1、第三章THE THIRD CHAPTER1.举例说明酶的高效性和专一性。2.分析温度和pH变化对酶活性的影响，并能分析有关曲线。3.进一步尝试控制自变量、观察和检测因变量，体验对照实验和重复实验的方法。目标导读 温度和pH变化对酶活性影响的有关曲线。重难点击 第15课时 酶(二)一 酶的高效性和专一性 二 酶的作用受许多因素的影响 当堂检测 第三章 细胞的代谢 一 酶的高效性和专一性 酶和无机催化剂相比，有很多共同点，也有不同点。请结合下面内容探究酶的高效性和专一性。1酶的高效性：在比较鸡肝匀浆(过氧化氢酶)和二氧化锰对过氧化氢的催化效率实验中，加入鸡肝匀浆的试管产生的气泡比加入二氧化锰的试管
2、，说明和无机催化剂相比，酶的催化作用具有性。多高效第三章 细胞的代谢 2酶的专一性(1)实验目的：比较唾液淀粉酶和蔗糖酶对淀粉和蔗糖的作用。麦芽葡萄果本尼迪特红黄第三章 细胞的代谢(3)材料及试剂：淀粉溶液、蔗糖溶液、新鲜唾液、蔗糖酶溶液，本尼迪特试剂等。(4)方法步骤(见下表)试管 1 2 3 4 5 6 本尼迪特试剂 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 1%淀粉溶液 3 mL 3 mL 3 mL 2%蔗糖溶液 3 mL 3 mL 3 mL 新鲜唾液 1 mL 1 mL 蔗糖酶溶液 1 mL 1 mL 第三章 细胞的代谢 为什么3号、4号、5号、6号试管要在37 恒温
3、水浴中保温？答案 该温度下酶活性较高，使酶充分催化底物分解，排除无关变量温度对实验结果的影响。能否在37 恒温水浴前加本尼迪特试剂？为什么？答案 不能。本尼迪特试剂呈碱性，会影响酶的活性。第三章 细胞的代谢(5)结果分析 1号和2号试管中(出现、不出现)红黄色沉淀，说明，这是为后面实验排除变量的影响。3号试管中红黄色沉淀；4号试管中红黄色沉淀，说明唾液淀粉酶只能分解，而不能分解。不出现淀粉和蔗糖不是还原糖无关出现不出现淀粉蔗糖第三章 细胞的代谢 5号试管中红黄色沉淀，6号试管中红 黄 色 沉淀，说明蔗糖酶只能催化分解，而不能催化分解。(6)实验结论：酶的作用具有性，一种酶只能催化相似底物的反应
4、。不出现出现蔗糖淀粉专一一种或少数几种第三章 细胞的代谢 3肽酶能催化多种多肽水解为氨基酸，是否说明肽酶没有专一性？答案 不是。酶的专一性是指每种酶只能催化一种或一类化学反应，肽酶催化的是一类反应，也说明其有专一性。第三章 细胞的代谢 酶的专一性实验注意事项(1)实验用的试管必须洗刷干净，并统一编号。(2)刚刚配制的可溶性淀粉溶液要冷却到37 以下再用，防止温度过高，破坏淀粉酶的活性。(3)若选用淀粉酶，两支试管保温时，应控制在60 左右，低于50 或高于75，都会降低化学反应速度。(若用唾液淀粉酶，则在37 时保温。)特别提醒第三章 细胞的代谢(4)若1号、2号两支试管均产生红黄色沉淀，应考
5、虑以下几点可能原因：试管不干净，残留有还原糖；蔗糖不纯净，混杂有还原糖；蔗糖溶液放置过久，被微生物分解产生了还原糖。第三章 细胞的代谢 1分析下列现象：(1)做唾液淀粉酶催化淀粉实验时，用口含一小口清水，然后将含过的清水加入到淀粉溶液中，会使淀粉水解，和用纯唾液的效果一样，这一现象表明酶具有_。(2)果酒放久了易产生沉淀，只要加入少量蛋白酶就可使沉淀消失，而加入其他酶则无济于事，这说明酶具有_。活学活用第三章 细胞的代谢 解析 酶的高效性指的是酶的用量少但是催化效率高；酶的专一性指的是一种酶只能催化一种或一类化学反应。答案(1)高效性(2)专一性第三章 细胞的代谢 二 酶的作用受许多因素的影响
6、 由于多数酶是容易变性的蛋白质，所以酶的作用需要温和的条件，特别是温度和pH，请结合下面的实验来进行分析。1实验：探究pH对过氧化氢酶的影响 设置实验装置l 将浸有的滤纸片放入反应小室的一侧内壁上 过氧化氢酶第三章 细胞的代谢 向反应小室中加入pH为5.0的和H2O2溶液 将一个量筒充满水于水中，用一玻璃管与反应小室相连 将反应小室小心旋转180，使接触滤纸片 缓冲液倒置H2O2溶液第三章 细胞的代谢 记录数据 分别选取pH为的缓冲液重复实验6.0、7.0、8.0第三章 细胞的代谢(1)该实验用法收集产生的氧气。(2)不同的pH下，相同时间内收集到的气体体积(相同、不同)，说明pH对过氧化氢酶
