专一性。
【活动三】实验设计与探究
选择适合的材料,验证酶的专一性。
实验材料:
底物: 3%淀粉溶液、3%蔗糖溶液
酶: 2%工业淀粉酶溶液 (该酶的最适温度为60℃)
鉴定试剂: 碘液、斐林试剂
实验用具:试管、滴管、恒温水浴锅、试管架
酶的专一性
酶的专一性
反应时间、温度、pH、酶量、底物的量…
底物
是否
水解
底物
类型
淀粉酶是否只催化特定的化学反应
无关变量
因变量
自变量
探究的问题
一、变量分析
如何检测?
底物?产物?
【活动三】实验设计与探究
酶的专一性
【实验设计与探究】
实验操作:
二、设计实验
实验结果:
分别在等量蔗糖溶液和淀粉溶液中加入等量淀粉酶溶液,反应一段时间后,加入斐林试剂,检测有无还原糖生成。
蔗糖溶液
淀粉溶液
实验结论:
淀粉酶只催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解。酶具有专一性。
可否用碘液进行检测呢?
不能,蔗糖及其分解产物都不与碘液反应,无法观察到现象。
酶的专一性
改变实验材料,此时可以如何检测因变量?
底物: 3%淀粉溶液
酶: 2%淀粉酶溶液 2%蔗糖酶溶液
鉴定试剂: 碘液、斐林试剂
碘液和斐林试剂都可以。
【活动三】实验设计与探究
实验思路:
同种酶+不同底物;
不同酶+同种底物
3、根据模型,你能解释酶为什么具有专一性吗?
反馈训练
酶有一定的空间结构,就像钥匙和锁必须相互配合,酶的结构与反应物的空间结构相互契合才能发生反应。
下图表示的是某种酶作用模型。思考回答下列问题:
1、该反应的底物、产物、催化剂分别是什么?
说出你的判断依据。
2、该模型体现了酶的什么特性?
d
e+f
a
专一性
酶的特性
高效性
作用条件较温和
专一性
温度
酶活性
最适温度
pH
酶活性
最适PH
本节小结
学以致用
啤酒的制造主要包括糖化、发酵、贮酒后熟等工艺流程。不同阶段需要利用不同的酶进行处理。糖化阶段主要依靠小麦种子萌发过程中产生的α淀粉酶和β淀粉酶将淀粉进行分解。
α淀粉酶较耐热,但在pH为3.6下可迅速失活,而β淀粉酶耐酸,但不耐热,在70℃条件下15min后失活。
工艺生产中,应当如何控制反应条件,让两种淀粉酶发挥最大作用呢?思考并在课下查阅资料。
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