2024-2025學(xué)年高中生物專題四酶的研究與應(yīng)用課題1果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用學(xué)案新人教版選修1

PAGE14-專題四酶的探討與應(yīng)用情景引入·趣味導(dǎo)學(xué)幾種藥用酶酶可以作為藥物治療多種疾病，用于治療疾病的酶稱為藥用酶。藥用酶具有療效顯著、不良反應(yīng)小的特點(diǎn)，其應(yīng)用相當(dāng)廣泛。溶菌酶是一種應(yīng)用廣泛的藥用酶，具有抗菌、消炎、鎮(zhèn)痛等作用。溶菌酶主要從蛋清和植物、微生物中分別得到。溶菌酶作用于細(xì)菌的細(xì)胞壁，可使病原菌、腐敗性細(xì)菌等溶解死亡，被認(rèn)為是具有顯著療效而對(duì)人體幾乎無不良反應(yīng)的一種較為志向的藥用酶，臨床上主要用于治療各種炎癥。溶菌酶與抗生素聯(lián)合運(yùn)用，可顯著提高抗生素的療效。溶菌酶還具有抗病毒作用，常用于腮腺炎、水痘、肝炎、流感等病毒性疾病的治療。尿激酶是一種具有溶解血栓功能的堿性蛋白酶，主要存在于人和其他哺乳類動(dòng)物的尿液中。尿激酶在人尿中的平均含量為5～6IU/mL，因此，可以從尿液中分別得到。尿激酶可以激活纖溶酶原成為有溶解血纖維蛋白活性的纖溶酶，催化血纖維蛋白，血纖維蛋白原，凝血因子V、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ等蛋白質(zhì)或多肽水解，因而具有溶解血栓和抗凝血的功效。臨床上用于治療各種血栓性疾病，如心肌梗死、腦血栓、肺血栓、四肢動(dòng)脈血栓、視網(wǎng)膜血管閉塞、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等。這幾種藥用酶屬于酶的探討與應(yīng)用。通過本專題的學(xué)習(xí)，應(yīng)當(dāng)駕馭測(cè)定酶活力的簡(jiǎn)潔方法；能夠探討影響酶活性的因素；理解固定化酶和固定化細(xì)胞的原理和方法；探討酶在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。專題概述酶是生物催化劑，具有高效、專一和所需反應(yīng)條件溫柔的優(yōu)點(diǎn)。目前，酶已廣泛應(yīng)用于食品、環(huán)保和化工等各個(gè)行業(yè)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。本專題在必修課的基礎(chǔ)上，通過試驗(yàn)探討影響酶活性的因素以及酶在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用。課題1《果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用》從實(shí)際動(dòng)身，在了解果膠、果膠酶的基礎(chǔ)上，介紹了酶的活性與影響酶活性的因素，并結(jié)合資料進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，加以探究。課題2《探討加酶洗衣粉的洗滌效果》介紹了加酶洗衣粉的作用，通過科學(xué)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)探討加酶洗衣粉運(yùn)用的最適條件。課題3《酵母細(xì)胞的固定化》首先結(jié)合固定化酶的應(yīng)用實(shí)際，介紹了固定化細(xì)胞技術(shù)，其次說明白制備固定化酵母細(xì)胞的操作過程，從而加深對(duì)基礎(chǔ)學(xué)問的理解。專題重點(diǎn)：溫度和pH對(duì)果膠酶活性的影響；制備固定化酵母細(xì)胞；區(qū)分不同種類的加酶洗衣粉對(duì)同一污物和不同污物的洗滌效果。專題難點(diǎn)：果膠酶的最適用量；制備固定化酵母細(xì)胞；試驗(yàn)過程中各種變量的限制。學(xué)法指導(dǎo)本專題是在必修課“酶是生物催化劑，具有高效性、專一性和所需反應(yīng)條件溫柔的特點(diǎn)”等基礎(chǔ)學(xué)問上，通過試驗(yàn)探討影響酶活性的因素以及酶在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用。