高中生物必修1：2酶的特性和影響酶活性的因素學(xué)案

1、高中生物必修一第2課時前的特性和影響的活性的因素學(xué)習(xí)目標(biāo)引導(dǎo)核心素養(yǎng)對接關(guān)鍵術(shù)語1.科學(xué)思維一一建立模型：通過建立溫度、pH對酶活性的影響.探究影響酶活性的因素。.分析影響酶促反應(yīng)的因素。.分析酶的圖效性和專一，性。等數(shù)學(xué)模型，理解影響的規(guī)律和 實(shí)質(zhì)。2.科學(xué)探究一一實(shí)驗(yàn)思路及設(shè) 計：合理設(shè)計探究溫度、pH對局效性 專一，性 酶的活性 影響因素酶活性影響的實(shí)驗(yàn)步驟，規(guī)范實(shí)施實(shí)驗(yàn)，探究影響的規(guī)律。猿,習(xí)枚儀發(fā)期da|預(yù)知概念|一、酶的特性（連線）W高效性儲高溫，慮壓、弧酸、強(qiáng)威使悔失$百專一性晦降低活化施的作川更M著作用條件較溫和。.一種的只施催化一種或一無化學(xué)反應(yīng)答案一b一c一a二、酶促反應(yīng).

2、概念 由酶催化的化學(xué)反應(yīng)。.酶活性 在酶促反應(yīng)中，酶的催化效率。三、影響酶活性的因素.溫度酶促反應(yīng)諫率最高時的溫度稱為酶促反應(yīng)的最適溫度、低于或高于這.一溫度都會 使反應(yīng)速率降低。高中生物必修一.pH酶表現(xiàn)出最高反應(yīng)速率時的 pH稱為酶的最適pH。pH對酶活性的影響是通過改 變酶的活性中心等發(fā)揮作用的。.酶失活的原因（1）外因：高溫、過酸、過堿;（2）內(nèi)因：空間結(jié)構(gòu)被破壞。|過程評價|.酶具有專一性、高效性，且受溫度和 pH的影響（V ）.蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)的水解而不能催化淀粉的水解，這一現(xiàn)象體現(xiàn)了酶的專一性（V ）.酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個反應(yīng)的底物 （V ）.由于酶在化學(xué)反應(yīng)

3、前后性質(zhì)和數(shù)量沒改變，所以酶具有高效性（X ）.高溫、低溫、強(qiáng)堿、強(qiáng)酸都會使酶失活（X ）.探究酶的最適溫度，需要設(shè)置多組實(shí)驗(yàn)，相鄰兩組實(shí)驗(yàn)具有一定的溫差（V ）科學(xué)解釋：一把鑰匙開科學(xué)解釋：高溫會破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，使酶永久喪失催化功能。高中生物必修一酶具有專一性的原因是什么？提示酶的活性部位必須與底物分子的空間結(jié)構(gòu)相匹配，才能催化該反應(yīng)巾生互切共同I探究bi JiMl互動探究科學(xué)探究1酶的高效性和專一性.下圖分別表示酶高效性和專一性的曲線，請分析根據(jù)圖1,酶和無機(jī)催化劑相比，有什么共同點(diǎn)和不同點(diǎn)?提示酶和無機(jī)催化劑都只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需要的時間，不能改變化學(xué)反 應(yīng)的平衡點(diǎn)。與無機(jī)催化劑相

4、比，酶的催化效率更高。(2)根據(jù)圖2分析：在A反應(yīng)物中加入酶A,反應(yīng)速率較未加酶時明顯加快，而加 入酶B,反應(yīng)速率和未加酶時相同，這說明什么？提示 酶A能催化反應(yīng)物A反應(yīng)，酶B不能催化反應(yīng)物A反應(yīng)，酶的作用具有 專一性。.酶的專一性特點(diǎn)模式圖弊；M催化化學(xué)反應(yīng)蔗糖酶的作用過程示意圖堂展物的形狀與酶的 話代部位相叼住底L刊物的鋅放一果犍底物f黃佛)|陋L伊桂的 活件部位(1)蔗糖酶只能水解蔗糖的原因是什么?提示 原因是蔗糖酶的活性部位只能與蔗糖分子的空間結(jié)構(gòu)相匹配。(2)酶能否增加產(chǎn)物的產(chǎn)生量？提示 不能，酶只能加快反應(yīng)速率，不能改變化學(xué)反應(yīng)平衡點(diǎn)高中生物必修一3.為了驗(yàn)證酶的專一性，某同學(xué)設(shè)計

