内容正文:
1773年,意大利科学家斯帕兰扎尼做了一个巧妙的实验:将肉块放入小巧的金属笼内,然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后,他把小笼子取出来,发现笼内的肉块消失了。
问题探讨
斯帕兰扎尼在研究鹰的消化作用实验(视频)
1.为什么要将肉块放在金属笼内?
2.是什么物质使肉块消失了?怎样才能证明你的推测?
胃内的化学物质
排除物理性消化干扰
收集胃内的化学物质,看看在体外是否能将肉块分解
后来,科学家发现胃液中含有大量的盐酸,于是推测盐酸是使食物分解的物质。
我要和铁笼一起吃
1835年, 德国科学家施旺通过实验发现,胃腺分泌物中有一种物质,将它与盐酸混合后,对肉类的分解能力远远大于盐酸的单独作用,这种物质就是胃蛋白酶。
酶 有什么作用? 它是什么物质呢?
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1课时 酶的作用和本质
主题一 酶在细胞代谢中的作用
主题二 酶的本质
目录索引
综合情境探究 设计对照实验
【细胞化学反应】
叶绿体:CO2+H2O (CH2O) +O2
光能
酶
线粒体: C6H12O6+6H2O+O2 6CO2+12H2O+能量
酶
核糖体:氨基酸 多肽
酶
脱水缩合
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应的统称。
概念:
细胞代谢离不开酶
细胞代谢
2H2O2
2H2O + O2↑
细胞代谢是细胞生命活动的基础,但代谢也会产生对细胞有害的物质,如过氧化氢,体内过氧化氢过多会导致皮肤发黄,毛发变白 ,加速人体衰老。
资料
细胞内的过氧化氢是怎样被快速分解的呢?
酶在细胞代谢中的作用
加热、强酸、强碱、 加催化剂(如Fecl3)
过氧化氢在体外分解需要什么条件?
细胞中含有过氧化氢酶
氧化氢酶与加热、强酸、强碱、加催化剂都能使过氧化氢分解,他们原理一样吗?分解速率一样吗?如何设计实验来探究酶的作用?
比较过氧化氢在不同条件下的分解
1. 实验目的:
通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢,了解过氧化氢酶的作用。
2. 实验原理:
2H2O2
2H2O+O2
反应条件
①加热(90℃)
②Fe3+是无机催化剂
③新鲜肝脏(含过氧化氢酶)
不同条件
判断H2O2的分解快慢依据:
O2的产生量
①气泡冒出情况
②点燃卫生香的复燃情况
实验
3. 实验材料:
①新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液(含较多的过氧化氢酶)
②质量分数为3.5%的FeCI3溶液
③新配制的体积分数为3%的H2O2溶液
比较过氧化氢在不同条件下的分解
实验
4. 实验设计:
组别 对照组 实验组
1 2 3 4
过氧化氢 H2O2浓度 3% 3% 3% 3%
H2O2剂量 2mL 2mL 2mL 2mL
反应条件 常温 90℃ FeCl32滴 肝脏研磨液2滴
结果 产生气泡
带火星的卫生香
比较过氧化氢在不同条件下的分解
实验
比较过氧化氢在不同条件下的分解
实验
1号
2号
4号
3号
肝脏研磨液
FeCl3
90℃水浴
常温
实验现象
实验结果和结论
组别 对照组 实验组
1 2 3 4
过氧化氢 H2O2浓度 3% 3% 3% 3%
H2O2剂量 2mL 2mL 2mL 2mL
反应条件 常温 90℃ FeCl32滴 肝脏研磨液2滴
结果 产生气泡
卫生香燃烧情况
不明显
少量
较多
大量
不复燃
不复燃
变亮
复燃
实验结论:
1.加热、FeCl3、H2O2酶都能加快反应速率;
2.与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。
2号试管放出的气泡多,说明加热能提高反应速率
FeCl3中的Fe3+ 和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率
过氧化氢酶比Fe3+ 的催化效率高得多。
一样多,几支试管的H2O2 溶液的体积和浓度都相同。
探究实验
比较过氧化氢在不同条件下的分解
(1)与1号试管相比,2号试管出现什么不同的现象?说明什么?
(2)3、4号试管未经加热,也有大量气泡产生,这说明了什么?
