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文檔簡介
酶的催化功能受多種條件的影響第三章第二節(jié)第2課時(shí)酶的概述酶的概念:酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有生物催化作用的有機(jī)物酶的來源酶的功能酶的本質(zhì)絕大數(shù)是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA降低反應(yīng)的活化能酶催化作用的特點(diǎn):高效性、專一性實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)變量①自變量含義:在實(shí)驗(yàn)中人為改變的變量實(shí)例:過氧化氫分解的不同條件(催化劑的種類)②因變量③無關(guān)變量以“探究酶催化的高效性”為例:含義:隨自變量變化而變化的變量實(shí)例:過氧化氫的分解速率含義:除自變量以外影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的變量實(shí)例:底物(過氧化氫)的濃度、反應(yīng)溫度等實(shí)驗(yàn)中應(yīng)遵循的原則①對(duì)照性原則:在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,為排除無關(guān)條件的干擾,常常要設(shè)立對(duì)照實(shí)驗(yàn),以消除或減少實(shí)驗(yàn)誤差??瞻讓?duì)照:不給對(duì)照組任何處理因素。條件對(duì)照:給對(duì)照組施以部分實(shí)驗(yàn)因素,但不是所要研究的實(shí)驗(yàn)因素。相互對(duì)照:不單設(shè)對(duì)照組,而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)照。自身對(duì)照:對(duì)照和實(shí)驗(yàn)都在同一研究對(duì)象上進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)遵循的原則②單一變量原則:控制實(shí)驗(yàn)中自變量唯一,觀察其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。③平行重復(fù)原則:在同一條件下,進(jìn)行多次重復(fù)實(shí)驗(yàn),避免偶然性,進(jìn)而得出可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。④科學(xué)性原則:在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí),必須要有充分的科學(xué)依據(jù),選材要科學(xué),因變量的檢測要科學(xué)等。⑤等量性原則:實(shí)驗(yàn)過程中控制無關(guān)變量相同且適宜探究PH對(duì)酶活性的影響
唾液淀粉酶進(jìn)入胃后還具有催化作用嗎?胃蛋白酶進(jìn)入小腸后還能繼續(xù)發(fā)揮作用嗎?不同部位消化液內(nèi)所含酶種類不一樣,其意義是什么?
資料1:不同消化液的pH不一樣。唾液的pH為6.2~7.4,胃液的pH為0.9~1.5,小腸液的pH為7.6。唾液淀粉酶會(huì)隨唾液流入胃,胃蛋白酶會(huì)隨食糜進(jìn)入小腸。目的要求:說明PH對(duì)酶活性的影響,探究過氧化氫酶的最適PH材料:
新鮮的肝勻漿(過氧化氫酶溶液),3%過氧化氫溶液,緩沖液(PH5.0、PH6.0、PH7.0、PH8.0)
利用所提供的材料,如何探究PH對(duì)酶活性的影響?小組討論出實(shí)驗(yàn)思路。探究PH對(duì)酶活性的影響材料用具:
新鮮的肝勻漿(過氧化氫酶溶液),3%過氧化氫溶液,緩沖液(PH5.0、PH6.0、PH7.0、PH8.0),清水,濾紙片,水槽,量筒,培養(yǎng)皿,記號(hào)筆,反應(yīng)小室,吸管,鑷子,試管架等。過氧化氫酶2H2O22H2O+O2實(shí)驗(yàn)原理:氧氣怎樣收集?探究PH對(duì)酶活性的影響
1.
水槽加水至快滿為止。
2.取大小相同的12片濾紙片放在盛有新鮮肝臟勻漿的培養(yǎng)皿中(肝臟勻漿中含有過氧化氫酶)浸泡1min,然后用鑷子夾起濾紙片,貼靠在培養(yǎng)皿壁上,使多余的勻漿流盡。探究PH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)步驟:
3.將3片含有酶的濾紙片小心放入反應(yīng)小室的一側(cè)內(nèi)壁上,使濾紙片粘在內(nèi)壁上。
注意:放入濾紙片時(shí),濾紙片不要碰到反應(yīng)小室的瓶口。探究PH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)步驟:4.將反應(yīng)小室稍立起,使貼有濾紙片的一側(cè)在上面,小心加入pH5.0的緩沖液2mL,然后再加入2mL3%的過氧化氫溶液。將小室塞緊。
注意:加入溶液時(shí),切勿使溶液接觸貼在內(nèi)壁上的濾紙片。探究PH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)步驟:5.將25mL量筒橫放于水槽中使之灌滿水,若有氣泡,將其輕輕傾斜,小心排出氣泡。然后將量筒倒立,使筒口一直處于水中。探究PH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)步驟:6.將反應(yīng)小室小心平放在水槽的水里,然后將量筒移至反應(yīng)小室口上伸出的玻璃管上方。實(shí)驗(yàn)過程中,小組的一個(gè)成員要一直扶著量筒,保證量筒的位置不動(dòng)。
注意:此時(shí)反應(yīng)小室貼有濾紙片的內(nèi)壁應(yīng)在上面。探究PH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)步驟:7.將反應(yīng)小室小心旋轉(zhuǎn)180°,使過氧化氫溶液接觸濾紙片,同時(shí)開始計(jì)時(shí)。每隔30s讀取量筒中水平面的刻度一次,共進(jìn)行4次,記錄結(jié)果。探究PH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)步驟:8.該實(shí)驗(yàn)完成后,反復(fù)沖洗反應(yīng)小室,再重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)過程,測量在pH6.0、pH7.0、pH8.0下過氧化氫在酶的催化下所釋放的氣體量。探究PH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)步驟:
注意:所有的實(shí)驗(yàn)都要保證實(shí)驗(yàn)用品不混淆,不應(yīng)該有上一次反應(yīng)后的剩余溶液。每次實(shí)驗(yàn)后,先用水充分沖洗反應(yīng)小室,然后用相應(yīng)緩沖液再?zèng)_洗一遍。探究PH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)步驟:酶的概述
1.