5、了下表，請補(bǔ)充完整步驟1淀粉+淀粉酶蔗糖+淀粉酶2加入等量斐林試劑,并水浴加熱相同時間現(xiàn)象出現(xiàn)磚紅色沉淀沒有出現(xiàn)磚紅色沉淀結(jié)論酶具后專一，性【探究應(yīng)用】1.為了證明酶的作用具有專一性，某同學(xué)設(shè)計了如下 5組實(shí)驗(yàn)，分別選擇一定的 試劑進(jìn)行檢測，合理的實(shí)驗(yàn)方案是（）組別酶蛋白酶蛋白酶淀粉酶淀粉酶淀粉酶反應(yīng)物蛋白質(zhì)淀粉蛋白質(zhì)淀粉麥芽糖A.和對比，用雙縮月尿試劑檢測B.和對比，用碘液檢測C.和對比，用斐林試劑檢測D.和對比，用斐林試劑檢測 解析 蛋白酶和淀粉酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)， 和對比，加入雙縮月尿試劑都會變紫色，A錯誤；和對比，自變量是酶的種類，可用碘液檢測，B正確；淀 粉酶水解淀粉后產(chǎn)生葡萄糖，

6、葡萄糖和麥芽糖都屬于還原性糖，用斐林試劑檢測，都會出現(xiàn)磚紅色沉淀，C錯誤；斐林試劑不能檢測蛋白質(zhì)是否水解，D錯 誤。答案 B2.我國科學(xué)家研制出了能成功檢測 SARS病毒的酶聯(lián)免疫試劑，專用于“非典” 的快速診斷。此試劑具有準(zhǔn)確、靈敏、快速、方便和經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，一個測試板可 同時檢測96個樣品，1小時左右獲得檢測結(jié)果。它應(yīng)用的是（）A.酶的高效性和專一性原理B.酶的專一性原理C.酶的識別原理D.酶的高效性高中生物必修一解析 該測試板專門用于“非典”的快速診斷，說明酶具有專一性；一個測試板可同時檢測96個樣品，1小時左右獲得檢測結(jié)果，說明酶具有高效性。答案 A|歸納概括|.探究酶的高效性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計

7、思路實(shí)驗(yàn)組：底物+生物催化劑（酶）一底物分解速率（或產(chǎn)物形成的速率）對照組：底物+無機(jī)催化劑 一底物分解速率（或產(chǎn)物形成的速率）.探究酶專一性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計思路不同底物自變量變量分析不同酶因變量：底物是否被分解底物+同一種酶不同的底物一（2）設(shè)計思路另一底物十同一種酶同一種底物十一種酶不同的酶一同一種底物+另一種酶科學(xué)探究2探究溫度對酶活性的影響探究溫度對酶活性的影響:某同學(xué)設(shè)計了探究溫度對酶活性的影響實(shí)驗(yàn)，有0 C、60 C、100 C三組，下圖只顯示了部分裝置，請回答問題:（1）該實(shí)驗(yàn)的自變量是什么？實(shí)驗(yàn)需要不需要保持酶的最適pH條件？ pH在該實(shí)驗(yàn)中屬于什么變量？ 提示 該實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度

8、。該實(shí)驗(yàn)需要在酶的最適 pH條件下進(jìn)行，pH在該高中生物必修一實(shí)驗(yàn)中屬于無關(guān)變量。(2)該實(shí)驗(yàn)為什么要將底物和酶溶液的溫度控制到預(yù)設(shè)的溫度后再混合？提示使每一組實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格在預(yù)設(shè)的溫度下進(jìn)行，如果先將底物和酶混合后再控制 溫度，每一組實(shí)驗(yàn)的溫度是變化的，降低了實(shí)驗(yàn)的說服力 (3)預(yù)期結(jié)果和結(jié)論：結(jié)果預(yù)測：0 C: , 60 C： , 100 C： 實(shí)驗(yàn)結(jié)論:提示 變藍(lán) 無明顯變化 變藍(lán) 酶的催化需要適宜的溫度，高于或低于最適溫度酶的活性都會降低，甚至失活【探究應(yīng)用】1.在探究影響酶活性的條件的實(shí)驗(yàn)中，在探究不同的溫度對酶活性的影響時，溫 度和pH分別屬于()A.自變量和因變量B.因變量和無關(guān)變量C

9、.自變量和無關(guān)變量D.自變量和對照變量 解析 該實(shí)驗(yàn)的目的是探究不同的溫度對酶活性的影響，因此自變量是溫度，因 變量是酶的活性，pH、底物濃度、酶濃度等都屬于無關(guān)變量。答案 C2.現(xiàn)有三支試管甲、乙、丙，先向各試管內(nèi)均加入2 mL可溶性淀粉溶液，再按 TOC o 1-5 h z 圖中所示步驟操作，然后分別用斐林試劑檢驗(yàn)。下列敘述錯誤的是()Y唾漉淀Y胃量白解瞥宙翩御保持 爵-10 min保持.nt 10 min 以沸111 min甲乙丙A.甲和乙試管對照，說明酶具有專一性高中生物必修一B.甲和丙試管對照，說明酶的活性受溫度的影響C.實(shí)驗(yàn)結(jié)果是乙、丙試管內(nèi)出現(xiàn)磚紅色沉淀D.甲和乙實(shí)驗(yàn)中，酶的不同