(3)3号试管Fe3+数比4号试管H2O2酶高25万倍,但4号反应速率更快, 说明什么?
(4)2号、3号、4号试管相比,哪支试管最终产生的氧气最多?
小组合作讨论(P77)
酶在细胞代谢中的作用
问题: 为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要?
细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应,这些化学反应需要在常温、常压下高效地进行,只有酶能够满足这样的要求,所以说酶对于细胞内的化学反应的顺利进行是至关重要的。
问题: 小组讨论以上比较过氧化氢在不同条件下的分解实验设计严谨吗?一个严谨的实验该如何来设计?有哪些因素是我们必须要考虑的?
①自变量:
②因变量:
③无关变量:
除自变量外,实验中还存在的一些也可对实验结果造成影响的其它变量
随着自变量的改变而变化的变量
人为控制的对实验对象进行处理的因素
实验中可以变化的因素
3.
(1)变量
Y = x + a
自变量
因变量
无关变量
(不同条件X)
(结果Y)
(相同条件a)
控制变量和设计对照实验
试管编号
1 2 3 4
一
二
三
观察
实验结论
2ml
2ml
2ml
2ml
3%
3%
3%
3%
常温
90℃
FeCl3
肝脏研磨液
2滴
2滴
几乎无
少量
较多
大量
不复燃
不复燃
变亮
复燃
过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样
过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快
反应条件
无关变量
H2O2浓度
H2O2剂量
气泡产生
带火星的卫生香
自变量
因变量
相同 适宜
步骤
变量
你能准确找出以上实验中的相关变量吗?
控制变量?
试管编号 1 2 3 4
实验处理 无 90℃水浴加热 2滴FeCl3 2滴肝匀浆
H2O2溶液(3%) 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL
检测指标 1. 气泡冒出情况 2. 卫生香复燃情况
除自变量外,其余无关变量都保持一致,并将结果进行比较的实验。
对照组
实验组
该实验的对照组和实验组分别是什么?
(2)对照实验:
空白对照:
对照组不施加任何处理因素
其它:自身对照、相互对照、条件对照
注
等量性原则
原则:控制单一变量
设置:对照组和实验组
活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
问题: 通过以上学习你能总结出加热、Fe3+、酶使H2O2分解的作用机理吗?
提高分子的能量
降低化学反应的活化能
更显著地降低化
学反应的活化能
加热
Fe3+
酶
酶作用原理:与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著。
酶作用意义:使细胞代谢在温和条件下快速有序地进行高。
活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
[想一想]
无催化剂曲线:______
酶促反应曲线:______
无酶促反应所需活化能:______
酶促反应所需活化能: ______
Fe3+降低的活化能: ______
酶降低的活化能:
曲线A
曲线C
c
a - c
a
A
B
C
A
B
C
a - b
> a - b
酶在细胞代谢中的作用
a - c
结论语句辨一辨
(1)能催化化学反应的物质就是酶。( )
(2)酶能够提高化学反应的活化能,使化学反应顺利进行。( )
(3)无关变量是与实验结果无关的变量。( )
(4)在一个实验中,因变量的检测指标往往不是唯一的。( )
(5)加热能够促进H2O2分解,是因为加热使H2O2分子获得了能量。( )
×
×
×
√
√
酶在细胞代谢中的作用
对点应用•突破
突破点1 比较过氧化氢在不同条件下的分解
1.如图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验,下列有关分析合理的是( )
A.本实验的自变量只是催化剂的不同
B.本实验的无关变量有温度和酶的用量等
C.1号与2号、1号与4号可分别构成对照实验
D.分析1号、2号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能
C
2.如图所示,①表示有酶催化的反应曲线,②表示没有酶催化的反应曲线,E表示酶降低的活化能,正确的图解是( )
C
对点应用•突破
主题一 酶在细胞代谢中的作用
主题二 酶的本质
目录索引
综合情境探究 设计对照实验
19世纪以前,人们还不知道酶为何物。19世纪以后,随着酿酒中发酵过程的深入研究,科学家才揭开酶的“面纱”。
酶到底是什么物质呢?
