-浙科版-必修1各種因素對酶活性的影響-教案

第2課時各種因素對酶活性的影響考試內(nèi)容核心素養(yǎng)酶的催化功能受多種條件的影響1.生命觀念——形成穩(wěn)態(tài)與平衡觀，認(rèn)同適宜的條件是酶發(fā)揮功能的前提2．科學(xué)思維——基于模型與建模，分析溫度、pH對酶活性的影響3．社會責(zé)任——運用所學(xué)知識，解答生產(chǎn)生活中所遇到的問題知識點eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,))酶的催化功能受多種條件的影響酶的催化功能受多種條件的影響(1)pH對酶活性的影響①酶通常在一定的pH范圍內(nèi)才起作用，而且在某一pH下作用最強，該pH稱為最適pH。②胃蛋白酶的最適pH為1.9，胰蛋白酶的最適pH為eq\a\vs4\al(8)。在兩者的最適pH外，酶的活性都較低。(2)溫度對酶活性的影響①酶促反應(yīng)都有一個最適溫度，在此溫度以上或以下，酶活性均會下降。②酶所催化的反應(yīng)都是化學(xué)反應(yīng)，在一定溫度范圍內(nèi)，溫度升高，反應(yīng)速率加快。③超過一定溫度范圍，酶分子會隨溫度升高而發(fā)生熱變性，溫度升得越高，酶變性的速率越快，升到一定溫度，酶將完全失去活性。(3)其他影響因素底物濃度、有機溶劑、重金屬離子、酶濃度、酶的激活劑和抑制劑等都會影響酶的活性。1．判斷題(1)不同酶的最適pH的范圍都是相同的(×)(2)保存酶一般在酶的最適溫度下保存(×)(3)溫度越高，酶的活性越強(×)(4)酶是蛋白質(zhì)，低溫或高溫都能破壞酶的空間結(jié)構(gòu)(×)(5)探究溫度影響酶活性的實驗，酶與底物應(yīng)分別保溫后再混合(√)(6)反應(yīng)體系的pH逐漸減小，酶活性逐漸下降(×)2．加酶洗衣粉在溫水中比在冷水中洗滌效果更佳，這主要是由于()A．酶具有專一性 B．酶的活性受pH影響C．酶具有高效性 D．酶的活性受溫度影響解析：選D加酶洗衣粉在溫水中比在冷水中洗滌效果更佳，主要是因為溫度對酶活性的影響。3．下列各圖中，能正確表示溫度對酶活性影響的是()解析：選C在一定溫度范圍內(nèi)，酶的活性隨溫度的升高而升高，達(dá)到最適溫度時酶的活性最大，超過最適溫度，酶的活性隨溫度的升高而降低。4．某同學(xué)在進(jìn)行某一酶促反應(yīng)實驗時，第一次實驗測得的產(chǎn)物生成量隨時間變化的曲線如圖中a所示，第二次實驗對第一次實驗中的條件進(jìn)行了一處調(diào)整，實驗結(jié)果如曲線b所示。該同學(xué)改變的條件可能是()A．改變了酶的種類 B．改變了底物濃度C．改變了酶的用量 D．改變了反應(yīng)溫度解析：選B酶具有專一性，每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。改變酶的種類不會影響產(chǎn)物生成量，A錯誤；改變了底物的量，將會影響反應(yīng)的速率和產(chǎn)物生成總量，反應(yīng)終止后產(chǎn)物生成量必然改變，B正確；改變了酶的用量，使得酶促反應(yīng)的速率加快，生成相同量的產(chǎn)物所用的時間比之前要短，C錯誤；改變反應(yīng)溫度會影響酶的活性，酶促反應(yīng)的速率有所改變，但不會改變產(chǎn)物生成量，D錯誤。1．當(dāng)人發(fā)燒時會感到全身不適、無力、食欲不振，如果持續(xù)高燒就會休克甚至有生命危險。人發(fā)燒時為何食欲不振？提示：高溫使體內(nèi)的酶，包括消化酶活性降低，消化能力減弱，所以食欲不振。2．某同學(xué)胃部消化不良，該同學(xué)決定大口吞咽唾沫，想利用唾液中的唾液淀粉酶幫助自己消化食物，請分析該同學(xué)能否實現(xiàn)目的？