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1、降低化学反应活化能的酶学习目标:1、通过比较酶与激素等物质的异同类比具有专一性的物质,建立起辩证统一和普遍联系的观念。2、通过分析与酶有关的曲线,培养学生利用数形结合分析生物学问题的思维习惯。3、通过与酶有关的实验设计与分析,培养学生对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力及对实验方案的评价能力。4、通过分析酶在生产、生活中的应用实例。让学生关注科学、技术和社会发展。一、酶与生活溶菌酶溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁,具有抗菌消炎的作用。能够溶解细菌的细胞壁,具有抗菌消炎的作用。果胶酶果胶酶能分解果肉细胞壁中的果胶,提高果汁产量,能分解果肉细胞壁中的果胶,提高果汁产量,使果汁变得清亮。使果汁变得清
2、亮。加酶洗衣粉加酶洗衣粉比普通洗衣粉有更强的去污能力,能把衣比普通洗衣粉有更强的去污能力,能把衣物清洗得更加干净鲜亮。物清洗得更加干净鲜亮。含酶牙膏含酶牙膏可以分解细菌,使我们的牙齿亮洁,口气清可以分解细菌,使我们的牙齿亮洁,口气清新。新。多酶片多酶片中含有多种消化酶,人在消化不良时可以服用。中含有多种消化酶,人在消化不良时可以服用。胰蛋白酶胰蛋白酶可用于促进伤口愈合和溶解血凝块,还可用可用于促进伤口愈合和溶解血凝块,还可用于去除坏死组织,抑制污染微生物的繁殖。于去除坏死组织,抑制污染微生物的繁殖。利用利用脂肪酶脂肪酶处理废油脂,制造生物柴油,既保护了环处理废油脂,制造生物柴油,既保护了环境又
3、使其得到合理利用。境又使其得到合理利用。青霉素酰化酶青霉素酰化酶能将易形成抗药性的青霉素改造成杀菌能将易形成抗药性的青霉素改造成杀菌力更强的氨苄青霉素。力更强的氨苄青霉素。生活小常识生活小常识加酶洗衣粉加酶洗衣粉加酶化妆品加酶化妆品加酶牙膏加酶牙膏教材教材P85P85二、酶的作用与本质科学家科学家主要成就及观点主要成就及观点巴斯德之前巴斯德之前巴斯德(法)巴斯德(法)李比希(德)李比希(德)毕希纳(德)毕希纳(德)萨姆纳(美)萨姆纳(美)切赫和奥尔特曼(美)切赫和奥尔特曼(美)教材教材P79-80P79-801.1.关于酶本质的探索关于酶本质的探索发酵是发酵是纯化学纯化学过程,与生命活动无关过
4、程,与生命活动无关只有酵母只有酵母细胞细胞参与才能进行发酵参与才能进行发酵酵母细胞裂解释放出酵母细胞裂解释放出某种物质某种物质才会引起发酵才会引起发酵获得获得不含不含酵母酵母细胞细胞的的提取液提取液,但未能分离鉴定出酶,但未能分离鉴定出酶用丙酮提取出了刀豆种子中的脲酶,并证明用丙酮提取出了刀豆种子中的脲酶,并证明了脲酶是了脲酶是蛋白质蛋白质发现发现少数少数RNARNA也具有生物催化功能也具有生物催化功能 酶酶是_产生的一类具有_功能的_,大多数为大多数为_,少数为少数为_。活细胞活细胞活细胞活细胞催化催化催化催化有机物有机物有机物有机物蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质RNARNA酶的概念酶的概念化学本
5、质化学本质蛋白质蛋白质RNARNA合成原料合成原料合成场所合成场所来源来源作用场所作用场所鉴定鉴定氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸核糖体核糖体核糖体核糖体核、线、叶(真核细胞)核、线、叶(真核细胞)核、线、叶(真核细胞)核、线、叶(真核细胞)一般来说一般来说一般来说一般来说,活细胞都能产生酶活细胞都能产生酶活细胞都能产生酶活细胞都能产生酶细胞内、细胞外或生物体外均可细胞内、细胞外或生物体外均可细胞内、细胞外或生物体外均可细胞内、细胞外或生物体外均可一般来说,酶是一般来说,酶是活细胞活细胞产生的具有产生的具有催化催化作用的作用的有机物有机物,其中绝大,其中绝大多数