酶的本质探索(视频)
发酵是纯化学反应,与生命活动无关
巴斯德
李比希
毕希纳
萨姆纳
其他科学家
切赫和奥尔特曼
发酵与死细胞中的物质有关
发酵与活细胞有关
死细胞中的物质和活细胞都能引起发酵
脲酶是蛋白质
胃蛋白酶等许多酶也是蛋白质
切赫
奥尔特曼
总结:请给酶下一个比较完整的定义。
少数酶是RNA
1.酶本质的探索
化学本质 绝大多数是_______ 少数是_____
合成原料 _______ ___________
组成元素 C、H、O、N _________________
合成场所 _______ 细胞核(真核生物)
来源 活细胞(哺乳动物成熟红细胞除外)
作用场所 细胞内、细胞外、生物体外
生理功能 _____
作用机理 _____________________
酶的底物 酶促反应的反应物
蛋白质
RNA
氨基酸
核糖核苷酸
C、H、O、N、P
核糖体
催化
降低化学反应的活化能
酶的本质
胞内酶:合成后在细胞内起作用,如有氧呼吸酶
胞外酶:合成后分泌到细胞外起作用,如消化酶
水解酶:在物质水解时起催化作用
合成酶:在物质合成时起催化作用
按存在部位分:
按功能分:
酶的种类
(1)具有分泌功能的细胞才能产生酶。( )
释疑:一般活细胞都能产生酶(包括哺乳动物未成熟的红细胞)
(2)酶的基本组成单位是氨基酸。( )
(3)酶在反应完成后立即被降解成氨基酸或核苷酸。( )
释疑:酶可以重复多次利用,不会立即被降解
(4)酶的作用是为化学反应提供能量。( )
释疑:酶的作用原理是降低化学反应的活化能
(5)酶具有催化、调节等多种功能。( )
释疑:酶只有催化作用,激素才具有调节功能
(6)酶是活细胞产生的,所以只能在细胞内起催化作用。( )
释疑:酶在细胞内、细胞外、体外都可以发挥作用
判断正误
×
×
×
×
×
×
突破点2 酶的化学本质
4.下列关于酶的叙述,正确的是( )
A.组成酶的单体是氨基酸或核糖核苷酸
B.酶都是在核糖体上合成的
C.酶只有在细胞中才能发挥作用
D.酶的作用原理与无机催化剂的不同
A
酶的本质
多酶片
加酶洗衣粉
果胶酶
酶在生活中的运用
多酶片中含有多种消化酶,
人在消化不良时可以服用。
分解果肉内细胞壁中的果胶,提高果汁产量,使果汁变得澄清。
第1课时---下节课前提问
1.酶的概念:_______________________________________;
2.酶的作用:__________;
3.作用机理:______________________;
4.酶的本质:_____________________________。
5.分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量成为
。
6.与无机催化剂相比,酶 。
催化作用
降低化学反应的活化能
酶是活细胞产生的,具有催化作用的有机物
大多数的是蛋白质,少数是RNA
降低活化能的作用更显著,催化效率更高
活化能
主题三 酶的高效性和专一性
酶的特性
情境资料:成年人每餐的进食量大约有600g左右,但每片多酶片只含胃蛋白酶13mg和胰酶0.3g就可以很好的帮助食物消化水解,说明酶的催化具有什么特点?
(与无机催化剂相比)
1.酶具有高效性
酶的催化效率一般是无机催化剂的107~1013倍。
①如何验证酶的高效性?
和无机催化剂对比
【任务】 阅读材料,总结酶的特性
酶的特性
(与无机催化剂相比)
1.酶具有高效性
a、c相比说明酶具有 ,a、b相比说明酶具有 ,催化剂能
到达化学平衡点的时间, (改变/不改变)化学反应的平衡
点, (能/不能)改变最终生成物的量。
高效性
催化作用
不改变
缩短
不能
②分析曲线
【任务】 阅读材料,总结酶的特性
酶只能缩短达到化学平衡所需的时间,不改变化学反应的平衡点。
酶不能改变最终生成物的量。
酶具有专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
①脲酶——只能催化尿素分解。
②过氧化氢酶——只能催化过氧化氢分解。
③二肽酶——可以催化所有的二肽分解
锁钥学说:
酶的特性
2.酶具有专一性
酶的特性
2.酶具有专一性
情境资料:我们已经知道无机催化剂催化的化学反应范围较广,酶能像无机催化剂那样催化多种化学反应吗?