課題1和課題2的內(nèi)容與日常生活聯(lián)系緊密，比較偏重試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，考慮的變量相對(duì)較多，還涉及試驗(yàn)變量的梯度設(shè)計(jì)，因此，要進(jìn)行多次試驗(yàn)和摸索。課題3須要嚴(yán)格依據(jù)教材供應(yīng)的試驗(yàn)步驟進(jìn)行操作，通過比較法明確固定酶的三種方法。課題1果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用學(xué)習(xí)目標(biāo)課程標(biāo)準(zhǔn)1．簡(jiǎn)述果膠酶的作用。2．說出影響果膠酶活性的因素。3．設(shè)計(jì)試驗(yàn)探究溫度和pH對(duì)果膠酶活性的影響。(重點(diǎn))4．設(shè)計(jì)試驗(yàn)探究果膠酶的最適用量。(難點(diǎn))探討酶的存在和簡(jiǎn)潔制作方法自主學(xué)習(xí)·預(yù)習(xí)熱身一、果膠和果膠酶1．果膠(1)作用：是植物__細(xì)胞壁__及__胞間層__的主要組成成分之一。(2)成分：由__半乳糖醛酸__聚合而成的一種高分子化合物，不溶于__水__。2．果膠酶(1)作用：能把__果膠__分解成為可溶性__半乳糖醛酸__。(2)組成：是分解果膠的__一類酶__的總稱，包括__多聚半乳糖醛酸酶__、果膠分解酶和__果膠酯酶__等。二、酶的活性與影響酶活性的因素1．酶的活性是指酶__催化__肯定化學(xué)反應(yīng)的實(shí)力，其凹凸用肯定條件下酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的__反應(yīng)速度__來表示。2．酶的反應(yīng)速度是指__單位時(shí)間__內(nèi)，__單位體積__中反應(yīng)物的__削減量__或產(chǎn)物的__增加量__。3．影響酶活性的條件有__溫度__、__pH__和__酶抑制劑__等。三、試驗(yàn)設(shè)計(jì)1．探究溫度(pH)對(duì)果膠酶活性的影響(1)兩個(gè)試驗(yàn)的自變量分別是__溫度__和__pH__，因變量是__酶的活性__，檢測(cè)因變量的方法是測(cè)定果汁的__產(chǎn)生量__或__澄清度__。(2)試驗(yàn)流程包括制備蘋果泥、設(shè)置__溫度__梯度和__pH__梯度、加入果膠酶反應(yīng)一段時(shí)間、__過濾果汁__。2．探究果膠酶的用量該試驗(yàn)的自變量是__酶的用量__，除此之外，影響果汁產(chǎn)量的因素還有__pH__、__溫度__、酶催化反應(yīng)的時(shí)間、蘋果泥的用量等無關(guān)變量。思索1．酶的本質(zhì)和特征是什么？提示：大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA，酶具有高效性、專一性，酶的催化需相宜的溫度和pH。2．在生產(chǎn)果汁過程中，處理果泥時(shí)，為盡可能地消退沉淀，使果汁澄清，除加入果膠酶外，還應(yīng)加入哪種酶？提示：還應(yīng)加入纖維素酶，渾濁和沉淀主要是細(xì)胞壁和胞間層造成的，主要成分包括果膠和纖維素，故處理時(shí)還應(yīng)加入纖維素酶。┃┃活學(xué)巧練__■推斷題1．果膠酶能夠瓦解植物的細(xì)胞壁和胞間層，也能瓦解細(xì)菌的細(xì)胞壁。(×)分析：細(xì)菌的細(xì)胞壁成分與植物細(xì)胞壁的成分不同，依據(jù)酶作用的專一性，果膠酶不能瓦解細(xì)菌的細(xì)胞壁。2．果膠酶的活性可用果汁的體積或果汁的澄清度表示。(√)3．果膠酶能將果膠分解成半乳糖。(×)分析：果膠是由半乳糖醛酸聚合而成的高分子化合物，被果膠酶分解的產(chǎn)物是半乳糖醛酸，而不是半乳糖。4．酶的活性即酶反應(yīng)速度。(×)分析：酶的活性是酶本身具有的特性，而酶反應(yīng)速度由酶的活性、酶的濃度和底物濃度、酶的抑制劑等多種因素共同確定。5．制作果汁時(shí)可同時(shí)加入果膠酶和纖維素酶。