6、酶是多数酶是蛋白质蛋白质,少数是少数是RNARNA。化学本质化学本质绝大多数是绝大多数是_少数是少数是_合成原料合成原料_合成场所合成场所来源来源作用场所作用场所生理功能生理功能具有生物具有生物_作用本质作用本质蛋白质蛋白质RNARNA氨基酸氨基酸核糖核苷酸核糖核苷酸催化作用催化作用降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能2.2.酶酶的概念的概念核糖体核糖体细胞核细胞核(真核细胞真核细胞)、叶、线、叶、线活细胞活细胞都能产生酶都能产生酶细胞内、外及生物体内、外均可细胞内、外及生物体内、外均可项目项目酶酶激素激素来源及作来源及作用场所用场所化学本质化学本质生物功能生物功能催化催化作用作用作用机制
7、作用机制共性共性3.3.酶酶和激素的比较和激素的比较活细胞活细胞产生;产生;细胞内或细细胞内或细胞外胞外发挥作用发挥作用专门专门的内分泌腺或的内分泌腺或特定特定部位细胞产部位细胞产生;生;一般细胞外一般细胞外发挥作用发挥作用绝大多数是蛋白质,绝大多数是蛋白质,少数是少数是RNARNA固醇类、多肽、蛋白质、氨基酸衍生固醇类、多肽、蛋白质、氨基酸衍生物、脂质等物、脂质等调节调节作用作用酶的作用催化,在化学反酶的作用催化,在化学反应前后,应前后,质量和性质不变质量和性质不变激素的作用调节,作为信号分子在激素的作用调节,作为信号分子在发挥完作用后发挥完作用后被灭活被灭活在生物体内均属在生物体内均属高效
8、能高效能物质(含量少、作用大、生物代谢不物质(含量少、作用大、生物代谢不可缺少)可缺少)都具有都具有特异性特异性,作用于特定的物质、结构或细胞,作用于特定的物质、结构或细胞,且且与相应物质结合与相应物质结合后才能发挥效效应。后才能发挥效效应。4.4.酶酶的作用机理的作用机理2H2H2 2OO2 2 2H2H2 2O +OO +O2 2 1 1、过氧化氢在体外分解需要什么条件?、过氧化氢在体外分解需要什么条件?资料:资料:细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢(细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢(P76P76)。细胞代谢细胞代谢是细胞生命活动的基础,但代谢也会产生对细
9、胞有害的物质,如是细胞生命活动的基础,但代谢也会产生对细胞有害的物质,如过氧化氢,过氧化氢,体内体内过氧化氢过氧化氢过多会导致皮肤发黄,毛发(包括头发)变白过多会导致皮肤发黄,毛发(包括头发)变白 ,会加速人体衰老。,会加速人体衰老。加热加热 加催化剂(如加催化剂(如FeClFeCl3 3)2 2、细胞内的过氧化氢又是怎样被快速分解的呢?、细胞内的过氧化氢又是怎样被快速分解的呢?由过氧化氢酶催化分解由过氧化氢酶催化分解3 3、加热能提升化学反应速度,其作用机理与酶相同吗?、加热能提升化学反应速度,其作用机理与酶相同吗?不同。加热能提高反应物分子的能量,不能降低活化能。不同。加热能提高反应物分子
10、的能量,不能降低活化能。酶降低的活化能酶降低的活化能酶催化过程所酶催化过程所需的活化能需的活化能没有酶催化时,反应所需的活化能没有酶催化时,反应所需的活化能表表示示无无酶酶催催化化时时反反应应进进行行所所需需要的活化能要的活化能是是 段。段。表表示示有有酶酶催催化化时时反反应应进进行行所所需需要的活化能要的活化能是是 段段。表示酶降低的活化能表示酶降低的活化能是是 段段。ACACBCBCABAB 酶与无机催化剂的酶与无机催化剂的催化机理相同催化机理相同,都是,都是降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能,酶降低活化能的,酶降低活化能的作用作用更显著更显著,催化效率,催化效率更高更高。所以细胞代