10、種類為自變量解析 甲試管和乙試管對照，自變量是酶的種類，說明酶具有專一性；試管甲和 內(nèi)比較，自變量是溫度，說明酶的活性受溫度的影響；實(shí)驗(yàn)結(jié)果是甲試管出現(xiàn)磚 紅色沉淀。答案 CI歸納概括|研究溫度和pH影響酶活性實(shí)驗(yàn)的4個注意點(diǎn)在探究影響酶活性的條件時，酶活性大小通常以單位時間內(nèi)底物的消耗量或 產(chǎn)物的生成量來表示。(2)當(dāng)研究溫度對酶活性的影響時，溫度是自變量，pH等能夠影響酶活性的其他因素屬于無關(guān)變量，在實(shí)驗(yàn)時一定要遵循無關(guān)變量保持相同且適宜。(3)在探究溫度和pH對酶活性的影響實(shí)驗(yàn)時，不能先將酶和反應(yīng)物混合后再分別 放置在不同條件下處理，原因是酶具有高效性，把酶和反應(yīng)物混合后就會立即發(fā) 生催

11、化反應(yīng)。(4)不能用H2O2為原料探究溫度對過氧化氫酶催化活性的影響，原因是溫度升高時H2O2會分解，這樣實(shí)驗(yàn)的變量不唯一?？茖W(xué)探究3分析影響酶促反應(yīng)的因素.溫度和pH對酶活性的影響甲、乙兩圖分別是溫度和pH對酶活性影響的數(shù)學(xué)模型，分析比較甲、乙兩圖。高中生物必修一分析兩曲線的起點(diǎn)。甲圖起點(diǎn)酶活性不為0的原因是；乙圖起點(diǎn)酶活性為0的原因是0(2)分析甲圖曲線不同區(qū)段隨溫度的變化酶活性是如何變化的。AB段：; BC段：(3)乙圖曲線中，若酶起始條件的pH為1.5,則將pH調(diào)至其最適pH下，該酶活 性如何變化？。提示(1)低溫僅僅降低酶的活性但不會使酶失活pH過低(或強(qiáng)酸)會使酶失活(2)逐漸提高

12、逐漸降低 (3)不發(fā)生改變，因?yàn)樵趐H為1.5時酶已經(jīng)失活。.底物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)的影響乙t廉物足釁I(1)甲圖中在其他條件適宜、酶濃度一定的情況下，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度的 改變怎樣變化？(2)分析甲圖曲線不同區(qū)段限制酶促反應(yīng)速率的因素。AB段限制因素： ; B點(diǎn)以后穩(wěn)定階段限制因素： 。(3)乙圖中在底物充足、其他條件適宜的情況下，酶促反應(yīng)速率隨酶濃度如何變 化？提示(1)一定范圍內(nèi)，隨著底物濃度的增大酶促反應(yīng)速率逐漸加快，當(dāng)達(dá)到一定底物濃度時，反應(yīng)速率不再增加。(2)底物濃度酶濃度(酶數(shù)量)(3)反應(yīng)速率隨酶濃度的增加而增加。I歸納概括I高中生物必修一溫度和pH影響酶活性的特點(diǎn)1.

13、溫度影響酶的活性：(1)低溫時酶的活性會降低，但酶的空間結(jié)構(gòu)不會被破壞，在適宜溫度下酶的活 性可以恢復(fù)，故酶一般在24C下保存。(2)高溫、過酸、過堿均會使酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆的破壞，但沒有破壞肽 鍵。.不同酶的最適溫度可能不同：一般來說，動物體內(nèi)酶的最適溫度在35 40 C。植物體內(nèi)酶的最適溫度在 4050 C.不同酶的最適pH可能不同：動物體內(nèi)酶的最適 pH大多在6.58.0,但胃蛋白 酶的最適pH為1.5.影響酶促反應(yīng)速率的因素及其作用實(shí)質(zhì):溫度、I)H，我活性彩響抑制劑或激活劑J卜 f酹促反應(yīng)速率崎:衣度毒響防與底物的底物濃度) 接觸面積 ，1.某同學(xué)研究溫度和【探究應(yīng)用】pH對某酶