(√)6．高溫柔低溫均會(huì)導(dǎo)致果膠酶變性失活。(×)分析：高溫能使果膠酶變性失活，低溫只是抑制果膠酶的活性，不會(huì)導(dǎo)致果膠酶變性失活。7．探究溫度和pH對(duì)酶活性的影響時(shí)，試驗(yàn)組越多，試驗(yàn)結(jié)果越精確。(×)分析：探究試驗(yàn)的結(jié)果精確度是由試驗(yàn)變量的梯度差確定的，在同一溫度或pH范圍內(nèi)，試驗(yàn)組越多，試驗(yàn)結(jié)果越精確。8．底物濃度肯定時(shí)，酶用量越大，濾出的果汁越多。(×)分析：在肯定范圍內(nèi)，隨著酶用量的增多，酶反應(yīng)速度加快，濾出的果汁也增多，當(dāng)酶用量達(dá)到肯定量，底物成為限制因素時(shí)，再增加酶的用量，酶反應(yīng)速度也不再增大，濾出的果汁也不再增多。新知解讀·互動(dòng)探究學(xué)問點(diǎn)果膠酶與纖維素酶┃┃要點(diǎn)歸納__■1．纖維素與果膠相同點(diǎn)不同點(diǎn)纖維素①都是高分子化合物②都不溶于水③都參加細(xì)胞壁的組成①組成的基本單位：葡萄糖②分解所需的酶：纖維素酶果膠①組成的基本單位：半乳糖醛酸②分解所需的酶：果膠酶2．纖維素酶與果膠酶組成作用纖維素酶C1酶CX酶葡萄糖苷酶纖維素在C1酶、CX酶的作用下分解成纖維二糖，再在葡萄糖苷酶的作用下將纖維二糖分解為葡萄糖果膠酶多聚半乳糖醛酸酶果膠分解酶果膠酯酶等將不溶性的果膠分解為可溶性的半乳糖醛酸學(xué)問貼士①由于植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，因此可以用纖維素酶和果膠酶去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁。②由于原核生物的細(xì)胞壁的主要成分是肽聚糖，真菌細(xì)胞壁的主要成分是幾丁質(zhì)，因此這兩類生物的細(xì)胞壁均不能用纖維素酶和果膠酶去除。┃┃典例評(píng)析__■典例1關(guān)于果膠酶的說法正確的是(C)A．果膠酶可以分解細(xì)胞壁的主要成分——纖維素B．果膠酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物C．果膠酶并不特指某一種酶，而是分解果膠的一類酶的總稱D．果膠酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA[解析]果膠酶并不特指某一種酶，而是分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。果膠酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，其基本組成單位是氨基酸。果膠酶作為酶的一種，具有一般酶的特性，即專一性、高效性、受溫度與酸堿度的影響。因此它只能將果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸，而不能將纖維素分解為葡萄糖。答案為C。┃┃變式訓(xùn)練__■1．下列關(guān)于果膠酶的敘述，錯(cuò)誤的是(C)A．果膠酶能夠分解植物細(xì)胞壁中果膠B．果膠酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能C．果膠酶是由半乳糖醛酸聚合成的高分子化合物D．果膠酶在細(xì)胞內(nèi)合成場(chǎng)所是核糖體[解析]依據(jù)酶的專一性，果膠酶能夠分解植物細(xì)胞壁中果膠，A正確；酶的作用機(jī)理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，B正確；果膠是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物，C錯(cuò)誤；果膠酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的合成場(chǎng)所是核糖體，D正確。故選C。學(xué)問點(diǎn)酶的活性與影響酶活性的因素┃┃要點(diǎn)歸納__■1．酶的活性(1)含義：指酶催化肯定化學(xué)反應(yīng)的實(shí)力。