11、谢能在。所以细胞代谢能在温和温和条件下快速有序地进行。条件下快速有序地进行。三、酶的特性1.1.专一性专一性专一性:专一性:一种酶一种酶只能催化只能催化一种一种或或一类一类化学反应化学反应意义:使细胞代谢能够有条不紊的进行。意义:使细胞代谢能够有条不紊的进行。归纳总结归纳总结 具有专一性的物质归纳具有专一性的物质归纳受体受体2.2.高效性高效性与无机催化剂相比,酶与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著降低活化能的作用更显著,催化效率更高。,催化效率更高。(P78P78)酶的催化效率是无机催化剂的酶的催化效率是无机催化剂的10107 7-10-101313倍。倍。3.3.酶的作用条件温和酶的
12、作用条件温和酶活性受温度影响示意图酶活性受温度影响示意图酶活性受酶活性受pHpH影响示意图影响示意图在最适宜的温度在最适宜的温度和和pHpH条件下,酶的活性最高。温度和条件下,酶的活性最高。温度和pHpH偏高或偏低,偏高或偏低,酶活性都会明显降低。酶活性都会明显降低。过酸、过碱或温度过高过酸、过碱或温度过高(重金属盐)(重金属盐),会使酶的空间结构遭到破坏,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活使酶永久失活。在。在00左右时左右时,酶的,酶的活性很低活性很低,但酶的,但酶的空间结构稳定空间结构稳定,在,在适宜的温度下酶的活性会升高。因此,适宜的温度下酶的活性会升高。因此,酶制剂适宜在低温下保存
13、酶制剂适宜在低温下保存。特别提醒特别提醒3.3.酶的作用条件温和酶的作用条件温和 失活失活时蛋白质类酶的时蛋白质类酶的空间结构空间结构遭到遭到破坏破坏,会会改变其功能,但不会破坏改变其功能,但不会破坏所所有的肽键有的肽键。因此失活后的酶依旧能与。因此失活后的酶依旧能与双缩脲试剂双缩脲试剂反应,产生反应,产生紫色现象紫色现象。甲组:某种酶甲组:某种酶 +蛋白酶蛋白酶加入酶加入酶的底物的底物底物没有被催化底物没有被催化该酶是蛋白质该酶是蛋白质底物被催化底物被催化该酶是该酶是RNARNA酶本质的探究,可采取减法原理(酶本质的探究,可采取减法原理(A.A.酶解法)酶解法)某科研小组经研究得知某科研小组
14、经研究得知X X酶存在于人的肝细胞中,能将糖原分解为还原酶存在于人的肝细胞中,能将糖原分解为还原糖。酶必须保持正常的结构才能发挥催化作用,请利用这一原理设计实验,糖。酶必须保持正常的结构才能发挥催化作用,请利用这一原理设计实验,探究探究X X酶的化学本质究竟是蛋白质还是酶的化学本质究竟是蛋白质还是RNARNA。简要写出实验思路,并预期实。简要写出实验思路,并预期实验结果及结论验结果及结论(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组)。1.1.探究探究酶本质的实验酶本质的实验设计设计方法方法乙组:某种酶乙组:某种酶 +RNA+RNA酶酶加入酶加入酶的底物的底物底
15、物被催化底物被催化该酶是蛋白质该酶是蛋白质底物没有被催化底物没有被催化该酶是该酶是RNARNA四、酶的相关实验B.B.试剂试剂检测法检测法 从酶的化学本质上来从酶的化学本质上来讲,绝大多数的酶是蛋讲,绝大多数的酶是蛋白质,少数的酶是白质,少数的酶是RNARNA。因此可利用因此可利用双缩脲试双缩脲试剂剂与蛋白质作用产生紫与蛋白质作用产生紫色反应,色反应,RNARNA与与吡罗红吡罗红染染液作用显红色的液作用显红色的原理原理。例例.猪猪笼笼草草是是一一种种食食虫虫植植物物,为为了了验验证证猪猪笼笼草草分分泌泌液液中中有有蛋蛋白白酶酶,某某学学生生设设计计了了两两组组实实验验,如如图图所所示示,在在3
