第5章 第1节 第2课时 酶的特性（教用Word）-【金榜题名】2025-2026学年高一生物必修第一册同步学案（人教版2019）

第2课时　酶的特性 课标要求 素养要求 1.阐明酶的高效性、专一性和作用条件较温和的特性。 2.探究酶催化的专一性及影响酶活性的条件。 1.科学思维：构建温度、pH和底物浓度对酶促反应速率影响的模型。 2.科学探究：通过探究“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”“影响酶活性的条件”发展科学探究能力。 一、酶的特性 1．酶的化学本质 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。 2．酶的高效性 (1)含义：酶的催化效率比无机催化剂高很多，是无机催化剂的107～1013倍。 (2)意义：可以使生命活动更加高效地进行。 3．酶的专一性 (1)含义：每一种酶只能催化一种或一类化学反应，如过氧化氢酶只能催化过氧化氢分解；脲酶除了催化尿素分解外，对其他化学反应不起作用。 (2)意义：使细胞代谢能够有条不紊地进行。 (3)探究实验：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 步骤 1 2 mL可溶性淀粉溶液＋2 mL淀粉酶溶液 2 mL蔗糖溶液＋2 mL淀粉酶溶液 2 轻轻振荡试管，并将试管下半部浸到60 ℃左右热水中，保温5 min 3 各加入2 mL斐林试剂，50 ℃～65 ℃水浴加热1 min 现象 出现砖红色沉淀 无颜色变化 结论 酶具有专一性 4.酶的作用条件较温和 酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。过酸、过碱或温度过高，都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。低温只能使酶活性降低，不会使酶失活。 (1)酶的作用需要适宜的温度 在一定条件下，酶活性最大时的温度称为该酶的最适温度。在一定温度范围内，酶促反应速率随温度的升高而加快；但当温度升高到一定限度时，酶促反应速率不仅不再加快反而随着温度的升高而下降。 (2)酶的作用需要适宜的pH 在一定条件下，酶活性最大时的pH称为该酶的最适pH。pH偏高或偏低，酶促反应速率都会下降。 【正误判断】 　(1)高温、低温都使酶活性降低，二者的作用实质相同(　　) (2)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(　　) (3)每一种酶只能催化一种或一类化学反应(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)√ 【深化探究】 1．除了课本验证酶的专一性的实验外，某同学设计了以下表格来验证酶的专一性，请填写两组实验的实验现象。 项目 检验试剂 现象 实验组 淀粉酶＋淀粉 碘液 ________ 对照组 蔗糖酶＋淀粉 碘液 ________ 答案：不变蓝　变蓝 2．上述实验中，除了碘液可作为检测试剂外，还可用什么试剂检测淀粉是否被分解？ 试剂：________。 原因：______________________________________________________。 答案：斐林试剂　淀粉酶能水解淀粉产生麦芽糖，在水浴加热条件下斐林试剂能与麦芽糖产生砖红色沉淀 二、探究影响酶活性的条件 1．酶活性的含义 酶催化特定化学反应的能力。酶活性可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。 2．影响酶活性的因素 下列是温度和pH对酶活性的影响示意图，请写出其中某点或某段表示的含义。 图中P点表示最适温度，Q点表示最适pH，偏离P点或Q点，酶的活性降低。 【正误判断】 　(1)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(　　) (2)探究酶的最适pH，需要在酶的最适温度条件下进行(　　) (3)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(　　) (4)市售α­淀粉酶的最适温度在50～75 ℃，而来自人体的唾液淀粉酶的最适温度在37 ℃左右(　　) 答案：(1)√　(2)√　(3)√　(4)√ 【深化探究】 1．探究温度对酶活性的影响时，为什么不适宜用H2O2作底物？ 答：________________________________________________________________________ 答案：因为H2O2遇热会分解。 2．若选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度，检测的试剂为什么不可用斐林试剂？ 答：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 答案：因为斐林试剂需在水浴加热条件下才会发生特定的颜色反应，而该实验中需严格控制温度。 3．探究pH对酶活性的影响实验时，为什么需先将酶置于不同环境条件下(加蒸馏水、加NaOH溶液、加盐酸)，然后再加入反应物？ 答：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 答案：因为反应物会在未调节好pH的情况下就在酶的作用下发生反应，影响实验准确性。 【归纳总结】 1．探究影响酶活性实验的“四步曲” (1)分组编号：将实验器具分组编号并装入相应的等量试剂。 (2)控制变量：控制影响酶活性的条件(如温度)，即首先将底物、酶液分别处理到预设的温度。 (3)进行反应：让酶液与底物混合，仍在预设的条件(如温度、pH等)下反应，无关变量保持相同。 (4)结果检测：检测实验的因变量，观察并记录实验结果，推出结论。 2．温度和pH影响酶活性的特点 (1)温度影响酶的活性 ①低温时酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜温度下酶的活性可以恢复，故酶一般在2 ℃～4 ℃下保存。 ②高温、过酸、过碱均会使酶的空间结构遭到破坏，但没有破坏肽键。 (2)不同酶的最适温度可能不同：一般来说，动物体内酶的最适温度在35 ℃～40 ℃。植物体内酶的最适温度在40 ℃～50 ℃。 (3)不同酶的最适pH可能不同：动物体内的酶最适pH大多在6.5～8.0，但胃蛋白酶的最适pH为1.5。 (4)影响酶促反应速率的因素及其作用实质 【学习小结】 　 1．下列实验或现象能说明酶的高效性的是(　　) ①唾液中有唾液淀粉酶，把唾液稀释10倍后，催化淀粉完全水解的速度仍快于无机催化剂　②取两支洁净的试管，分别加入等量的淀粉溶液，然后向其中一支试管中加入适量的淀粉酶溶液，另一支试管中加入等量的蒸馏水，一段时间后，检测淀粉的分解情况 ③在两支盛有适量过氧化氢溶液的试管中，分别加入等量和等物质的量浓度的过氧化氢酶和FeCl3溶液，观察气泡的释放速率 A．①②③　　　　　　 B．①③ C．③ D．②③ B　酶相对于无机催化剂来说具有高效性。把唾液稀释后催化淀粉完全水解的速度仍快于无机催化剂，说明酶具有高效性。 2．下列关于酶的专一性的叙述，不正确的是(　　) A．过氧化氢酶只能催化过氧化氢的分解，不能催化其他化学反应 B．每一种酶只能催化一种化学反应的进行 C．催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶 D．二肽酶能催化由不同氨基酸脱水缩合成的二肽的水解 B　酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应，B错误。 3．下列有关酶的实验的叙述正确的是(　　) A．探究温度和pH对酶活性的影响时，分别选用淀粉和H2O2作为底物 B．探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用时，可用碘液检测实验结果 C．用H2O2作底物验证酶的高效性时，通过测定气泡或者氧气释放量可达到目的 D．探究淀粉酶的最适温度的实验顺序：淀粉＋淀粉酶→置于相应水浴温度下保温5 min→滴斐林试剂加热→观察溶液颜色变化 A　探究温度对酶活性的影响时可以用淀粉，探究pH对酶活性的影响时可以用H2O2，故A正确；探究淀粉酶对淀粉和蔗糖作用时，不能用碘液检测实验结果，因为碘液对蔗糖或蔗糖水解的产物都没有颜色反应，故B错误；用H2O2作底物验证酶的高效性时，应设置无机催化剂和酶实验组才能达到目的，故C错误；探究淀粉酶的最适温度的实验应先将淀粉、淀粉酶分别置于相应温度下保温，然后再混合继续保温，且本实验不宜选用斐林试剂鉴定，故D错误。 4．在探究温度对α淀粉酶活性影响的实验中，下列相关操作不合理的是(　　) A．设置合理的实验温度，如0 ℃、60 ℃、100 ℃ B．选择活性较强的α­淀粉酶作为实验材料 C．先将淀粉酶与淀粉溶液混合，再调至相应温度保温 D．用碘液检测反应溶液中淀粉的存在情况 C　α­淀粉酶水解的最适宜温度是60 ℃，因此应设置0 ℃、60 ℃、100 ℃的温度梯度，A正确；实验中应选择活性较强的α­淀粉酶作为实验材料，以免由于实验材料的问题影响实验现象，B正确；实验过程中，应将温度调整至相应温度，再将淀粉酶与淀粉溶液混合，C错误；由于碘遇淀粉变蓝，而淀粉酶可分解淀粉，因此可通过反应物的量判断出淀粉酶的活性，D正确。 5．某兴趣小组利用酶、反应底物、试管等材料和器皿进行了酶促反应实验，结果统计如图所示。甲为反应底物，酶在T1时加入，其他条件适宜，下列说法错误的是(　　) A．酶离开活细胞仍可催化化学反应 B．酶降低了甲向乙转化所需要的活化能 C．T2时反应速率开始减缓的原因是酶的活性降低 D．若提高温度，则甲完全转化为乙所需要的时间可能延长 C　酶是有机物，主要是蛋白质，在细胞内和细胞外都可以发挥催化作用，A正确；酶的作用机理是降低了化学反应的活化能，甲是底物，乙是生成物，即酶降低了甲向乙转化所需要的活化能，B正确；T2时反应速率开始减缓的原因最可能是反应底物的浓度降低，C错误；若提高温度，酶的活性可能降低，则甲完全转化为乙所需要的时间可能延长，D正确。 6．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。回答下列问题： (1)三种温度条件下，该酶活性最高的是________组。 (2)在时间t1之前，如果A组温度提高10 ℃，那么A组酶催化反应的速率会______________。 (3)如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量____________，原因是_____________________________________ 。 (4)生物体内酶的化学本质是__________，其特性有________________(答出两点即可)。 答案：(1)B　(2)增大　(3)不变　t2时C组中的酶已失活　(4)蛋白质或RNA　专一性、高效性 学科网（北京）股份有限公司 $$