(2)表示方法：其凹凸用在肯定條件下，酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度來表示。酶的反應(yīng)速度用單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的削減量或產(chǎn)物的增加量來表示。2．影響酶活性的因素(1)溫度：①在肯定范圍內(nèi)，隨著溫度的上升，酶的活性漸漸增加。②超過肯定溫度后，隨著溫度的上升，酶的活性漸漸降低直到活性全部丟失。如下圖所示：(2)pH：如右圖所示，過酸或過堿都能使酶不行逆轉(zhuǎn)的失活。酶促反應(yīng)都有一個(gè)最適酸堿度。(3)酶的抑制劑：某些物質(zhì)雖然不能引起酶變性，但能使酶分子中某些必需基團(tuán)(主要是酶活性中心上的一些基團(tuán))發(fā)生變更，引起酶活性下降，甚至失活，致使酶促反應(yīng)速度降低。能引起這種抑制作用的物質(zhì)稱為酶的抑制劑。┃┃典例評(píng)析__■典例2右圖曲線表示的是溫度和果膠酶活性之間的關(guān)系，下列敘述錯(cuò)誤的是(D)A．在B點(diǎn)之前，果膠酶的活性和溫度成正比，之后，成反比B．當(dāng)溫度到B點(diǎn)時(shí)，果膠酶的活性最高，酶的催化作用最強(qiáng)C．A點(diǎn)時(shí)，果膠酶的活性很低，但隨著溫度上升，果膠酶的活性可以上升D．C點(diǎn)時(shí)，果膠酶的活性也很低，當(dāng)溫度降低時(shí)，酶的活性也可以上升[解析]從圖中可以看出隨著溫度上升，果膠酶的活性在上升，達(dá)到B點(diǎn)時(shí)，酶的活性達(dá)到最高；隨著溫度的接著上升，酶的活性快速下降。A點(diǎn)和C點(diǎn)相比，雖然酶的活性都很低，但是A點(diǎn)是低溫條件，對(duì)酶的分子結(jié)構(gòu)無影響，所以，隨著溫度的上升，其活性也會(huì)不斷上升；而C點(diǎn)是高溫條件，當(dāng)溫度過高時(shí)，會(huì)破壞酶的分子結(jié)構(gòu)，使酶的活性發(fā)生不行逆的變更。答案為D。┃┃變式訓(xùn)練__■2．關(guān)于探究果膠酶最適用量的試驗(yàn)，敘述錯(cuò)誤的是(C)A．配制不同濃度的果膠酶溶液，并在各組中加入等量的該溶液B．調(diào)整pH，使各組中的pH相同而且處于相宜狀態(tài)C．用玻璃棒攪拌加酶的果泥，攪拌時(shí)間可以不同D．在相同且相宜的溫度條件下進(jìn)行試驗(yàn)[解析]試驗(yàn)的目的是探究果膠酶最適用量，所以可配制不同濃度的果膠酶溶液作為自變量，A正確；該試驗(yàn)中pH值為無關(guān)變量，故調(diào)整pH值，使各組中的pH值相同而且處于相宜狀態(tài)，B正確；用玻璃棒攪拌加酶的果泥，屬于無關(guān)變量，所以攪拌時(shí)間必需相同，C錯(cuò)誤；試驗(yàn)應(yīng)在相同的相宜溫度條件下進(jìn)行試驗(yàn)，D正確。學(xué)問點(diǎn)探究酶活性影響因素的試驗(yàn)設(shè)計(jì)┃┃要點(diǎn)歸納__■1．探究溫度對(duì)酶活性的影響(1)試驗(yàn)原理：果膠酶活性受溫度影響，處于最適溫度時(shí)，酶活性最高。低于或高于最適溫度，酶活性受抑制。即果肉的出汁率、果汁的澄清度與果膠酶的活性大小成正比。(2)試驗(yàn)思路：設(shè)置一系列溫度梯度，從中選出酶活性最高的溫度，然后再以該溫度為中心，縮小溫度梯度向兩個(gè)方向各設(shè)置溫度梯度，以進(jìn)一步確定最適溫度范圍。(3)試驗(yàn)操作流程各取一支分9組分別加入30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃和70℃的恒溫箱中恒溫加熱↓待試管內(nèi)溫度穩(wěn)定后，將果膠酶加入相同溫度的蘋果泥內(nèi)↓保持恒溫10min↓過濾果汁，用量筒測(cè)量果汁的量，填入表格(4)試驗(yàn)結(jié)果記錄試驗(yàn)溫度30℃35℃40℃45℃50℃55℃60℃65℃70℃果汁量(mL)2．