16、5 35 水水浴浴中中保保温温一一段段时时间间后后,甲甲、乙乙试试管管中中加加入入适适量量的的双双缩缩脲脲试试剂剂,丙丙、丁丁试试管管中中不不加加任任何何试试剂剂,下下列列对对实实验验现现象象的的预测正确的是(预测正确的是()A.A.甲甲和和乙乙中中溶溶液液都都呈呈紫紫色色;丙丙和和丁丁中中蛋蛋白块消失白块消失B.B.甲甲中中溶溶液液呈呈紫紫色色,乙乙中中溶溶液液不不呈呈紫紫色色;丙中蛋白块消失,丁中蛋白丙中蛋白块消失,丁中蛋白块不块不消失消失C.C.甲甲和和乙乙中中溶溶液液呈呈紫紫色色;丙丙中中蛋蛋白白块块消消失、丁中蛋白块不消失失、丁中蛋白块不消失D.D.甲和乙中溶液都不呈紫色;丙中蛋白块
17、消失、丁中蛋白块不消失甲和乙中溶液都不呈紫色;丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失E.E.只需实验只需实验就可以证明分泌液中含有蛋白酶就可以证明分泌液中含有蛋白酶C CE E2.2.探究探究酶酶高效性高效性实验实验的设计的设计方法方法分分组组编编号号对照组对照组实实 验验 组组 说明说明1号号2号号3号号4号号相同处理相同处理2mL 过氧化氢溶液过氧化氢溶液无关变量无关变量不同处理不同处理常温常温90水浴水浴2滴滴FeCl3溶液溶液2滴肝脏研磨液滴肝脏研磨液自变量自变量气泡产生气泡产生不明显不明显少量少量较多较多大量大量因变量因变量卫生香复燃卫生香复燃不复燃不复燃不复燃不复燃变亮变亮复燃复燃结果结
18、果过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样自变量:自变量:(1 1、2 2号)、号)、(1 1、3 3、4 4号)号)因变量:因变量:无关变量:无关变量:是否加热是否加热催化剂催化剂H H2 2O O2 2分解的速率分解的速率a a与与c c比较:酶具比较:酶具有催化作用有催化作用,但酶只能,但酶只能缩短缩短达到化学达到化学 平衡所需的平衡所需的时间时间,不能改变不能改变化学反应的化学反应的平衡点平衡点。a a与与b b比较:与无机催化剂相比,比较:与无机催化剂相比,酶的催化效率更高酶的催化效率更高。b bc ca aH H2 2O O2 2的量的量/浓度浓度3
19、.3.探究探究酶酶专一性专一性实验实验的设计的设计方法方法实实验验步步骤骤一一 取两支试管,取两支试管,编号编号1、2二二1号试管中加入号试管中加入2mL淀淀粉溶液粉溶液2号试管中加入号试管中加入2mL蔗糖溶液蔗糖溶液三三加入加入淀粉酶淀粉酶溶液溶液2滴,振荡,试管下半部分浸入滴,振荡,试管下半部分浸入60的水浴中,反应的水浴中,反应5min。四四 加入加入斐林试剂斐林试剂振荡振荡60水浴水浴2min实验实验现象现象砖红色沉淀砖红色沉淀无变化无变化结论结论淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解实实验验步步骤骤一一 取两支试管,取两支试管,编号编号1、2
20、二二 向两支试管中各加入向两支试管中各加入2mL淀粉溶液淀粉溶液三三1号试管加入号试管加入2滴淀粉酶滴淀粉酶溶液溶液2号试管加入号试管加入2滴蔗糖酶滴蔗糖酶溶液溶液四四 反应反应5min后,向两支试管中加入后,向两支试管中加入等量的碘液等量的碘液实验实验现象现象不变蓝不变蓝变蓝变蓝结论结论淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解。淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解。能不能用碘液鉴定?能不能用碘液鉴定?能不能用斐林试剂鉴定能不能用斐林试剂鉴定?酶相同,底物不同酶相同,底物不同底物相同,酶不同底物相同,酶不同自变量:自变量:因变量:因变量:无关变量:无关变量:底物种类底物种类底物是否分解底物