以淀粉酶为例,探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
【任务】 阅读材料,总结酶的特性
1
实验目的
探究淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。
淀粉和蔗糖都是非还原糖。
淀粉和蔗糖在酶的作用下都能水解成还原糖。
通过斐林试剂鉴定溶液中是否有还原糖,确定酶促反应产物。
2
实验原理
酶的特性
2.酶具有专一性
3
实验材料及检测试剂选择
质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液;质量分数分别为3%的可溶性淀粉溶液和蔗糖溶液;斐林试剂。
4
实验设计
试管编号 试管1 试管2
淀粉溶液 2 mL
蔗糖溶液 2 mL
淀粉酶溶液 2 mL 2 mL
斐林试剂
(沸水浴1 min) 2 mL 2 mL
实验结果
酶的特性
5
实验过程
试管编号 试管1 试管2
淀粉溶液 2 mL
蔗糖溶液 2 mL
淀粉酶溶液 2 mL 2 mL
斐林试剂
(沸水浴1 min) 2 mL 2 mL
实验结果
砖红色沉淀
无颜色变化
6
实验结果
酶的特性
实验结论
淀粉酶只能催化淀粉水解,而不能催化蔗糖水解。
底物D+ 酶D
底物D + 酶E
底物浓度
反应速率
酶的特性
2.酶具有专一性
7
酶的专一性意义 :
保证了细胞代谢能够有条不紊地进行。
①反应前后酶的结构和性质不变
②同一生物不同细胞内酶的种类和数量不相同
问题: 探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用实验中检测试剂为什么选择斐林试剂而不是碘液?
淀粉完全分解+碘液→无现象
蔗糖分解/不分解+碘液→无现象
酶的特性
2.酶具有专一性
碘液只能鉴定淀粉是否水解,不能鉴定蔗糖是否水解
方案二:
淀粉 + 蔗糖酶
蔗糖 + 蔗糖酶
方案四:
蔗糖 + 淀粉酶
蔗糖 + 蔗糖酶
方案一:
淀粉 + 淀粉酶
蔗糖 + 淀粉酶
方案三:
淀粉 + 淀粉酶
淀粉 + 蔗糖酶
思路1:底物不同,酶相同
思路2:底物相同,酶不同
用斐林试剂检测
用斐林试剂检测
用斐林试剂检测
用碘液或者斐林试剂检测
问题: 针对该实验还有其他的设计方案吗?
对点应用•突破
1.关于比较过氧化氢在不同条件下的分解实验,下列叙述正确的是( )
A.可用同一支滴管滴加肝脏研磨液和FeCl3溶液
B.H2O2酶属于胞外酶,研磨实验材料会破坏酶的结构
C.酶具有高效性是因为研磨液中酶的数量多于Fe3+的数量
D.本实验中加热也能使反应速率加快,但并未降低此反应的活化能
D
结论语句辨一辨
(1)由于酶在化学反应前后性质和数量没改变,所以酶具有高效性。( )
(2)二肽酶能催化多种二肽水解,不能说明酶具有专一性。( )
(3)催化淀粉酶水解的酶是蛋白酶。( )
×
×
√
解析 不可用同一支滴管滴加肝脏研磨液和FeCl3溶液,否则会无法得出正确的结论,A项错误;H2O2酶属于胞内酶,研磨实验材料不会破坏细胞的结构,有助于酶的释放,B项错误;酶具有高效性是与无机催化剂相比,酶能更显著地降低化学反应的活化能,C项错误;本实验中加热也能使反应速率加快,该过程是通过增加反应物的能量实现的,并未降低此反应的活化能,D项正确。
3.(2024福建福州高一期末)为验证酶的专一性,设计实验如表所示。下列对表格内容的补充,正确的是( )
组别 甲组 乙组
酶 淀粉酶 淀粉酶
反应物 ① ②
检测试剂 ③ ③
A.①蔗糖,②麦芽糖,③斐林试剂
B.①淀粉,②麦芽糖,③斐林试剂
C.①淀粉,②蔗糖,③斐林试剂
D.①蔗糖,②淀粉,③碘液
C
对点应用•突破
解析 在这个实验中,淀粉酶可以水解淀粉,但不能水解蔗糖。甲组应该使用淀粉作为反应物,乙组应该使用蔗糖作为反应物。斐林试剂可以用来检测还原糖,如果反应物被分解,就会生成还原糖,与斐林试剂反应生成砖红色沉淀。因此,应该使用斐林试剂作为检测试剂。碘液无法检测蔗糖是否水解。
酶的特性
情境资料:多酶片作为药物,我们要从说明书中了解它的注意事项:
a.不宜用热水送服
b.不能与碱性食物同服
以上注意事项说明酶起催化作用需要怎样的条件?