探究pH對(duì)酶活性的影響(1)試驗(yàn)原理：酶活性受環(huán)境pH的影響，在肯定pH下，酶具有最大活性，通常稱此pH為最適pH，高于或低于最適pH，酶活性都肯定程度受到抑制，反應(yīng)速度下降，甚至變性失活。(2)試驗(yàn)思路：設(shè)置pH梯度從中選出反應(yīng)速度最大的pH，進(jìn)一步縮小pH梯度，選擇最適pH。(3)試驗(yàn)操作流程將9支試管內(nèi)蘋果泥和果膠酶分別加入9組試驗(yàn)試管內(nèi)快速調(diào)整pH，梯度設(shè)計(jì)為5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0↓置于恒溫水浴中反應(yīng)一段時(shí)間↓將試管中混合物過濾，并用量筒測(cè)量果汁體積并填表記錄(4)試驗(yàn)結(jié)果記錄pH5.05.56.06.57.07.58.08.59.0果汁量(mL)┃┃典例評(píng)析__■典例3某同學(xué)為探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響，在不同溫度下，將等量的果膠酶加入到等量的蘋果泥中，在反應(yīng)同樣的時(shí)間后，再將反應(yīng)液濾過同樣的時(shí)間，用量筒測(cè)定出蘋果汁的體積，如圖曲線能正確反映試驗(yàn)結(jié)果的是(B)[解析]酶的催化須要相宜的溫度，在最適溫度，酶的催化活性是最高的，低于最適溫度或高于最適溫度，酶的催化活性都較低，由此，在最適溫度，蘋果汁的體積是最大的，故B正確。┃┃變式訓(xùn)練__■3．下圖表示果膠酶加入蘋果泥后在0～80℃的環(huán)境中，蘋果泥的分解總量與溫度的關(guān)系圖，依圖推斷，在0～80℃環(huán)境中，酶的活性變更曲線(pH相宜)(B)[解析]由題圖可知，當(dāng)溫度為37℃左右時(shí)，分解蘋果泥的速率最快(即曲線斜率最大)，此時(shí)酶的活性最高；溫度達(dá)到大約50℃時(shí)，蘋果泥分解總量不再變更，說明此時(shí)酶已經(jīng)變性失活，酶的活性為零。學(xué)問點(diǎn)探究果膠酶的用量┃┃要點(diǎn)歸納__■1．試驗(yàn)原理隨著酶濃度的增加，過濾到的果汁體積也增加，說明酶的用量不足；當(dāng)酶的濃度增加到某個(gè)值后，再增加酶的用量，過濾到的果汁的體積不再變更，說明酶的用量已經(jīng)足夠，那么，這個(gè)值就是酶的最適用量。2．試驗(yàn)變量自變量：果膠酶用量。因變量：果汁澄清度和出汁率。3．試驗(yàn)流程精確稱取純的果膠酶1mg、2mg、3mg、4mg、5mg、6mg、7mg、8mg、9mg，配制成相等體積的酶的水溶液，取等量放入9支試管中，依次編號(hào)為1～9號(hào)[也可只配制一個(gè)濃度的酶液，只是運(yùn)用體積量不同]。制取蘋果泥并稱45g蘋果泥，分裝入9支試管中，每支試管中分裝5g，依次編號(hào)為1～9號(hào)↓恒溫水浴一段時(shí)間后，將不同濃度的果膠酶分別快速與各試管的蘋果泥混合，然后再放入恒溫水浴中，約20min↓eq\x(過濾后測(cè)量、記錄果汁體積)4．不同果膠酶用量對(duì)出汁量的影響曲線，如圖。5．試驗(yàn)應(yīng)留意的問題(1)試驗(yàn)中所用的果膠酶應(yīng)盡量運(yùn)用其純酶制劑，以免影響對(duì)酶用量的估算。(2)由于本試驗(yàn)是一個(gè)探究性試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果也會(huì)因各種無關(guān)變量影響而發(fā)生變更。各種試驗(yàn)參數(shù)應(yīng)依據(jù)詳細(xì)狀況調(diào)整，以期達(dá)到最佳試驗(yàn)效果。(3)假如設(shè)定的酶的濃度梯度無法滿意試驗(yàn)，即出現(xiàn)過高或過低現(xiàn)象，應(yīng)剛好調(diào)整。探究果膠酶的最適用量是建立在探究溫度和pH對(duì)果膠酶活性影響的基礎(chǔ)之上的。此時(shí)，探討的變量是果膠酶的用量，其他因素都應(yīng)保持不變。┃┃典例評(píng)析__■典例4右圖表示某探討小組在探究果膠酶的用量的試驗(yàn)結(jié)果。下列有關(guān)說法不正確的是(C)A．