21、是否分解底物的量底物的量/浓度、酶的量浓度、酶的量/浓度等浓度等自变量:自变量:因变量:因变量:无关变量:无关变量:酶的种类酶的种类底物是否分解底物是否分解底物的量底物的量/浓度、酶的量浓度、酶的量/浓度等浓度等曲线曲线每一种酶只能催化每一种酶只能催化一种或一类一种或一类化学反应,这就是酶的化学反应,这就是酶的专一性专一性。4.4.探究温度影响酶活性探究温度影响酶活性实验实验的设计的设计方法方法 温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响实实验验步步骤骤一一1号号2号号3号号二二各加入各加入2mL淀粉溶液淀粉溶液三三0 保温保温60 保温保温100 保温保温四四加入加入0 保温保温的淀粉酶的淀粉酶2
22、滴滴加入加入60 保温保温的淀粉酶的淀粉酶2滴滴加入加入100 保温保温的淀粉酶的淀粉酶2滴滴五五在各自的温度条件下反应约在各自的温度条件下反应约5min六六各加入两滴各加入两滴碘液碘液振荡振荡实验现象实验现象蓝色蓝色不变蓝不变蓝蓝色蓝色结论结论温度对酶的活性有影响,温度偏低或偏高都会降低酶活性温度对酶的活性有影响,温度偏低或偏高都会降低酶活性思考:思考:为何不选斐林试剂鉴定?为何不选斐林试剂鉴定?实验要严格控制温度,斐林试剂需加热实验要严格控制温度,斐林试剂需加热H H2 2O O2 2常温常压可分解,加热分解更快常温常压可分解,加热分解更快实验底物可不可以选实验底物可不可以选H H2 2O
23、 O2 2?自变量:自变量:温度;温度;因变量:因变量:酶的活性;酶的活性;无关变量:无关变量:pHpH、酶浓度等、酶浓度等实验时,应先控制好变量,再让底物与酶混合反应5.5.探究探究pHpH影响酶活性影响酶活性实验实验的设计的设计方法方法 pHpH对酶活性的影响对酶活性的影响实实验验步步骤骤一一1号号2号号3号号二二各加入肝脏研磨液各加入肝脏研磨液2滴滴三三加蒸馏水加蒸馏水1mL等量的等量的 5%HCl 等量的等量的 5%NaOH三三各加入各加入3%过氧化氢过氧化氢2mL四四反应约反应约5min,记录气泡产生情况,记录气泡产生情况实验现象实验现象几乎无气泡几乎无气泡较多气泡较多气泡几乎无气泡
24、几乎无气泡结论结论过酸、过碱会影响酶的活性,适宜过酸、过碱会影响酶的活性,适宜pH下酶的催化效率最高下酶的催化效率最高思考:为什么实验不选用淀粉和淀粉酶而选思考:为什么实验不选用淀粉和淀粉酶而选H H2 2O O2 2和肝脏研磨液?和肝脏研磨液?酸性条件下淀粉会分解酸性条件下淀粉会分解实验时,应先控制好变量,再让底物与酶混合反应自变量:自变量:pHpH;因变量:因变量:酶的活性;酶的活性;无关变量:无关变量:温度、酶浓度等温度、酶浓度等小结:若要研究小结:若要研究最适温度和最适最适温度和最适PHPH,我们可以通过,我们可以通过预实验预实验,先在一定范围,先在一定范围内设置内设置一系列梯度温度(
25、一系列梯度温度(PHPH),然后,然后以效果最佳的一组为中心,前推一组以效果最佳的一组为中心,前推一组后推一组后推一组,缩小,缩小变量范围变量范围,并减小,并减小温度(温度(PHPH)梯度)梯度,重做实验。,重做实验。注意:先设置变量,再混合。注意:先设置变量,再混合。影响酶活性的曲线影响酶活性的曲线 例例.温度会影响酶促反应速率,其作用机理可用下图坐标曲线表示。温度会影响酶促反应速率,其作用机理可用下图坐标曲线表示。其中其中a a表示底物分子具有的能量,表示底物分子具有的能量,b b表示温度对酶空间结构的影响,表示温度对酶空间结构的影响,c c表示酶促反应速率与温度的关系。下列说法正确的是表