水槽加水至快滿為止。
2.取大小相同的8片濾紙片放在盛有新鮮肝臟勻漿的培養(yǎng)皿中(肝臟勻漿中含有過氧化氫酶)浸泡1min,然后用鑷子夾起濾紙片,貼靠在培養(yǎng)皿壁上,使多余的勻漿流盡。探究PH對(duì)酶活性的影響培養(yǎng)皿+濾紙片水槽實(shí)驗(yàn)步驟:
3.將2片含有酶的濾紙片小心放入反應(yīng)小室的一側(cè)內(nèi)壁上,使濾紙片粘在內(nèi)壁上。
注意:放入濾紙片時(shí),濾紙片不要碰到反應(yīng)小室的瓶口。探究PH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)步驟:防止濾紙片(過氧化氫酶)過早的與底物(過氧化氫)結(jié)合4.將反應(yīng)小室稍立起,使貼有濾紙片的一側(cè)在上面,小心加入pH5.0的緩沖液2mL,然后再加入2mL3%的H2O2溶液。將小室塞緊。注意:加入溶液時(shí),切勿使溶液接觸貼在內(nèi)壁上的濾紙片。探究PH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)步驟:防止濾紙片(過氧化氫酶)過早的與底物(H2O2)結(jié)合5.將25mL量筒橫放于水槽中使之灌滿水,若有氣泡,將其輕輕傾斜,小心排出氣泡。然后將量筒倒立,使筒口一直處于水中。6.將反應(yīng)小室小心平放在水槽的水里,然后將量筒移至反應(yīng)小室口上伸出的玻璃管上方。實(shí)驗(yàn)過程中,小組的一個(gè)成員要一直扶著量筒,保證量筒的位置不動(dòng)。注意:此時(shí)反應(yīng)小室貼有濾紙片的內(nèi)壁應(yīng)在上面。探究PH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)步驟:7.將反應(yīng)小室小心旋轉(zhuǎn)180°,使H2O2溶液接觸濾紙片,同時(shí)開始計(jì)時(shí)。每隔30s讀取量筒中水平面的刻度一次,共進(jìn)行4次,記錄結(jié)果。探究PH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)步驟:8.該實(shí)驗(yàn)完成后,反復(fù)沖洗反應(yīng)小室,再重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)過程,測量在pH6.0、pH7.0、pH8.0下過氧化氫在酶的催化下所釋放的氣體量。探究PH對(duì)酶活性的影響注意:所有的實(shí)驗(yàn)都要保證實(shí)驗(yàn)用品不混淆,不應(yīng)該有上一次反應(yīng)后的剩余,每次實(shí)驗(yàn)后,先用水充分沖洗反應(yīng)小室,然后用相應(yīng)的緩沖液再?zèng)_洗一遍。實(shí)驗(yàn)步驟:緩沖液PH5.0PH6.0PH7.0PH8.0
收集的氣體體積(ml)30S
60S
90S
120S
探究PH對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)記錄表探究PH對(duì)酶活性的影響過氧化氫酶的最適pH在6-8之間,為測定其最適pH,應(yīng)該怎樣做?實(shí)驗(yàn)原理:探究溫度對(duì)酶活性的影響
注意:不能用本尼迪特試劑檢測是淀粉水解產(chǎn)生的還原糖,因?yàn)楸灸岬咸卦噭┡c還原糖的反應(yīng)需要水浴加熱,進(jìn)而會(huì)改變實(shí)驗(yàn)的條件(溫度),所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果不可靠。(1)淀粉淀粉酶麥芽糖碘液變藍(lán)色無藍(lán)色出現(xiàn)碘液(2)溫度影響酶的活性,從而影響淀粉水解,滴加碘液后,根據(jù)是否出現(xiàn)藍(lán)色以及藍(lán)色的深淺判斷酶的活性。水溫不超過60℃加酶洗衣粉探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄繙囟葘?duì)酶活性的影響特點(diǎn)
材料:
(1)新配制的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的淀粉酶溶液,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的可溶性淀粉溶液
(2)新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟(如豬肝、雞肝)研磨液,體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液
