学年高中生物 413 酶促反应的影响因素同步导学案 苏教版必修1.docx
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学年高中生物413酶促反应的影响因素同步导学案苏教版必修1
2014--2015学年生物（苏教版）必修一同步导学案
4.1.3酶促反应的影响因素
一、目标导航
1．酶促反应的影响因素
二、知识网络
1．影响酶活性的因素：
温度和pH。
①温度：
在较低的温度范围内，酶促反应的效率随着温度的升高而加快。
反应速率最高时的温度称为酶促反应的最适温度。
适当升高温度能加速酶促反应，但过高的温度又加速了酶蛋白的变性。
②pH：
在一定的pH下，酶表现出最大活性，此时的pH称为最适pH，高于或低于此pH，酶的活性均降低。
过酸、过碱会使蛋白质变性而失去活性。
不同的酶最适pH是不同的。
（6）影响酶促反应速率的因素：
pH、温度、酶的浓度、底物浓度等。
三、导学过程
知识点一影响酶催化作用的因素
影响酶促反应速率的因素
下图三条曲线是表示影响酶活性的曲线
甲
乙
丙
酶的活性一般可用酶促反应的速率表示：
在一定的温度（pH）范围内，随着温度（pH）升高，酶的催化作用增强，在最适温度（pH）时，酶的活性最大，超过这一最适温度（pH），酶的催化作用逐渐减弱
过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，酶经低温处理后再升高温度其活性可恢复
酶的活性亦可用反应物剩余量来表示。
其他条件相同的情况下，酶的活性强，则反应后反应物剩余量少
下图曲线表示底物浓度对酶促反应影响的曲线
在其他条件适宜、酶量一定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，此时限制因素是底物浓度；当底物浓度达到一定限度时，所有的酶与底物结合，反应速率达到最大，再增加底物浓度，反应速率不再增加，此时限制因素是酶浓度
下图曲线表示酶浓度对酶促反应影响的曲线
在底物充足、而其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。
整个过程中限制因素是酶浓度
酶相关实验分析
1．酶相关实验的设计思路
实验名称
实验组
对照组
实验组衡量标准
验证酶是蛋白质
待测酶液＋双缩脲试剂
已知蛋白液＋双缩脲试剂
是否出现紫色
验证酶具有催化作用
底物＋相应酶液
底物＋等量蒸馏水
底物是否被分解
验证酶的专一性
底物＋相应酶液
另一底物＋相同酶液或同一底物＋另一酶液
底物是否被分解
验证酶的高效性
底物＋相应酶液
底物＋无机催化剂
底物的分解速度
探究酶的适宜温度
温度梯度下的同一温度处理后的底物和酶混合
底物的分解速度或底物的剩余量
探究酶的最适pH
pH梯度下的同一pH处理后的底物和酶混合
底物的分解速度或底物的剩余量
2.相关实验衡量标准的判断
（1）根据两类催化剂催化H2O2产生O2的多少判断酶的高效性
2H2O2
2H2O＋O2↑（气泡多而大）；
2H2O2
2H2O＋O2↑（气泡少而小）。
（2）根据斐林试剂与还原糖发生氧化还原反应判断酶的专一性
蔗糖
＋斐林试剂→蔗糖＋斐林试剂（无砖红色）。
（3）根据碘试剂与淀粉的颜色变化判断淀粉的水解
淀粉＋蒸馏水→淀粉＋碘液→蓝紫色复合物（淀粉未被水解）；
淀粉＋淀粉酶→麦芽糖＋碘液→无蓝紫色复合物（淀粉已被水解）。
（4）根据温度变化来判断酶的活性和结构的变化
温度：
低温（0℃）→升温→最适温度（37℃）→再升温→高温（大于70℃）
| | | | |
活性：
活性低―→活性增高→活性最高―→活性降低→无活性
| | | | |
结构：
未变性―→未变性―→未变性―→渐变性―→已变性
（5）根据酸碱度变化来判断酶的活性和结构的变化
酸碱度：
过酸←酸性增强←最适酸碱度→碱性增强→过碱
| | | | |
活性：