在AB段限制反應(yīng)速率的主要因素是酶的用量B．在BC段限制反應(yīng)速率的因素是溫度、pH、反應(yīng)物濃度C．在AC段增加反應(yīng)物濃度，可以明顯加快反應(yīng)速率D．在該試驗(yàn)給定條件下，果膠酶的最佳用量是B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的值[解析]由曲線圖可以看出，在AB段，隨著酶的用量的增大，酶促反應(yīng)速率加快，說明此階段限制反應(yīng)速率的主要因素是酶的用量；此時(shí)增加反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率不會(huì)明顯加快。在BC段，隨著酶的用量的增大，酶促反應(yīng)速率不再加快；此時(shí)反應(yīng)物濃度成為限制反應(yīng)速率的因素之一，增加反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率會(huì)加快。┃┃變式訓(xùn)練__■4．(2024·康杰中學(xué)高二期中)果汁生產(chǎn)中果膠酶能提高果汁出汁率和澄清度。為了節(jié)約成本，某工程人員在相宜的溫度和pH下，利用蘋果汁和肯定濃度的果膠酶溶液探究果膠酶的最適用量，試驗(yàn)結(jié)果如圖。對(duì)試驗(yàn)失誤最可能的緣由分析及改進(jìn)方法都合理的是(C)A．酶促反應(yīng)時(shí)間不合理；延長反應(yīng)時(shí)間B．蘋果汁的用量不合理；削減用量C．果膠酶用量不合理；削減用量D．果膠酶體積梯度不合理；增大體積梯度[解析]據(jù)圖分析，該試驗(yàn)的自變量是果膠酶溶液的體積，酶促反應(yīng)時(shí)間是無關(guān)變量，各組應(yīng)相同，A錯(cuò)誤；試驗(yàn)無法確定蘋果汁的用量對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，B錯(cuò)誤；提高果膠酶溶液體積，果汁體積并沒有增加，說明果膠酶用量不合理，應(yīng)當(dāng)削減用量，C正確；試驗(yàn)無法得出果膠酶體積梯度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有無影響，D錯(cuò)誤。指引迷津·撥云見日影響酶促反應(yīng)速度的因素及相關(guān)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)1．影響酶促反應(yīng)速度的因素及相關(guān)曲線分析影響因素相關(guān)曲線分析酶濃度在反應(yīng)物足夠，其他條件固定不變且相宜時(shí)，酶促反應(yīng)速度與酶濃度成正比反應(yīng)物濃度在無關(guān)變量固定不變且相宜、反應(yīng)物濃度很低時(shí)，反應(yīng)速度隨反應(yīng)物濃度的增加而加快，反應(yīng)速度與反應(yīng)物濃度近乎成正比；當(dāng)反應(yīng)物濃度較高時(shí)，反應(yīng)物濃度增加，反應(yīng)速度也增加，但不顯著；當(dāng)反應(yīng)物濃度達(dá)到肯定值時(shí)，反應(yīng)速度達(dá)到一個(gè)最大值，不再隨反應(yīng)物濃度的增加而增加溫度在肯定溫度范圍內(nèi)，酶促反應(yīng)速度隨著溫度的上升而加快；但當(dāng)溫度上升到肯定限度時(shí)，酶促反應(yīng)速度不僅不再增加，反而隨著溫度的上升而下降。即酶促反應(yīng)有一最適溫度pH每種酶只能在肯定pH范圍內(nèi)有活性，低于或超過這個(gè)范圍，酶就會(huì)失去活性，即過酸、過堿都會(huì)使酶失活2．試驗(yàn)設(shè)計(jì)(1)思路：在保證無關(guān)變量相同的前提下，在一恒定溫度下，通過設(shè)置pH梯度，可確定酶催化作用的最適pH；在一恒定pH條件下，通過設(shè)置溫度梯度，可確定酶催化作用的最適溫度；在溫度和pH都相同的條件下，通過設(shè)置酶的用量梯度，可以確定酶的最適用量。(2)原則：比照原則、單一變量原則、平行重復(fù)原則。其中的變量就是所探討的對(duì)象。