内容正文:
第2课时
第2节 酶是生物催化剂
生物体内的化学反应一般是在常温下进行的。如果外界条件改变,是否会影响酶的作用?
新知探究
1.能阐明影响酶催化功能的因素
2.学会分析和处理实验数据。
【学习目标】
大多数的酶都是蛋白质,所以有很多的因素会影响它的活性。
影响因素
PH,也就是酸碱度
温度
某些化合物,如重金属等
酶的催化功能受多种条件的影响
新知探究
酶通常在一定 pH 范围内才起作用,而且在某一 pH 下作用最强。最适的 pH 范围可能很窄,也可能较宽,这取决于不同酶的特性。
活动:探究影响酶催化功能的因素——pH 对过氧化氢酶的影响
新知探究
目的要求:说明 pH 对酶活性的影响
探究问题:过氧化氢酶的最适 pH 是多少?
材料用具:
新鲜肝脏匀浆
3%过氧化氢溶液
缓冲液
清水、滤纸片、水槽、 25ml量筒、培养皿、记号笔、反应小室、吸管、镊子、试管架……
(pH5.0、pH6.0、pH7.0、pH8.0)
新知探究
实验装置
新知探究
实验步骤
1.水槽加水至快满为止
2. 取大小相同的8片滤纸片放在盛有新鲜肝脏匀浆的培养皿中浸泡1min,然后用镊子夹起滤纸片,贴靠在培养皿上,使多余的匀浆流尽
3.将3片含有酶的滤纸片小心放入反应小室的一侧内壁上使滤纸片粘在内壁上
注意:放入滤纸片时,滤纸片不要碰到反应小室的瓶口
新知探究
4.将反应小室稍立起,使贴有滤纸片的一侧在上面,小心加入pH5.0的缓冲液2mL,然后再加入2mL3%的过氧化氢溶液。将小室塞紧。
pH5.0的缓冲液2mL+
2mL3%的过氧化氢溶液
注意:加入溶液时,切勿使溶液接触贴在内壁上的滤纸片
新知探究
5.将 25 mL 量筒横放于水槽中使之灌满水
6.将反应小室小心平放在水槽的水里,然后将量筒移至反应小室口伸出的玻璃管上方
7.将反应小室小心旋转 180°,使过氧化氢溶液接触滤纸片,同时开始计时。每隔 30 s 读取量筒中水平面的刻度 1 次,共进行 4 次,记录结果
8.该实验完成后,反复冲洗反应小室,再重复上述实验过程,测量在pH6.0、pH7.0、pH8.0 下过氧化氢在酶的催化下所释放的气体量
新知探究
记录实验数据
1组 2组 3组
3%过氧化氢溶液 2ml 2ml 2ml
滤纸片(含有过氧化氢酶) 3片 3片 3片
缓冲液 2ml 2ml 2ml
pH6.0 pH7.0 pH8.0
释放气体量 30s
60s
90s
120s
总量
新知探究
pH在接近7.0时,收集的气体量最多;低于或高于7.0时,收集的气体量减少。
实验结论:
过氧化氢酶在最适pH(7.0)时,活性最强,低于最适pH时,随pH升高酶活性升高,高于最适pH时,随pH升高酶活性下降。
实验结果:
酶通常在一定PH范围内才起作用,而且在某一PH下作用最强,称这一PH为酶的最适PH
新知探究
酶的名称 最适PH
过氧化氢酶(肝) 6.8
唾液淀粉酶 6.8
脂肪酶 8.3
胰蛋白酶 8.0~9.0
胃蛋白酶 1.5~2.2
根据不同酶的特性,最适PH范围可能很窄,也可能较宽,这取决于不同酶的特性。
新知探究
最适PH值
v/mmol.s-1
0
酶的活性受PH值的影响
不同的酶最适的pH值不同;
每一种酶在其最适的pH值时活性最强
反应速率
尝试绘制坐标图像表示pH值对酶活性的影响
新知探究
材料用具:
试管,3%的可溶性淀粉溶液,2%的淀粉酶溶液,
碘液,沸水、冰块和60℃的水。
请指出实验中的自变量和因变量?
作出假设:酶的催化作用需要适宜的温度。
自变量:温度
因变量:酶活性
活动:探究温度对酶活性的影响
新知探究
60℃
分别保温5分钟
2ml3%的淀粉
60℃
保温5分钟
1
2ml淀粉酶
+
碘液
在温度对酶活性的影响实验中,为什么要在淀粉和淀粉酶混合之前控制好温度?
冰水
分别保温5分钟
冰水
保温5分钟
2
+
碘液
沸水
分别保温5分钟
沸水
保温5分钟
3
+
碘液
2ml3%的淀粉
2ml淀粉酶
2ml3%的淀粉
2ml淀粉酶
混合
温度对酶活性的影响
混合
混合
能否用本尼迪特试剂进行检测?
新知探究
最适温度时:酶的催化能力最高
低于最适温度时:酶的催化能力随着温度的升高而升高。
超过最适温度时:酶的催化能力随着温度的升高而迅速降低。
低温:降低酶的活性
高温:酶的活性完全失去,即失活。
尝试绘制坐标图像表示温度对酶活性的影响
新知探究
1. 温度升高,化学反应本身的速度会加快。
2. 酶是蛋白质,本身会随温度的升高而发生热变性。
3. 上述两个因素的综合作用表现为图中曲线。
V/mmol·s-1
酶促反应速率
(酶的活性)
最适温度
t/℃
0
酶的活性受温度的影响
c
a
b
温度
酶活性
2.温度对酶活性的影响
新知探究
在 0~40℃内,一般酶的活性随温度的升高而升高。低温会使酶的活性降低,但不会破坏酶的分子结构,当温度适宜时,酶的催化作用可以恢复。所以,酶一般在较低温度条件下保存。
温度
酶活性
新知探究
①图甲中,温度从a降低或升高,酶促反速率均下降,但是下降的原因不同
②图乙中,pH从b降低或升高,酶促反速率均下降,但是下降的原因相同
③图丙中,底物浓度为c时,酶促反应速率达到最大,因为,酶被底物饱和
④图丁中,底物充足时,随着酶浓度的增加,酶促反应的速率持续增加
甲
乙
丙
丁
影响酶促反应的因素还有酶浓度和底物浓度,绘制坐标图像表示
新知探究
过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活
低温使酶的活性抑制,但酶的空间结构稳定,在适宜温度下酶的活性会升高
甲
乙
丙
丁
新知探究
酶促反应速率≠酶活性
温度
pH
有机溶剂
抑制剂、激活剂
影响
酶浓度
底物浓度
影响
酶促反应速率
酶活性
影响
重金属离子
课堂小结
1.探究pH影响过氧化氢酶活性的实验装置如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A.本实验的自变量为pH,温度、滤纸片的数量等为无关变量
B.以不再产生气泡时量筒内收集到的气体体积作为本实验的检测指标
C.实验开始前反应小室的状态如图甲所示,不能将滤纸片放在小室下方
D.本实验中的肝脏匀浆需为新鲜制备且不能高温处理
B
课堂检测
2.在研究两种不同来源淀粉酶的催化活性与温度的关系时,根据实验结果绘制如图曲线。下列分析正确的是( )
A.酶1的最适温度较酶2高
B.降低反应活化能的效率酶1较酶2高
C.温度为T1和T2时,酶1的酶变性速率相同
D.对温度的适应范围酶1较酶2小
D
解析:
课堂检测
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