26、示酶促反应速率与温度的关系。下列说法正确的是()()A.A.随着温度的升高,底物分子具有的活化能增加随着温度的升高,底物分子具有的活化能增加B.B.处于曲线处于曲线c c中中1 1、2 2位点酶分子活性是相同的位点酶分子活性是相同的C.C.酶促反应速率是底物分子的能量与酶空间结构共同作用的结果酶促反应速率是底物分子的能量与酶空间结构共同作用的结果D.D.酶适于低温保存,原因是底物分子的能量低酶适于低温保存,原因是底物分子的能量低C C温度升高,反应物分子所具有的温度升高,反应物分子所具有的能量能量增加,反应速度加快。增加,反应速度加快。【A A】酶分子本身具有酶分子本身具有热变性热变性,会随温
27、度的升高而发生,会随温度的升高而发生空间结构的改变空间结构的改变。温度升的越高,酶。温度升的越高,酶变性的速率越快,升到一定程度,酶将完全失活。变性的速率越快,升到一定程度,酶将完全失活。【B B】曲线曲线c c 是曲线是曲线a a 与与曲线曲线b b 的的综合综合题后总结题后总结温度对酶促反应速率的影响的两个方面温度对酶促反应速率的影响的两个方面甲组:某种酶甲组:某种酶 +蛋白酶蛋白酶加入酶加入酶的底物的底物底物没有被催化底物没有被催化该酶是蛋白质该酶是蛋白质底物被催化底物被催化该酶是该酶是RNARNA酶本质的探究,可采取减法原理(酶本质的探究,可采取减法原理(A.A.酶解法)酶解法)某科研
28、小组经研究得知某科研小组经研究得知X X酶存在于人的肝细胞中,能将糖原分解为还原酶存在于人的肝细胞中,能将糖原分解为还原糖。酶必须保持正常的结构才能发挥催化作用,请利用这一原理设计实验,糖。酶必须保持正常的结构才能发挥催化作用,请利用这一原理设计实验,探究探究X X酶的化学本质究竟是蛋白质还是酶的化学本质究竟是蛋白质还是RNARNA。简要写出实验思路,并预期实。简要写出实验思路,并预期实验结果及结论验结果及结论(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组)。1.1.探究探究酶本质的实验酶本质的实验设计设计方法方法乙组:某种酶乙组:某种酶 +RNA+RNA酶酶加
29、入酶加入酶的底物的底物底物被催化底物被催化该酶是蛋白质该酶是蛋白质底物没有被催化底物没有被催化该酶是该酶是RNARNA四、酶的相关实验B.B.试剂试剂检测法检测法 从酶的化学本质上来从酶的化学本质上来讲,绝大多数的酶是蛋讲,绝大多数的酶是蛋白质,少数的酶是白质,少数的酶是RNARNA。因此可利用因此可利用双缩脲试双缩脲试剂剂与蛋白质作用产生紫与蛋白质作用产生紫色反应,色反应,RNARNA与与吡罗红吡罗红染染液作用显红色的液作用显红色的原理原理。例例.猪猪笼笼草草是是一一种种食食虫虫植植物物,为为了了验验证证猪猪笼笼草草分分泌泌液液中中有有蛋蛋白白酶酶,某某学学生生设设计计了了两两组组实实验验,
30、如如图图所所示示,在在35 35 水水浴浴中中保保温温一一段段时时间间后后,甲甲、乙乙试试管管中中加加入入适适量量的的双双缩缩脲脲试试剂剂,丙丙、丁丁试试管管中中不不加加任任何何试试剂剂,下下列列对对实实验验现现象象的的预测正确的是(预测正确的是()A.A.甲甲和和乙乙中中溶溶液液都都呈呈紫紫色色;丙丙和和丁丁中中蛋蛋白块消失白块消失B.B.甲甲中中溶溶液液呈呈紫紫色色,乙乙中中溶溶液液不不呈呈紫紫色色;丙中蛋白块消失,丁中蛋白丙中蛋白块消失,丁中蛋白块不块不消失消失C.C.甲甲和和乙乙中中溶溶液液呈呈紫紫色色;丙丙中中蛋蛋白白块块消消失、丁中蛋白块不消失失、丁中蛋白块不消失D.D.甲和乙中溶