7、的催化效率(有、没有)影响。排水不同有第三章 细胞的代谢(3)试着分析该实验中的自变量、因变量、无关变量，填入下表。自变量 因变量 无关变量 pH氧气的体积(H2O2分解速率)加入H2O2的量；实验室的温度；试管的干净程度等第三章 细胞的代谢 2.实验：温度变化对工业淀粉酶(适宜温度60)催化作用的影响步骤 试管编号 1 2 3 加入3%可溶性淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL 提供环境温度 60 的水 沸水 冰块 保温 5 min 5 min 5 min 注入2%新鲜淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL 继续保温 5 min 5 min 5 min 滴入碘碘化钾溶液 1滴 1滴 1滴
8、 实验现象 无明显颜色变化 蓝色 蓝色 第三章 细胞的代谢(1)1号试管无明显颜色变化说明，2、3号试管呈蓝色说明。(2)能否在反应后加入新制的本尼迪特试剂观察是否有红黄色沉淀生成，来判断试管中的淀粉是否分解了？答案 不合适。因为这个实验要严格控制温度，而本尼迪特试剂的反应需要热水浴加热。(3)实验结论：温度会酶活性，温度或都会影响酶活性。淀粉被分解了淀粉没有被分解影响偏高偏低第三章 细胞的代谢 知识拓展1温度和pH对酶促反应速率的作用曲线解读(1)温度对酶促反应的影响(如图甲)在一定温度范围内酶促反应速率随温度的升高而加快；但当温度升高到一定限度时，酶促反应速率不仅不再加快反而随着温度的升高
9、而下降。第三章 细胞的代谢 在一定条件下，酶活性最大时的温度称为该酶的最适温度，不同酶的最适温度可能不同。低温影响酶的活性，但不会使酶的空间结构破坏，温度升高后，酶仍能恢复活性。但高温会导致酶变性，使其永久失去活性。第三章 细胞的代谢(2)pH对酶促反应的影响(如图乙)每一种酶只在一定限度的pH范围内才有活性，超过这个范围酶就会永久失去活性。在一定条件下，一种酶在某一pH时活性最大，此pH称为该酶的最适pH，不同酶的最适pH可能不同。第三章 细胞的代谢 2底物(反应物)浓度对酶促反应速率的影响(如图丙)(1)在底物浓度较低时，反应速率随底物浓度增加而加快，反应速率与底物浓度近乎成正比。(2)当
10、底物浓度很大，且达到一定限度时，反应速率就达到一个最大值，此时即使再增加底物浓度，反应速率也几乎不再改变，原因是酶饱和了。第三章 细胞的代谢 3酶浓度对酶促反应速率的影响(如图丁)在底物足够、其他条件固定的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。第三章 细胞的代谢 活学活用2.下图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是()A当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降 B当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性上升 C酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存 D酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重第三章 细胞的代谢 解析 在最适宜的温度下，酶的活性最高，温度偏高或偏低，酶活