无活性←活性降低←活性最高→活性降低→无活性
| | | | |
结构：
变性←渐变性←未变性―→渐变性―→变性
【例1】甲、乙、丙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。
据图判断下列叙述中不正确的是（ ）
A．甲图表明当反应物浓度超过某一浓度时，反应速率受酶浓度的制约将不再上升
B．乙图中，A点以后，随温度升高酶的活性下降
C．丙图可表示胃蛋白酶催化反应的速率与pH关系的变化曲线
D．三图说明反应物浓度、温度、pH对反应速率均有影响
解析：
胃蛋白酶的最适pH大约为2.0，显然丙图曲线不能表示胃蛋白酶催化反应的速率变化。
答案：
C
低温、高温、过酸、过碱都将影响酶活性，但性质不同。
①温度过低及pH略偏低、偏高时，酶的活性降低（酶的活性受到抑制而没有最大程度发挥）。
适当提高温度可提高酶的活性；调整pH到最适值时，酶的活性提高。
②温度过高及pH过高、过低时，酶失去活性（酶的活性不是没有发挥出来，而是逐渐失去活性），其原因在于蛋白质分子空间结构遭到破坏，这种失活是不可逆的，当改变至最适条件时，酶的活性不能“复活”。
四、达标检测
1.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[:
]
2.某同学在做纤维素消化的实验时，用刀片将菠菜的叶柄切一小薄片放在载玻片上，滴以蜗牛嗉囊中的消化液，加上盖玻片；同样制作另一切片标本，但滴以蒸馏水作为对照。
经过15min后，分别观察两片标本内的细胞，结果发现两片标本内的细胞形态完全一样，均无明显变化。
下列各项是他对结果与预期不同的原因分析，你认为不合理的是（ ）
A.实验时温度太低，作用时间不够
B.滴管或实验器皿未洗干净，残留酸或碱
C.消化液离开蜗牛嗉囊后不发生作用
D.蜗牛的消化液不含纤维素酶
3.下图的实验装置用于研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响。
先将酶和乳汁分别放在2支试管中，然后将2支试管放入同一温度的水中进行水浴15min，再将酶和乳汁倒入同一试管中混合，保温并记录凝乳所需要的时间。
通过多次实验并记录不同温度下凝乳所需要的时间，结果如下表：
装置
A
B
C
D
E
F
水浴温度（℃）
10
20
30
40
50
60
凝乳时间/min
不凝固
7.0
4.0
1.5
4.0
不凝固
据此实验，请判断下列叙述中正确的是（ ）
A.凝乳时间越长，凝乳酶的活性越高
B.如果将A组的水温逐渐提高，乳汁可以凝固
C.低温破坏了酶的分子结构，所以10℃温度下乳汁不凝固
D.可以肯定，凝乳酶的最适温度为40℃
4．某研究性学习小组的同学为了研究“影响酶促反应速率的因素”，设计并进行了如下实验。
（1）研究目的：
探究pH对酶活性的影响
（2）推荐器材：
温度计，pH试纸，试管，烧杯；氢氧化钠溶液，盐酸，可溶性淀粉溶液，新鲜的淀粉酶溶液，蒸馏水，斐林试剂等。
（3）实验原理：
淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖等还原性糖。
利用斐林试剂鉴定还原性糖时，会产生__________沉淀。
（4）操作步骤（用表格显示实验步骤，注意操作顺序不能错）：
实验步骤
加入试剂或处理方法
试管
A
B
C
1
注入新鲜的淀粉酶溶液
1mL
1mL
1mL
2
注入蒸馏水
1mL
――
――
3
注入氢氧化钠溶液
――
1mL
――
4
注入盐酸
――
――
（加多少？
）
5
注入可溶性淀粉溶液
2mL
2mL
2mL
6
60℃水浴保温
5min
7
加入斐林试剂，边加边振荡
2mL
2mL
2mL
8
（如何操作？
）
2min
9
观察并记录溶液颜色变化
（观察到的现象是什么？
）
①在本实验中，设置A试管的作用是______。
②在实验步骤4中C试管加入的盐酸的量是________。