温度影响酶的活性
pH 影响酶的活性
①如何设计实验来证明?
探究实验:影响酶活性的条件
【任务】 阅读材料,总结酶的特性
3.酶的作用条件温和
酶催化特定化学反应的能力称为 。酶活性可用
表示。
衡量酶活性的指标:
用 来表示。
酶活性
在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率
单位时间内底物减少量或产物生成量
温度
反应速率
最适温度
A
B
C
在一定温度范围内,酶促反应速率随温度的升高而加快
在最适温度时,酶促反应速率最快
AB段:
B 点:
BC段:
超过最适温度,酶促反应速率随温度升高而减慢,直至酶失活。
低温(如A点)影响酶的活性,但不会使酶的空间结构遭到破坏,温度适当升高后,酶仍能恢复活性。但高温(如C点)会导致酶的空间结构遭到破坏,使其永久失活。
高温破坏酶的空间结构,使酶失活
探究·实践:实验1:探究温度对酶活性的影响
探究·实践:实验1:探究温度对酶活性的影响
质量分数为2%的淀粉酶溶液、质量分数为20%的肝脏研磨液(过氧化氢酶)、缓冲液、质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、体积分数为3%的过氧化氢溶液、物质的量浓度为0.01mol/L的盐酸、物质的量浓度为0.01mol/L的NaOH溶液、热水、蒸馏水、冰块、碘液、斐林试剂
1
实验材料及检测试剂选择
1
淀粉、淀粉酶
①实验材料:
不选用H2O2作为反应底物的原因?
H2O2不稳定,受热易分解。
碘液
②检测试剂:
不选用斐林试剂进行鉴定的原因?
斐林试剂检测需要水浴加热,温度是干扰条件。
问题: 小组合作选出探究温度对酶活性影响实验材料并做简要说明。
探究·实践:实验1:探究温度对酶活性的影响
6.实验设计思路:
底物
酶
各自在所控制的温度下保温处理一段时间
底物与对应温度的酶混合
在各自所控制的温度下保温一段时间
检测因变量
思考:能否混合后再控制温度?
不能!保证反应一开始就达到预设温度,不会因为混合而改变温度。
思考:本实验的自变量、因变量分别是什么?
酶活性
温度
探究·实践:实验1:探究温度对酶活性的影响
探究·实践:实验1:探究温度对酶活性的影响
试管编号 试管1 试管1′ 试管2 试管2′ 试管3 试管3′
实验步骤 一 2 mL淀粉酶溶液 2 mL淀粉溶液 2 mL淀粉酶溶液 2 mL淀粉溶液 2 mL淀粉酶溶液 2 mL淀粉溶液
二 放入0 ℃冰水中水浴5 min 放入60 ℃温水中水浴5 min 放入100 ℃热水中水浴5 min
三 将1与1′试管内的液体混合后继续在0 ℃冰水内放置10 min 将2与2′试管内的液体混合后继续在60 ℃温水内放置10 min 将3与3′试管内的液体混合后继续在100 ℃热水内放置10 min
四 取出试管各加入两滴碘液,振荡
实验现象
实验结论
呈蓝色
无蓝色出现
呈蓝色
淀粉酶在60 ℃时催化淀粉水解,在100 ℃和0 ℃时都不能发挥催化作用。酶的催化作用需要适宜的温度,温度过高或过低都会影响酶的活性
☆酶和底物先分别在对应温度(或pH)下保温后再混合
酶活性大小可用什么来反映?淀粉剩余量或麦芽糖+葡萄糖生成量
质量分数为2%的淀粉酶溶液,质量分数为20%的肝脏研磨液(H2O2酶),质量分数为3%的淀粉溶液,体积分数为3%的过氧化氢溶液
H2O2、H2O2酶
①实验材料:
淀粉在酸性条件下会被水解
问题: 小组合作选出探究PH对酶活性影响实验材料并做简要说明。
问题: 不选用淀粉作为反应底物的原因?