原因是什么？提示：不能。唾液淀粉酶的最適pH約為7左右，而胃部的pH約為2左右，唾液淀粉酶進(jìn)入胃部后因pH過低失活，不能發(fā)揮催化作用。1．影響酶活性的多種因素分析的易錯點(1)溫度影響酶的活性，低溫抑制酶的活性，高溫破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，兩者的影響效果不同。(2)儲存酶應(yīng)選擇低溫保存，最適溫度下酶可恢復(fù)活性。(3)過酸、過堿對酶活性的影響相同，均是破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，使酶失活。(4)設(shè)計影響酶活性的實驗，不能引入除自變量以外的其他變量，如探究溫度類，不能利用本尼迪特試劑作為指示劑，主要是因為該指示劑使用時需水浴加熱，會引入其他溫度影響實驗。2．與酶相關(guān)的曲線分析及技巧總結(jié)(1)與酶相關(guān)曲線分析項目曲線曲線解讀高效性①酶的催化效率遠(yuǎn)高于無機催化劑；②酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需的時間，不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點；③酶只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng)專一性加入酶B的反應(yīng)速率和無酶條件下的反應(yīng)速率相同，說明酶B對此反應(yīng)無催化作用，而加入酶A的反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度的增大明顯加快，說明酶具有專一性反應(yīng)物濃度及酶濃度對酶促反應(yīng)的影響①甲：底物充足，其他條件適宜，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比；②乙：其他條件適宜，酶濃度一定，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快，當(dāng)反應(yīng)物達(dá)到一定濃度后，受酶數(shù)量和酶活性限制，酶促反應(yīng)速率不再增加溫度和pH對酶促反應(yīng)的影響①在一定溫度(pH)范圍內(nèi)，隨溫度(pH)的升高，酶的催化作用增強，超過這一范圍，酶的催化作用逐漸減弱；②過酸、過堿、高溫都會使酶變性失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度升高可恢復(fù)活性(2)技巧總結(jié)：“四步法”分析酶促反應(yīng)曲線①識標(biāo)：“識標(biāo)明變量”。明確酶促反應(yīng)曲線坐標(biāo)圖中橫坐標(biāo)(自變量)和縱坐標(biāo)(因變量)的含義。②析線：“析線理關(guān)系”。分析酶促反應(yīng)曲線走勢，明確因變量怎樣隨自變量的變化而變化。“上升”“下降”“先升后降”“先升后穩(wěn)”“水平”等。③明點(特殊點)：“抓點求突破”。明確酶促反應(yīng)曲線中起點、終點、頂點、拐點、交叉點、特殊條件下的交點等表示的生物學(xué)含義。④判斷：“先分后合巧辨析”。對于多條酶促反應(yīng)曲線圖，根據(jù)曲線上不同標(biāo)示物識別曲線所代表的意義(有的曲線直接標(biāo)出)，首先對每一條曲線單獨分析，進(jìn)行比較，判斷曲線間有無聯(lián)系或找出相互關(guān)系，然后綜合分析。1．溫度是影響酶促反應(yīng)速率的重要因素。