11、性都会明显降低；当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性上升；温度过高，还会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，0 左右的低温虽然使酶的活性明显降低，但能使酶的空间结构保持稳定，在适宜的温度下酶的活性可以恢复，酶适于在低温下保存，故C、D错误。答案 B第三章 细胞的代谢 无机催化剂最高明显降低一种或一类第三章 细胞的代谢 1纺织工业上的褪浆工序常用两种方法：化学法，用NaOH溶液 79克/升，在7080 条件下作用12小时，褪浆率仅为50%60%；加酶法，用少量细菌淀粉酶，在适宜温度时只需5分钟，褪浆率达100%，这一事实说明()A酶具有多样性B酶具有高效性 C酶具有专一性D酶具有溶解性解析
12、由题目中两种方法的试剂用量和褪浆率比较可得出酶具有高效性。当堂检测 12345B第三章 细胞的代谢 2将1 mL 5%的新鲜唾液倒入装有10 mL糨糊的试管内，置于25 的温水中水浴，下列各方法中能提高试管内反应速率的是()A向试管内通气 B适当提高实验温度 C向试管内加入少量麦芽糖 D向试管内加入大量的酸或碱 12345第三章 细胞的代谢 解析 过酸或过碱会使酶失活，而新鲜唾液淀粉酶的最适pH为7左右。通气、加入少量的麦芽糖不影响酶的活性。在一定温度范围内，随温度升高酶的活性增强。答案 B12345第三章 细胞的代谢 3将等量的牛肉放在盛有等量的不同消化液的容器里，在相同条件下产生氨基酸最多
13、的是()A胰液、小肠液B胃液、小肠液 C胰液、胃液D胆汁、小肠液12345第三章 细胞的代谢 解析 胰液中有胰蛋白酶、小肠液中有肠肽酶，胃液中有胃蛋白酶，胆汁中不含消化酶，蛋白质要被彻底分解为氨基酸，需经蛋白酶和肽酶的共同作用，所以可排除C、D项；而胰蛋白酶的最适pH为8.5左右，胃蛋白酶的最适pH为2.0左右，小肠液中肠肽酶最适pH为8.5左右，如果小肠液和胃液混合，都处于不适宜的pH环境中，故答案为A项。答案 A12345第三章 细胞的代谢 4研究表明，一分子过氧化氢酶能在1 min内使5105个过氧化氢分子分解成氧和水，相当于Fe3催化速率的109倍，但是对糖的水解却不起作用。这个事实说
14、明酶具有()A多样性、稳定性B高效性、多样性 C高效性、专一性D高效性、稳定性1234解析 一分子过氧化氢酶的催化效率是Fe3的109倍，说明酶具有高效性；但是能水解过氧化氢，不能水解糖，说明酶具有专一性。5C第三章 细胞的代谢 5胰蛋白酶作用于一定量的某种物质(底物)，温度保持在37，pH保持在最适值，生成物量与反应时间关系如下图。请回答下列问题：12345第三章 细胞的代谢(1)该酶作用的底物是_。(2)在140 min后，曲线变成水平，这是因为 _。(3)若增加胰蛋白酶浓度，其他条件不变，请在原图上画出生成物量变化的示意曲线。12345第三章 细胞的代谢(4)若胰蛋白酶浓度和其他条件不变
15、，反应液pH由2逐渐升高到10，则酶催化反应的速度将_，原因是_。(5)下图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速率和温度关系的是_。12345第三章 细胞的代谢 解析 酶有专一性，一种酶只能催化某一种或某一类化合物。第(1)小题蛋白酶只能催化蛋白质水解。酶催化反应，只能改变反应速度，不能改变反应结果，故第(3)小题画坐标曲线时，反应速度加快，反应时间缩短，最终生成物量不变。受pH影响，酶在强酸或强碱环境中会因结构改变而变性失活。酶受温度的影响，低温影响酶的活性，但不变性失活，随温度升高，反应速度加快，12345第三章 细胞的代谢 超过最适温度，随温度升高而下降，但第(5)小题侧重于考查胰蛋白酶的最适温度为37。另外第(2)小题考查化学反应的常识，随着反应时间推移，反应底物的耗尽，生成物量不再增加。12345第三章 细胞的代谢 答案(1)蛋白质(2)底物量一定，底物已被耗尽(3)见下图12345(4)不变 在pH2时酶已经失活(5)C