高中生物 第三章 细胞的代谢 第三节 酶 第2课时课件 浙科版必修1.ppt

第2课时酶的作用特性 影响因素及相关实验探究 第三章第三节酶 方式一加酶洗衣粉的洗涤效果要比普通洗衣粉强 加入不同的酶 对不同质地衣物的洗涤效果不同 如加入蛋白酶的洗衣粉可以洗掉一般衣物上的血渍 奶渍 但不能用来洗丝质的衣物 另外 加酶洗衣粉使用时要注意水的温度 温水效果较好 用热水反而效果不好 以上事例说明酶的作用有不同于无机催化剂的特点 有很多因素能影响酶的作用 今天 我们就来探讨这些内容 方式二酶的化学本质是什么 大部分是蛋白质 有哪些因素会导致蛋白质变性 看来酶的作用需要适宜的条件 有很多因素能影响酶的作用 今天 我们就来探讨这些内容 新知导学 达标检测 内容索引 新知导学 一 酶的专一性 1 概念一种酶只能催化底物或底物的反应 就是酶的专一性 2 实验探究 1 实验原理 还原糖 如麦芽糖 葡萄糖 遇本尼迪特试剂在热水浴后会出现沉淀 淀粉水解得到麦芽糖 而蔗糖水解后可得到葡萄糖 淀粉与蔗糖都还原糖 红黄色 不是 少数几种相似 一种 2 实验步骤及结果 3 结论 淀粉酶只能催化水解 而不能催化分解 而蔗糖酶只能催化水解 而不能催化分解 说明酶具有性 蔗糖 淀粉 专一 蔗糖 淀粉 1 本实验设计了1号和2号试管作为对照 用以证明淀粉和蔗糖是非还原糖 2 3 4号是一组实验 说明淀粉酶只能分解淀粉 不能分解蔗糖 淀粉酶具有专一性 3 5 6号是一组实验 说明蔗糖酶只能分解蔗糖 不能分解淀粉 蔗糖酶具有专一性 4 两组实验都证明了酶具有专一性 5 酶的专一性是指每一种酶只能催化一种底物或几种相似的底物 肽酶催化的是多肽类物质的反应 也说明其具有专一性 例1 2017 浙江11月学考 为验证酶的特性 进行了实验 基本过程如下表所示 单位 ml 据此分析 下列叙述正确的是a 试管1和试管2的作用是检测淀粉和蔗糖中是否含有还原糖b 试管3 6需在沸水浴中保温2 3min以利于酶的催化作用c 试管3和6的实验结果说明酶的作用具有专一性d 若试管5中出现阳性反应说明蔗糖酶也能分解淀粉 答案 解析 解析试管1和试管2作为对照组 是为了检测淀粉和蔗糖中是否含有能与本尼迪特试剂反应的还原糖 a正确 在沸水浴中保温2 3min是为了使本尼迪特试剂与还原糖进行反应 且在沸水中酶已失活 b错误 试管3和试管4对比 或试管5和试管6 对比 说明酶具有专一性 c错误 试管5中出现阳性反应还需与对照组1进行对照 若1也出现阳性反应 可能是实验误差导致的 d错误 酶具有专一性的理论假说酶具有专一性的主要理论假说有 锁钥学说 和 诱导契合学说 都强调的是酶空间结构和底物空间结构的相互吻合 因此酶的空间结构一旦发生改变或丧失 酶的专一性也就没有了 如图是锁钥学说示意图 例2某生物兴趣小组要设计实验验证酶的专一性 请根据题意回答问题 备选实验材料和用具 蛋白质块 牛胰蛋白酶溶液 牛胰淀粉酶溶液 蒸馏水 双缩脲试剂 试管若干 恒温水浴锅 时钟等 1 该实验的自变量是 答案 酶的有无及种类 解析探究酶的专一性 需要设计对照实验 其实验变量是酶的有无及种类 解析 2 实验步骤 取两支洁净的相同试管 编号为甲 乙 取5ml牛胰蛋白酶溶液加到甲试管中 再取牛胰淀粉酶溶液加到乙试管中 将两支试管置于恒温水浴锅中 保温 37 5分钟 分别加入等体积等质量的蛋白质块 其他条件相同且适宜 一段时间后 分别加入等量的双缩脲试剂进行检测 记录实验结果 上述实验步骤中 有两处明显错误 请找出这二处错误并更正 答案 解析 步骤 不能用双缩脲试剂检测 应直接观察蛋白质块体积的变化 步骤 不符合单一变量原则 或不符合等量原则 应再取5ml牛胰淀粉酶溶液加到乙试管中 解析实验步骤中加入到乙试管中的牛胰淀粉酶溶液没有注明用量 不符合单一变量原则 两支试管中都有蛋白质类酶 遇双缩脲试剂均呈紫色 因而不能用双缩脲试剂检测 应直接观察蛋白质块体积的变化 3 如果想验证过氧化氢酶具有高效性的特点 应该用过氧化氢酶和 对 进行催化效率比较 答案 fe3 或mno2 h2o2 解析验证过氧化氢酶具有高效性的特点 应该用过氧化氢酶和fe3 或mno2 对h2o2进行催化效率比较 解析 二 影响酶催化作用的因素 1 ph对酶作用的影响 1 在一定条件下 酶作用最强时的ph值称为该酶的 偏离该ph 不论升高还是降低 酶的作用都会 2 过酸 过碱都会使酶 使酶永久失活 最适ph 下降 变性 2 温度对酶作用的影响 1 在一定条件下 酶促反应最快时的温度称为该酶的温度 在此温度以上或以下酶活性均要 2 低温影响酶的活性 但不会使酶的遭到破坏 温度升高后 酶恢复活性 但高温会导致酶发生 使其永久失活 下降 空间结构 最适 热变性 仍能 1 反应溶液ph的变化不影响酶作用的最适温度 归纳总结 2 