31、液都不呈紫色;丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失甲和乙中溶液都不呈紫色;丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失E.E.只需实验只需实验就可以证明分泌液中含有蛋白酶就可以证明分泌液中含有蛋白酶C CE E2.2.探究探究酶酶高效性高效性实验实验的设计的设计方法方法分分组组编编号号对照组对照组实实 验验 组组 说明说明1号号2号号3号号4号号相同处理相同处理2mL 过氧化氢溶液过氧化氢溶液无关变量无关变量不同处理不同处理常温常温90水浴水浴2滴滴FeCl3溶液溶液2滴肝脏研磨液滴肝脏研磨液自变量自变量气泡产生气泡产生不明显不明显少量少量较多较多大量大量因变量因变量卫生香复燃卫生香复燃不复燃不复燃不复燃不复
32、燃变亮变亮复燃复燃结果结果过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样自变量:自变量:(1 1、2 2号)、号)、(1 1、3 3、4 4号)号)因变量:因变量:无关变量:无关变量:是否加热是否加热催化剂催化剂H H2 2O O2 2分解的速率分解的速率a a与与c c比较:酶具比较:酶具有催化作用有催化作用,但酶只能,但酶只能缩短缩短达到化学达到化学 平衡所需的平衡所需的时间时间,不能改变不能改变化学反应的化学反应的平衡点平衡点。a a与与b b比较:与无机催化剂相比,比较:与无机催化剂相比,酶的催化效率更高酶的催化效率更高。b bc ca aH H2 2O O2
33、 2的量的量/浓度浓度3.3.探究探究酶酶专一性专一性实验实验的设计的设计方法方法实实验验步步骤骤一一 取两支试管,取两支试管,编号编号1、2二二1号试管中加入号试管中加入2mL淀淀粉溶液粉溶液2号试管中加入号试管中加入2mL蔗糖溶液蔗糖溶液三三加入加入淀粉酶淀粉酶溶液溶液2滴,振荡,试管下半部分浸入滴,振荡,试管下半部分浸入60的水浴中,反应的水浴中,反应5min。四四 加入加入斐林试剂斐林试剂振荡振荡60水浴水浴2min实验实验现象现象砖红色沉淀砖红色沉淀无变化无变化结论结论淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解实实验验步步骤骤一一 取两支试管,取
34、两支试管,编号编号1、2二二 向两支试管中各加入向两支试管中各加入2mL淀粉溶液淀粉溶液三三1号试管加入号试管加入2滴淀粉酶滴淀粉酶溶液溶液2号试管加入号试管加入2滴蔗糖酶滴蔗糖酶溶液溶液四四 反应反应5min后,向两支试管中加入后,向两支试管中加入等量的碘液等量的碘液实验实验现象现象不变蓝不变蓝变蓝变蓝结论结论淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解。淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解。能不能用碘液鉴定?能不能用碘液鉴定?能不能用斐林试剂鉴定能不能用斐林试剂鉴定?酶相同,底物不同酶相同,底物不同底物相同,酶不同底物相同,酶不同自变量:自变量:因变量:因变量:无关变量:无关变量:底物种类
35、底物种类底物是否分解底物是否分解底物的量底物的量/浓度、酶的量浓度、酶的量/浓度等浓度等自变量:自变量:因变量:因变量:无关变量:无关变量:酶的种类酶的种类底物是否分解底物是否分解底物的量底物的量/浓度、酶的量浓度、酶的量/浓度等浓度等曲线曲线每一种酶只能催化每一种酶只能催化一种或一类一种或一类化学反应,这就是酶的化学反应,这就是酶的专一性专一性。4.4.探究温度影响酶活性探究温度影响酶活性实验实验的设计的设计方法方法 温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响实实验验步步骤骤一一1号号2号号3号号二二各加入各加入2mL淀粉溶液淀粉溶液三三0 保温保温60 保温保温100 保温保温四四加入加入0 保
