5.1酶的特性和影响酶活性的条件（教学设计）-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

新教材 生物学 人教版必修1 分子与细胞 第5章 第1节 教学设计 第5章　细胞的能量供应和利用 第1节　降低化学反应活化能的酶 第2课时　酶的特性和影响酶活性的条件 目录 一、核心素养对接 二、必备知识 三、探究实践 四、深化归纳 五、应用创新 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 第2课时　酶的特性和影响酶活性的条件 一、核心素养对接 1．构建温度、pH和底物浓度对酶促反应速率影响。 2．通过探究“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”和“影响酶活性的条件”，发展科学探究能力。 二、必备知识 （一）酶的特性 1．高效性 2．专一性 (1)含义：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 (2)实验验证方案 (3)实验结论：一种酶只能催化一种或一类化学反应。 (4)意义：使细胞代谢能够有条不紊地进行。 3．酶的作用条件较温和 图1　　　　　　　图2 (1)酶促反应对应最适温度和pH的点分别是g和h。 (2)酶的活性较低，空间结构稳定，酶的活性可恢复的点是a。 (3)空间结构遭到破坏，酶永久失活不可恢复的点是c、d、f。 微思考 1. 酶永久失活的条件是什么？ 提示：过酸、过碱或温度过高。 二、影响酶活性的条件 1．酶活性：酶催化特定化学反应的能力。 2．酶活性的表示方法：一定条件下酶所催化某一化学反应的速率。 3．探究温度对酶活性的影响 (1)本实验的自变量：温度，因变量：酶活性。 (2)物质：反应物——淀粉；酶——淀粉酶。 (3)检测试剂：碘液。 (4)实验的观察指标：溶液的颜色及深浅。 4．探究pH对酶活性的影响 (1)本实验的自变量：pH，因变量：酶活性。 (2)物质：反应物——过氧化氢；酶——过氧化氢酶。 (3)实验的观察指标：相同时间内气泡产生的数目。 微思考 探究温度对酶活性的影响时，能否选择H2O2和过氧化氢酶，为什么？ 提示：不能。H2O2在高温条件下加快分解，实验中的自变量不唯一，影响实验结果的分析。 判一判　(正确的打“√”，错误的打“×”) 1．每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 (　　) 2．高温、低温都可使酶活性降低，二者的作用实质不同。 (　　) 3．在测定胃蛋白酶活性时，将溶液的pH由10降到2的过程中，胃蛋白酶的活性将逐渐增强。 (　　) 4．如果以淀粉为底物，以淀粉酶为催化剂探究温度影响酶活性的实验，则酶促反应的速率既可以用淀粉的分解速率表示，也可以用淀粉水解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。 (　　) 6．探究酶的最适pH，需要在酶的最适温度条件下进行。 (　　) 提示：1．√　2．√ 3．×　胃蛋白酶在pH为10时，空间结构已遭到破坏，因此降低pH不会使胃蛋白酶的活性再增强。 4．√　5．√　6．√ 三、探究实践 （一）酶特性的相关实验探究 合作探究 材料1　淀粉和蔗糖都是非还原糖，但淀粉水解后会生成麦芽糖，蔗糖水解后会产生葡萄糖和果糖，它们都是还原糖。下表为比较淀粉酶对淀粉和蔗糖的催化作用实验，请分析： 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 ℃水浴保温5 min 新配制的斐林试剂 2 mL 2 mL 沸水浴煮沸1 min 实验现象 有砖红色沉淀 没有砖红色沉淀 　　材料2　某同学研究酶的特性，进行了如下实验设计。 步骤 操作方法 试管 甲 乙 1 注入2%H2O2溶液 3 mL 3 mL 2 注入新鲜鸡肝研磨液 少许 － 3 加入二氧化锰 － 少许 4 实验结果 气泡很多 气泡多 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．材料1实验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．写出材料1实验的其他设计思路。 提示：探究不同种类的酶能否催化一种底物的水解。 4．由材料2实验的结果可得出的结论是什么？乙试管中将二氧化锰改为蒸馏水，则可得出的结论是什么？ 提示：酶具有高效性。酶具有催化作用。 （二）探究影响酶活性的条件 新买的果蔬放在冰箱中冷藏保鲜、用加酶洗衣粉时最好用温水处理洗涤衣物、发烧后往往食欲不振，这些现象都与酶的活性有关。影响酶活性的条件有哪些？下面的表格分别是某兴趣小组探究温度对酶活性影响的实验步骤和pH对探究过氧化氢酶活性