從上述兩組實(shí)驗(yàn)材料中選擇合適的實(shí)驗(yàn)材料,并討論出實(shí)驗(yàn)思路。探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)原理:
淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麥芽糖等還原性糖;淀粉遇碘液變藍(lán);本尼迪特試劑可以與還原糖反應(yīng),產(chǎn)生紅黃色沉淀。即可以利用碘液檢測淀粉是否水解,或者利用本尼迪特試劑鑒定是否有還原糖產(chǎn)生(即淀粉是否發(fā)生水解)。但由于本尼迪特試劑檢測還原糖需要水浴加熱,從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,因此選用碘-碘化鉀檢測淀粉是否發(fā)生水解。
探究溫度對(duì)酶活性的影響1.取3只試管,編號(hào)A、B、C,加入2mL淀粉溶液;另取3支試管,編號(hào)為A′、B′、C′,分別加入1mL新鮮的淀粉酶溶液。取材,分組,編號(hào)加相同:相同且適宜處理(控制無關(guān)變量)探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)步驟:2.將裝有淀粉溶液和酶溶液的試管分成3組,分別放入冰塊、溫水(約37℃)和沸水保溫適宜時(shí)間。AA′BB′CC′可溶性淀粉2ml新鮮淀粉溶液2mlABCA′B′C′冰塊(0℃)溫水(37℃)沸水(100℃)保溫適宜時(shí)間ABCA′B′C′冰塊(0℃)溫水(37℃)沸水(100℃)保溫適宜時(shí)間3.分別將淀粉酶溶液注入相應(yīng)溫度下的淀粉溶液中,搖勻保溫適宜時(shí)間.加不同:不同處理(設(shè)置自變量)對(duì)照處理:相互對(duì)照4.在3支試管中各滴入1-2滴碘-碘化鉀溶液,搖勻。觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。觀察、檢測或記錄(檢測因變量)探究溫度對(duì)酶活性的影響試管123淀粉溶液2mL2mL2mL溫度37℃沸水冰塊淀粉酶溶液1mL1mL1mL碘液1滴1滴1滴結(jié)果現(xiàn)象不變藍(lán)藍(lán)色藍(lán)色探究溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)記錄表探究溫度對(duì)酶活性的影響溫度對(duì)酶活性的影響溫度對(duì)酶促反應(yīng)的影響有兩個(gè)方面:
①溫度升高,反應(yīng)物分子具有的能量增加,反應(yīng)速度加快(如圖中a)。a溫度反應(yīng)速率溫度殘余酶活性b
②酶是蛋白質(zhì),酶分子本身會(huì)隨溫度的升高而發(fā)生空間結(jié)構(gòu)改變,導(dǎo)致熱變性。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(如圖中b)OO溫度對(duì)酶活性的影響溫度對(duì)酶促反應(yīng)的影響有兩個(gè)方面:a溫度反應(yīng)速率溫度殘余酶活性bOO溫度對(duì)酶活性的影響
曲線a與曲線b所表示的作用疊加在一起,就可以得到曲線c所表示的作用,表現(xiàn)出酶所催化的反應(yīng)存在一個(gè)最適溫度。
在最適溫度之前,酶的活性隨溫度的升高而升高;超過最適溫度,酶的活性反而隨著溫度的升高而降低,直至失活。溫度對(duì)酶促反應(yīng)的影響有兩個(gè)方面:
低溫可以抑制酶活性,但不破壞酶的分子結(jié)構(gòu),當(dāng)溫度升高時(shí),其活性可以恢復(fù)(可逆的)
高溫會(huì)破壞酶的空間結(jié)構(gòu),進(jìn)而抑制酶活性,直至使酶失活(不可逆)溫度最適溫度非對(duì)稱酶促速率溫度對(duì)酶促反應(yīng)的影響溫度對(duì)酶活性的影響對(duì)酶活性的影響因素底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響酶促速率底物濃度[S]1.底物濃度較低時(shí):反應(yīng)速率與底物濃度成正相關(guān);2.底物濃度高達(dá)一定程度時(shí):反應(yīng)速率不再增加,達(dá)最大速度,即底物已飽和。酶量一定的情況下其他條件適宜對(duì)酶活性的影響因素酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響酶
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