36、温保温的淀粉酶的淀粉酶2滴滴加入加入60 保温保温的淀粉酶的淀粉酶2滴滴加入加入100 保温保温的淀粉酶的淀粉酶2滴滴五五在各自的温度条件下反应约在各自的温度条件下反应约5min六六各加入两滴各加入两滴碘液碘液振荡振荡实验现象实验现象蓝色蓝色不变蓝不变蓝蓝色蓝色结论结论温度对酶的活性有影响,温度偏低或偏高都会降低酶活性温度对酶的活性有影响,温度偏低或偏高都会降低酶活性思考:思考:为何不选斐林试剂鉴定?为何不选斐林试剂鉴定?实验要严格控制温度,斐林试剂需加热实验要严格控制温度,斐林试剂需加热H H2 2O O2 2常温常压可分解,加热分解更快常温常压可分解,加热分解更快实验底物可不可以选实验底物
37、可不可以选H H2 2O O2 2?自变量:自变量:温度;温度;因变量:因变量:酶的活性;酶的活性;无关变量:无关变量:pHpH、酶浓度等、酶浓度等实验时,应先控制好变量,再让底物与酶混合反应5.5.探究探究pHpH影响酶活性影响酶活性实验实验的设计的设计方法方法 pHpH对酶活性的影响对酶活性的影响实实验验步步骤骤一一1号号2号号3号号二二各加入肝脏研磨液各加入肝脏研磨液2滴滴三三加蒸馏水加蒸馏水1mL等量的等量的 5%HCl 等量的等量的 5%NaOH三三各加入各加入3%过氧化氢过氧化氢2mL四四反应约反应约5min,记录气泡产生情况,记录气泡产生情况实验现象实验现象几乎无气泡几乎无气泡较
38、多气泡较多气泡几乎无气泡几乎无气泡结论结论过酸、过碱会影响酶的活性,适宜过酸、过碱会影响酶的活性,适宜pH下酶的催化效率最高下酶的催化效率最高思考:为什么实验不选用淀粉和淀粉酶而选思考:为什么实验不选用淀粉和淀粉酶而选H H2 2O O2 2和肝脏研磨液?和肝脏研磨液?酸性条件下淀粉会分解酸性条件下淀粉会分解实验时,应先控制好变量,再让底物与酶混合反应自变量:自变量:pHpH;因变量:因变量:酶的活性;酶的活性;无关变量:无关变量:温度、酶浓度等温度、酶浓度等小结:若要研究小结:若要研究最适温度和最适最适温度和最适PHPH,我们可以通过,我们可以通过预实验预实验,先在一定范围,先在一定范围内设
39、置内设置一系列梯度温度(一系列梯度温度(PHPH),然后,然后以效果最佳的一组为中心,前推一组以效果最佳的一组为中心,前推一组后推一组后推一组,缩小,缩小变量范围变量范围,并减小,并减小温度(温度(PHPH)梯度)梯度,重做实验。,重做实验。注意:先设置变量,再混合。注意:先设置变量,再混合。影响酶活性的曲线影响酶活性的曲线 例例.温度会影响酶促反应速率,其作用机理可用下图坐标曲线表示。温度会影响酶促反应速率,其作用机理可用下图坐标曲线表示。其中其中a a表示底物分子具有的能量,表示底物分子具有的能量,b b表示温度对酶空间结构的影响,表示温度对酶空间结构的影响,c c表示酶促反应速率与温度的
40、关系。下列说法正确的是表示酶促反应速率与温度的关系。下列说法正确的是()()A.A.随着温度的升高,底物分子具有的活化能增加随着温度的升高,底物分子具有的活化能增加B.B.处于曲线处于曲线c c中中1 1、2 2位点酶分子活性是相同的位点酶分子活性是相同的C.C.酶促反应速率是底物分子的能量与酶空间结构共同作用的结果酶促反应速率是底物分子的能量与酶空间结构共同作用的结果D.D.酶适于低温保存,原因是底物分子的能量低酶适于低温保存,原因是底物分子的能量低C C温度升高,反应物分子所具有的温度升高,反应物分子所具有的能量能量增加,反应速度加快。增加,反应速度加快。【A A】酶分子本身具有酶分子本身具有热变性热变性,会随温度的升高而发生,会随温度的升高而发生空间结构的改变空间结构的改变。温度升的越高,酶。温度升的越高,酶变性的速率越快,升到一定程度,酶将完全失活。变性的速率越快,升到一定程度,酶将完全失活。【B B】曲线曲线c c 是曲线是曲线a a 与与曲线曲线b b 的的综合综合题后总结题后总结温度对酶促反应速率的影响的两个方面温度对酶促反应速率的影响的两个方面