下列敘述錯誤的是()A．不同pH條件、不同反應(yīng)物濃度時，某種酶分子的最適溫度不會改變B．超過一定溫度，酶本身會隨溫度升高而發(fā)生熱變性，溫度越高，酶變性速率越快C．溫度升高，酶促反應(yīng)加快的原因有酶分子的活性升高、溫度直接提高反應(yīng)速率D．最適溫度下酶的活性最高，因此該溫度最有利于酶的長期保存解析：選D一種酶的最適溫度和最適pH是不變的，所以不同pH條件、不同反應(yīng)物濃度時，某種酶分子的最適溫度不會改變，A正確；一定范圍內(nèi)酶的活性隨溫度的升高而升高，超過一定溫度，酶本身會隨溫度升高而發(fā)生熱變性，溫度越高酶變性速率越快，直到失去活性，B正確；溫度不僅能直接提高反應(yīng)速率，也能使酶分子的活性升高，所以一定范圍內(nèi)溫度升高，酶促反應(yīng)加快，C正確；最適溫度下酶的活性最高，但在低溫條件下，酶的分子結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，有利于酶的長期保存，D錯誤。2．下圖為某同學(xué)在其他條件最適宜的情況下，研究pH對兩種不同酶的活性的影響，下列敘述正確的是()A．酶活性可用單位時間內(nèi)底物的剩余量或者產(chǎn)物的生成量表示B．曲線①②可分別表示胰蛋白酶和胃蛋白酶C．導(dǎo)致A1、A6酶活性變化的原因不同D．適當(dāng)升高溫度，B1和B2一定變小，但對應(yīng)的pH一定不變解析：選D酶活性可用單位時間內(nèi)底物的消耗量或者產(chǎn)物的生成量表示，A錯誤；胃蛋白酶的最適pH約為1.9，胰蛋白酶的最適pH約為8，故曲線①②可分別表示胃蛋白酶和胰蛋白酶，B錯誤；導(dǎo)致A1、A6酶活性變化的原因相同，都是破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)使酶失活，C錯誤；除了pH，其他條件都適宜，因此適當(dāng)升高溫度，酶活性降低，B1和B2一定變小，但對應(yīng)的pH一定不變，D正確。3．已知施加藥物A能使蔗糖酶的活性喪失；施加藥物B后蔗糖酶活性不變，但蔗糖和蔗糖酶結(jié)合的機會減少。下圖為蔗糖酶在不同處理條件下(溫度、pH均適宜)產(chǎn)物濃度與時間的關(guān)系，其中乙組使用少量藥物B處理。據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是()A．甲、乙、丙三組均使用了藥物B處理B．甲組在t1時適當(dāng)提高了蔗糖濃度C．在t1之后甲組蔗糖酶的活性高于乙組和丙組D．丙組在t1之后蔗糖酶活性喪失解析：選C三條曲線起始反應(yīng)速率相同，說明開始的處理是相同的，因此甲、乙、丙三組開始均使用了藥物B處理，A正確；甲組在t1后產(chǎn)物濃度增加，說明甲組在t1時適當(dāng)提高了蔗糖濃度，B正確；在t1后丙組蔗糖酶失活，t1后甲組反應(yīng)速率大于乙組是由甲組反應(yīng)物濃度增大引起的，甲組蔗糖酶的活性等于乙組，高于丙組，C錯誤；丙組在t1之后，產(chǎn)物濃度不變，可能是藥物A處理導(dǎo)致蔗糖酶活性喪失，D正確。1．溫度對甲、乙兩種酶活性的影響如下圖所示。下列敘述不正確的是()A．甲酶保持活性的溫度范圍小于乙酶B．在乙酶最適溫度時，甲酶已失活C．如果甲是蛋白酶，那么乙酶可能是它的底物D．隨著溫度升高，兩種酶的熱變性速率表現(xiàn)出先減少后增加趨勢解析：選D由題圖可知，甲酶保持活性的溫度范圍小于乙酶，A正確；由題圖可知，乙酶在60℃左右活性最高，此時甲酶已失活，B正確；乙酶的成分可能是蛋白2．將A、B兩種物質(zhì)混合，T1時加入酶C。圖為最適溫度下A、B濃度的變化曲線。下列相關(guān)敘述正確的是()A．