在分析試驗(yàn)問題時(shí)，要緊緊抓住探討變量，把其他可能影響試驗(yàn)結(jié)果的變量變?yōu)槌Ａ?，才能保證明驗(yàn)結(jié)果的嚴(yán)密性和精確性。典例5A、B、C三圖依次表示酶濃度肯定時(shí)，反應(yīng)速度和反應(yīng)物濃度、溫度、pH的關(guān)系。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。(1)圖A中，反應(yīng)物達(dá)到某一濃度時(shí)，反應(yīng)速度不再上升，其緣由是__受反應(yīng)液中酶濃度的限制__。(2)圖B中，a點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度稱為__酶反應(yīng)的最適溫度__。(3)圖B中，a點(diǎn)到b點(diǎn)曲線急劇下降，其緣由是__溫度上升使酶活性下降__。(4)將裝有酶與反應(yīng)物的甲、乙兩試管分別放入12℃和75℃水浴鍋中，20min后取出轉(zhuǎn)入37℃的水浴鍋中保溫，兩試管內(nèi)反應(yīng)速度的變更狀況分別應(yīng)為：甲__反應(yīng)速度加快(5)若圖C表示的是果膠酶濃度、反應(yīng)物濃度、溫度等肯定時(shí)，果膠酶催化反應(yīng)的速度隨pH變更的曲線，試驗(yàn)時(shí)可依據(jù)__果汁的體積__來判定果膠酶的最適pH。[解析]酶的催化作用受溫度、pH的影響，還受底物濃度的影響。其他條件不變時(shí)，在肯定范圍內(nèi)反應(yīng)速度隨底物濃度的增加而加快，當(dāng)?shù)孜餄舛冗_(dá)到肯定限度時(shí)，反應(yīng)速度不再變更。酶一般是蛋白質(zhì)，較高的溫度能使其變性，從而丟失催化功能，當(dāng)再復(fù)原其正常溫度后也不再具有催化實(shí)力。而低溫通常只是讓酶活性降低，不使酶變性。探究果膠酶的最適pH時(shí)，可依據(jù)果汁的體積判定最適pH，獲得果汁越多，說明酶活性越高，pH越接近最適值。核心素養(yǎng)·技能培優(yōu)案例生產(chǎn)中運(yùn)用的一般淀粉酶的最適溫度在40～60℃之間，而極端耐熱淀粉酶在100℃(1)此試驗(yàn)中除自變量和因變量外，還須要考慮__pH__、__酶濃度__及__反應(yīng)物濃度(或產(chǎn)物濃度)__等因素。(2)在此試驗(yàn)中，因變量可以用碘液和斐林試劑檢測(cè)，兩種試劑各與何種物質(zhì)反應(yīng)生色？檢測(cè)的是反應(yīng)物還是產(chǎn)物？__碘液與淀粉反應(yīng)，檢測(cè)的是反應(yīng)物；斐林試劑與還原糖反應(yīng)生色，檢測(cè)的是產(chǎn)物__。(3)假設(shè)試驗(yàn)結(jié)果如下表，請(qǐng)繪圖反映試驗(yàn)結(jié)果。溫度/℃102030405060708090100一般淀粉酶相對(duì)活性/%6254367836522200耐熱淀粉酶相對(duì)活性/%61525487692100988265____[思維過程]題干：一般淀粉酶和極端耐熱淀粉酶的最適溫度。小題：(1)思索此試驗(yàn)的變量。(2)思索碘液和斐林試劑檢測(cè)的物質(zhì)、反應(yīng)產(chǎn)生的顏色變更。(3)利用數(shù)學(xué)方法描點(diǎn)連線。[解析]酶的活性受多種因素的影響，如反應(yīng)物的濃度以及溫度、pH、激活劑、抑制劑等，此外試驗(yàn)操作依次也會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生肯定的影響；對(duì)于試驗(yàn)結(jié)果來說，可以檢測(cè)反應(yīng)物的剩余量或產(chǎn)物的生成量，本試驗(yàn)供應(yīng)的試劑中碘液檢測(cè)的是反應(yīng)物，斐林試劑檢測(cè)的是產(chǎn)物；繪坐標(biāo)圖時(shí)要留意縱橫坐標(biāo)軸的含義及單位，精確定制單位大?。磺€盡量平滑等。[規(guī)律總結(jié)]高溫使酶的活性丟失后不能復(fù)原，因?yàn)楦邷仄茐牧嗣傅姆肿咏Y(jié)構(gòu)，對(duì)酶造成不行逆的破壞，但低溫使酶的活性降低后，