探究·实践:实验2:探究pH对酶活性的影响
1
实验材料及检测试剂选择
探究·实践:实验2:探究pH对酶活性的影响
实验
步骤 一 取三支试管,编号1、2、3。
二 三支试管都三支试管都加入20%新鲜肝脏研磨液,振荡
三 1号试管中加入1mL缓冲液 2号试管中加入等量1mL盐酸溶液 3号试管中加入等量1mLNaOH溶液
四 三支试管都加入2mLH2O2溶液,振荡,反应
实验现象
产生少量气泡
产生少量气泡
产生大量气泡
探究·实践:实验2:探究pH对酶活性的影响
实验结论:
酶的催化作用需要适宜的pH,pH偏高或偏低都会影响酶的活性。
pH
反应速率
最适pH
D
E
F
在一定pH范围内,酶促反应速率随pH的升高而加快
在最适pH时,酶促反应速率最快
DE:
E点:
EF:
①在最适pH条件下,酶活性最高(如E点)。pH偏高和偏低,酶活性都会明显降低。
②过酸(如D点)、过碱(如F点)都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。
超过最适pH后,酶促反应速率随pH升高而减慢,直至酶失活。
探究·实践:实验2:探究pH对酶活性的影响
结论语句辨一辨
(1)酶促反应速率可用反应物的消耗速率表示,也可用产物的生成速率表示。
( )
(2)探究影响酶活性的条件实验中,至少要设置三组实验。( )
(3)不同酶的最适温度存在差异。( )
(4)酶活性最高时的温度适合酶的保存。( )
(5)低温、高温、过酸、过碱条件下酶的空间结构都发生了不可逆的改变。
( )
√
√
√
×
×
对点应用•突破
对点应用•突破
4.为了研究温度对某种酶活性的影响,设置三个实验组:A组(20 ℃)、B组(40 ℃)和C组(60 ℃),测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同),结果如图。下列分析正确的是( )
A.实验结果表明该酶的最适温度是40 ℃
B.实验过程中pH的变化不会对该实验产生影响
C.20 ℃条件下,t3时温度提高10 ℃,产物浓度会增加
D.60 ℃条件下,t2时增加底物的量不会改变产物浓度
D
解析 实验结果表明在三组设定的温度中,40 ℃时该酶活性最高,但不能说明该酶的最适温度是40 ℃,A项错误;实验过程中pH是无关变量,必须保持相同,如果实验过程中pH发生变化,会对实验产生影响,B项错误;20 ℃条件下,由于t3时反应物已经消耗完,此时温度提高10 ℃,产物浓度不再增加,C项错误;60 ℃条件下,t2时酶已经失活,此时增加底物的量,不会改变产物浓度,D项正确。
5.下列有关“探究影响酶活性的条件”实验的叙述,错误的是( )
A.探究pH对过氧化氢酶活性的影响,pH是自变量,过氧化氢分解速率是因变量
B.探究温度对酶活性的影响,可选择新鲜肝脏研磨液和过氧化氢溶液进行反应
C.探究pH对酶活性的影响,酶溶液和底物应先调pH再混合
D.探究温度对淀粉酶活性影响的实验过程中,可用碘液对实验结果进行检测
B
对点应用•突破
解析 探究pH对过氧化氢酶活性的影响,pH是人为控制的变量,属于自变量,过氧化氢分解速率是因变量,A项正确;过氧化氢在高温下会分解,所以在探究温度对酶活性的影响实验中,不能选择过氧化氢溶液作为实验材料,B项错误;探究pH对酶活性的影响,酶溶液和底物应先调pH,再混合,保证混合后pH不会发生改变,C项正确;碘液可将淀粉染成蓝色,探究温度对淀粉酶活性影响的实验过程中,可用碘液对实验结果进行检测,根据蓝色深浅判断反应速率,D项正确。
综合情境探究
影响酶促反应速率的因素
情境探究•提升
1.温度和pH对酶促反应速率的影响
据图可知,不同pH条件下,酶最适温度__________;不同温度条件下,酶最适pH__________,即反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。
不变
也不变
2.底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响
(1)图甲,在其他条件适宜、酶量一定的条件下,酶促反应速率随底物浓度增加而__________,但当底物达到一定浓度后,受__________限制,酶促反应速率不再增加。
(2)图乙,在底物充足、其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度成__________。