T1～T2時間段內(nèi)，酶促反應(yīng)的速率基本不變B．升高反應(yīng)溫度，T2值可能減小，也可能增大C．增加酶C的量，B物質(zhì)的曲線可能變?yōu)锽′D．T2后B增加緩慢是酶活性降低導(dǎo)致的解析：選A由圖可知，T1～T2時間段內(nèi)，酶促反應(yīng)的速率基本不變，A正確；曲線表示的是在最適溫度下的反應(yīng)，升高溫度，酶的活性降低，時間會延長，B錯誤；增加酶C的量，不能增加產(chǎn)物的量，能夠加快反應(yīng)速率，C錯誤；T2后B增加緩慢是底物的量不足造成的，D錯誤。3．酶抑制劑分為競爭性抑制劑和非競爭性抑制劑，兩者作用特點如圖甲所示，圖乙表示相應(yīng)的反應(yīng)速度。下列有關(guān)敘述不正確的是()A．曲線a表示沒有酶抑制劑存在時的作用效果B．曲線a、b反應(yīng)速率不再增加是受酶濃度的限制C．曲線c表示在競爭性抑制劑作用下酶的活性降低D．競爭性抑制劑與該酶催化的底物結(jié)構(gòu)相似解析：選C從乙圖可知，曲線a表示沒有酶抑制劑存在時的作用效果，A正確；曲線a、b反應(yīng)速率不再隨底物濃度的增加而增加，是受酶濃度的限制，B正確；曲線c表示在非競爭性抑制劑作用下酶的活性降低，C錯誤；由于酶具有專一性，競爭性抑制劑與底物競爭酶的活性位點，故與該酶催化的底物結(jié)構(gòu)相似，D正確。4．下圖表示某種酶在不同處理條件(a、b、c)下催化某反應(yīng)物的量和反應(yīng)時間的關(guān)系，解讀此圖可獲得的信息是()A．a(chǎn)、b、c表示溫度，則一定是a＞b＞cB．a(chǎn)、b、c表示酶的濃度，則a＞b＞cC．a(chǎn)、b、c表示pH，則一定是a＞b＞cD．b表示最適pH或最適溫度解析：選B若a、b、c表示溫度，則在達(dá)到最適溫度之前，是a＞b＞c，但在達(dá)到最適溫度之后，是a＜b＜c，A錯誤；反應(yīng)物的量一定時，酶濃度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快，若a、b、c表示酶的濃度，則a＞b＞c，B正確；若a、b、c表示pH，在達(dá)到最適pH之前，是a＞b＞c，在達(dá)到最適pH之后，則是a＜b＜c，C錯誤；由以上分析知，題圖曲線a、b、c中，曲線a的反應(yīng)速度最快，該條件下酶的催化能力最強、活性最高，說明該酶在曲線a所處的pH或溫度下活性最強，但由本題題干條件無法判斷該酶的最適pH或最適溫度，D錯誤。5．某同學(xué)將馬鈴薯磨碎、過濾得到提取液進(jìn)行以下實驗：實驗1：在30℃(1)該實驗的課題是：___________________________________________________。(2)實驗中的自變量是___________。(3)各實驗組均在30℃實驗2：將加入4支試管中的馬鈴薯提取液的量減半，重復(fù)實驗1。分別測定實驗1、2中過氧化氫在相同時間內(nèi)含量變化，繪制成如圖1所示曲線，請回答：(4)曲線A是實驗________(填“1”或“2”)的結(jié)果。(5)曲線A、B中，過氧化氫的含量最低點，位于橫坐標(biāo)同一位置的原因是________________________________________________________________________。(6)圖2表示馬鈴薯的過氧化氫酶在體外的最適條件下，底物濃度對酶催化反應(yīng)速率的影響。如果將溫度提高5℃解析：(1)該實驗中的自變量是不同pH，因變量為酶活性，所以該實驗的課題(實驗?zāi)康?是探究不同pH對過氧化氫酶活性的影響。(2)根據(jù)題干中“pH分別為3、5、7、9”可知，實驗中的自變量