14、促反應(yīng)速率的影響，得到如圖所示的圖像。下列分析正確的是(次應(yīng)速率A.該酶催化反應(yīng)的最適溫度為35 C左右，最適pH為8B.當(dāng)pH為8時，影響反應(yīng)速率的主要因素是底物濃度和酶濃度C.隨pH升高，該酶催化反應(yīng)的最適溫度也逐漸升高D.當(dāng)pH為任何一固定值時，實(shí)驗(yàn)結(jié)果都可以證明溫度對反應(yīng)速率的影響高中生物必修一解析 突破口:結(jié)合溫度和 pH對酶活性的影響對圖像進(jìn)行分析。具體分析如下：分析題圖不同斌旗下一 pH為H時 度度速率均最大pH為U*限度不同, 反沌速率您別較大影響因素打嬖是溫度最適pH下.在之二最適溫度，TTT間.：后t時反應(yīng)速率最大左行四殺曲丁那澗施疊.卻不 同溫也下的底也速壁則同最適溫度不

15、隨pH 的變化而變化pH過人叫上1小時. 不送衽明湍皮時 反應(yīng)速率的影晌答案 A2.將1 mL 5%人的胃液溶液倒入裝有10 mL蛋白質(zhì)膠體的試管內(nèi)，置于25 c的溫 水中水浴，研究其對蛋白質(zhì)的消化情況。下列各方法中能提高酶活性的是 ( ) A.把實(shí)驗(yàn)溫度提高到37 CB.在試管內(nèi)再加入1 mL 5%胃液溶液C.將pH由2調(diào)節(jié)為7D.在試管內(nèi)再加入1 mL唾液 解析 由于人體溫度接近37 C,因此該溫度條件下人體內(nèi)的酶活性較高，將溫 度由25 C提高到37 C ,胃蛋白酶的活性會升高，A正確；在試管內(nèi)再加入1毫升5%的胃液溶液，胃蛋白酶的活性不會升高，B錯誤；胃蛋白酶的最適宜pH是2左右，如果

16、將pH由2調(diào)節(jié)為7,酶的活性會急劇下降，C錯誤；在試管內(nèi)加入1毫升唾液，溶液pH會升高，胃蛋白酶活性降低，D錯誤。答案 A。技法提煉 酶曲線的分析方法(1)明確橫、縱坐標(biāo)表示的變量。橫、縱坐標(biāo)不同，曲線表示的意義不同；(2)理解曲線所表示的意義。橫坐標(biāo)是自變量，縱坐標(biāo)是因變量，曲線表示因變10高中生物必修一量隨自變量的變化而變化;（3）圖中出現(xiàn)多個自變量時，要分析圖中某一自變量對因變量的影響，應(yīng)首先確 定其他自變量為一定值。概括整合I1邛半乳糖甘酶能催化乳糖生成半乳糖和葡萄糖，但不能催化麥芽糖分解為葡萄糖。這表明，B-半乳糖甘酶的催化作用具有（）A.高效性B.專一性C.穩(wěn)定性D.多樣性 解析一

17、種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，具有專一性。答案 B2.如圖表示的是某種酶作用模型。下列有關(guān)敘述中，錯誤的是（A.該模型可以解釋酶的專一性B.a表示酶，該模型可解釋酶的多樣性C.a催化d分解為e、fD.該模型顯示，酶在反應(yīng)前后性質(zhì)不變解析 分析題圖可知.a只能催化d分解，不能催化b、c分解，揭示了酶作用的專一性，A正確；該圖中只有一種酶 a,不能解釋酶的多樣性，B錯誤；分析題圖 可知，酶a催化d分解為e、f, C正確；分析題圖可知，a在反應(yīng)前后性質(zhì)不變,D正確。11高中生物必修一答案 B3.下列關(guān)于酶的表述中，錯誤的一項(xiàng)是（A.化學(xué)反應(yīng)前后，酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量不變B.一旦離開活細(xì)胞，酶就失去了

18、催化能力C.絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是 RNAD.酶的催化效率易受溫度和酸堿度的影響解析 酶屬于催化劑，催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后，其化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量保持不變，A正確；只要有適宜的條件，酶在體外也能發(fā)揮作用，B錯誤；酶大多數(shù)是蛋白 質(zhì)，少數(shù)是RNA,其基本單位多數(shù)為氨基酸，C正確；酶在高溫、過酸、過堿的條件下活性都會喪失，D正確。答案 B4.如圖表示人體內(nèi)某種消化酶在體外最適溫度條件下，反應(yīng)物濃度對酶催化反應(yīng)速率的影響，據(jù)圖分析，下列說法正確的是（）+反應(yīng)速率o反應(yīng)物濃度A.如果在A點(diǎn)時，溫度再提高5C,則反應(yīng)速率上升B.在其他條件不變的情況下，在 B點(diǎn)時，往反應(yīng)物中加入少量同樣的酶，反應(yīng)速 率不變C.在A點(diǎn)時，