加快
酶数量
正比
3.酶的失活
抑制剂与酶结合引起酶活性降低或丧失的过程称为失活作用。根据抑制剂与底物的关系可分为竞争性抑制和非竞争性抑制,图甲为两种抑制剂的作用机理模型,图乙为相同酶溶液在无抑制剂、添加不同抑制剂的条件下,酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。
甲
乙
(1)竞争性抑制剂引起酶活性降低的原因是_________________________。如图乙__________曲线所示。
(2)非竞争性抑制剂引起酶活性降低的原因是________________________。如图乙__________曲线所示。
竞争性抑制剂的分子结构与底物的非常相近,可以与底物竞争酶活性部位来影响催化效果
b
非竞争性抑制剂与酶结合后,诱导酶的空间结构发生改变,使酶失去活性
c
对点应用•突破
6.(2024河北唐山高一期末)下图表示最适条件下,淀粉浓度对淀粉酶所催化的化学反应速率的影响。下列说法错误的是( )
A.AB段限制酶促反应速率的因素是淀粉浓度
B.A点时开始升高温度,曲线将上移
C.在C点时,加入适量淀粉酶,曲线将上移
D.将淀粉酶换成蔗糖酶,曲线与上图不同
B
解析 B点之前,随着反应物浓度的增加,酶促反应速率加快,说明AB段限制酶促反应速率的因素是反应物浓度,A项正确;该图表示的是在最适温度下,反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响,在A点适当提高反应温度,反应速率会下降,B项错误;在C点加入适量淀粉酶,酶促反应速率加快,曲线位置会上移,C项正确;酶具有专一性,蔗糖酶不能水解淀粉,故将淀粉酶换成蔗糖酶,曲线与题图不同,D项正确。
2.如图曲线乙表示在最适温度、最适pH条件下,反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是( )
A.增大pH后重复该实验,A、B点位置均会上升
B.酶浓度降低后,图示反应速率可用曲线甲表示
C.酶浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素
D.若B点后升高温度,将呈现曲线丙所示变化
B
解析 题干中提到“曲线乙表示在最适温度、最适pH条件下”,因此如果增大pH,酶的活性会下降,A、B点位置都会下移,A项错误;降低酶浓度,则酶促反应速率降低,对应甲曲线,B项正确;从图中可以看出,在曲线AB段反应速率与反应物浓度呈正相关,因此反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素,C项错误;曲线乙是在最适温度条件下进行的,如果升高温度,酶活性将会下降,反应速率应在B点后下降,D项错误。
与生活的联系:多酶片的样子
《多酶片说明书》
功效:用于消化不良、食欲缺乏
成分:每片含胃蛋白酶13mg和胰酶0.3g(包括胰脂肪酶、胰淀粉酶和胰蛋白酶)
注意事项:不宜用热水送服;不能与碱性食物同服;不宜搅碎服用或加水捣烂服用。
药品性状: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。
0
唾液(淀粉酶)
pH 6.2~ 7.4
胃液(胃蛋白酶)
pH 0.9~1.5
小肠液(含多种酶)pH 7.6
小结:降低化学反应活化能的酶
第2课时---下节课前提问
1.与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,具有_____性。
2.一种酶只能催化一种或一类化学反应,体现酶具有_____性。
3.酶的作用条件比较 ,在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性 ,温度和pH偏高或偏低,酶活性都会 。过酸、过碱或温度过高,会使酶的 ,使酶 。在0℃时,酶的活性很低,但酶的 ,在适宜的温度下 。因此,酶制剂适宜在 下保存。
高效
专一
温和
最高
明显降低
空间结构遭到破坏
永久失活
空间结构稳定
酶的活性会升高
低温
Lavf57.25.100
Lavf58.20.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder r0.2.61(gap_fixed:False)
Lavf58.20.100
$$