底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响 1 如图甲中 在其他条件适宜 酶数量一定时 酶促反应速率随底物浓度增加而加快 但当底物达到一定浓度后 受酶数量和酶活性限制 酶促反应速率不再增加 2 如图乙中 在底物充足 其他条件适宜的条件下 酶促反应速率与酶浓度成正比 例3 2017 浙江稽阳3月联考 下面为某同学进行的有关酶的实验 基本过程如下表所示 据此分析 下列叙述错误的是 a 四只试管都需要在37 恒温水浴中保温b 1号试管与2号试管对照时自变量是底物 与3号试管对照时自变量是酶的种类c 出现红黄色沉淀的试管是1号和3号d 若要缩短实验时间 可将唾液或蔗糖酶的量增加到2ml 答案 解析 解析在本实验中温度是无关变量 37 是最适温度 a正确 1号试管与2号试管对照时自变量是底物 与3号试管对照时自变量是酶的种类 b正确 1号和4号试管出现红黄色沉淀 c错误 增加酶的量或减少底物的量均可缩短实验时间 d正确 酶的专一性及温和性探究实验中的 变量分析 例4为了比较甲 乙两种酶对温度和ph的耐受程度 即保持活性的范围 的差异 科研人员做了相关的研究 结果如图 下列说法正确的是a 甲酶对温度的耐受程度比乙酶大b 在ph为6 7的环境下 几乎测不到甲酶活性c 在任何的环境中 甲酶活性都比乙酶高d 测定ph对酶活性影响时温度应设为20 答案 解析 解析根据温度对酶活性影响的曲线分析 乙酶保持活性的温度范围大于甲酶 从曲线趋势看出乙酶对温度的耐受程度比甲酶大 根据ph对酶活性影响的曲线分析 在ph为6 7的环境下 几乎测不到甲酶的活性 由图可知 在研究ph对酶活性影响时温度可控制在30 左右 学习小结 一种底物或 少数几种相似底物 最高 明显降低 达标检测 1 随食物进入胃内的唾液淀粉酶不再消化淀粉的原因是a 酸碱度改变使酶失活b 唾液淀粉酶只能催化一次c 温度改变使酶失活d 胃中已有淀粉酶 1 2 3 4 5 答案 解析酶的活性受酸碱度的影响 唾液淀粉酶的最适ph是6 5 8 0之间 而胃中ph为1 5左右 因此随食物进入胃内的唾液淀粉酶已失活 不再消化淀粉 所以a项正确 酶是催化剂 在反应前后数量和性质均未变化 能继续催化 所以b项错误 随食物进入胃内的唾液淀粉酶是在人体内进行的 温度无变化 所以c项错误 胃中无淀粉酶 所以d项错误 解析 2 果子酒放久了易产生蛋白质沉淀而使酒浑浊 加入少量菠萝蛋白酶可以分解蛋白质沉淀 防止浑浊 而加别的酶 如氨基酸氧化酶等 则无济于事 这说明a 酶的催化作用受环境温度的影响b 酶的主要化学成分是蛋白质c 酶的催化作用具有高效性d 酶的催化作用具有专一性 答案 1 3 4 5 2 解析蛋白质只能被蛋白酶催化分解 而不能被别的酶催化分解 说明酶的催化作用具有专一性 解析 3 下列关于探究酶特性的实验叙述中 正确的是a 若探究温度对酶活性的影响 可选择过氧化氢溶液为底物b 若探究过氧化氢酶的高效性 可选择无机催化剂作为对照c 若探究温度对淀粉酶活性的影响 可选择本尼迪特试剂对实验结果进行检测d 若用淀粉 蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性 可用碘 碘化钾溶液对实验结果进行检测 1 3 4 5 解析 答案 2 解析因加热本身能加快过氧化氢的分解 故不能用过氧化氢溶液作为底物来探究温度对酶活性的影响 探究酶的高效性时用酶与无机催化剂作比较 探究温度对淀粉酶活性的影响 不选择本尼迪特试剂对实验结果进行检测 因为本尼迪特试剂检测中水浴加热时会使低温条件下的酶的活性升高 用淀粉 蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性 不能用碘 碘化钾溶液对实验结果进行检测 因为无论蔗糖水解与否遇碘 碘化钾溶液都没有颜色变化 1 3 4 5 2 4 2017 杭州期中 如图所示a b c三图依次表示酶浓度一定时 反应速率和反应物浓度 温度 ph的关系 下列据图分析中正确的是a 图a中反应物浓度在4以后限制反应速率的因素是酶的结构b 图b中该酶的最适温度是a点所对应的温度c 人体的胃蛋白酶符合图c催化反应的速率变化曲线d 图b中该酶在10 时分子结构已经破坏因而活性低 答案 解析 1 3 4 5 2 解析图a中反应物浓度在4以后限制反应速率的因素是酶的数量或活性 a错误 图b中该酶的最适温度是a点所对应的温度 b正确 胃蛋白酶的最适ph约为2 而图c中所示酶催化反应的最适ph约为9 因此人体的胃蛋白酶不符合图c催化反应的速率变化曲线 c错误 图b中该酶在10 时分子结构没有破坏 只是酶的活性受到抑制导致酶活性低 d错误 1 3 4 5 2 1 3 5 2016 浙江10月学考 某同学进行有关酶的实验 组1 1 淀粉溶液 新鲜唾液 本尼迪特试剂 红黄色沉淀组2 2 蔗糖溶液