③实验步骤8应如何操作？
______________。
（5）实验结果及分析
①正常情况下，在试管A、B、C中能观察到的现象分别是_______________________。
②通过上述实验，你能得出的结论是________________________________________。
答案：
1．A 2．C 3．B 4.（3）砖红色 （4）①对照 ②1mL ③沸水浴加热（答“水浴加热”也可） （5）①砖红色沉淀、无砖红色沉淀、无砖红色沉淀 ②pH能影响酶的活性
五、依据考点，归纳总结
【例1】甲、乙、丙三图依次表示酶浓度一定时，反应速度和反应物浓度、温度、pH的关系。
据图判断下列叙述中不正确的是（ ）
A.甲图表明当反应物浓度超过某一浓度时，反应速率受酶浓度的制约将不再上升
B.乙图中a点以后，随温度升高酶的活性下降
C.丙图可以表示胃蛋白酶催化反应的速率曲线
D.三图说明反应物浓度、温度、pH对反应速率均有影响
解析：
胃蛋白酶的最适pH为1.5，显然丙图曲线不能表示胃蛋白酶催化反应的速率变化。
答案：
C
【温馨提示】pH和温度对酶活性的影响
（1）甲图说明：
①在最适pH时，酶的催化作用最强，高于或低于最适pH，酶的催化作用将减弱。
②过酸过碱都会使酶失活。
③不同的酶最适pH不同。
（2）乙图说明：
①在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围酶催化作用将减弱。
②低温只会抑制酶的活性，而高温会使酶失活。
（3）丙图说明：
反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。
【例2】.下表是“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验设计的相关内容。
请回答：
试管
编号
加入材料
处理方法
实验现象
1
2mLH2O2溶液＋2滴清水
室温
无气泡
2
2mLH2O2溶液＋2滴清水
90℃水浴加热
少量气泡，带火星的卫生香不复燃
3
2mLH2O2溶液＋2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液
室温
较多气泡，带火星的卫生香复燃
4
2mLH2O2溶液＋2滴肝脏研磨液
室温
大量气泡，带火星的卫生香猛烈复燃
（1）对照组是____________，实验组是__________________（填试管编号）。
（2）比较1号和2号试管，你得出的结论是___________________；比较3号和4号试管，你得出的结论是______________________________________________________。
（3）某同学按照表中方法做了这个实验，结果3号试管和4号试管的现象刚好相反，他的实验失败的原因可能是：
___________________________________________________。
解析：
（1）实验过程中可以变化的因素称为变量，其中人为改变的变量称为自变量，随着自变量的变化而变化的变量称为因变量。
（2）从表中数据得出什么结论，关键看自变量是什么，然后看结果是什么。
（3）实验误差分析主要从材料的选择是否合理、操作步骤是否规范等方面进行分析。
答案：
（1）1号试管 2、3、4号试管
（2）加热能提高过氧化氢分解速率 过氧化氢酶比Fe3＋的催化效率高得多
（3）①肝脏研磨液不新鲜；②没有换滴管，用滴过肝脏研磨液的滴管滴FeCl3溶液
【温馨提示】
（1）变量：
实验过程中可以变化的因素。
（2）自变量：
实验要研究的因素，即人为改变的量。
（3）因变量：
随自变量的变化而变化的变量。
（4）无关变量：
不是要研究的因素，但对实验结果会造成影响，这样的变量称为无关变量。
（5）实验原则：
实验设计时，除自变量外，其余因素都保持不变的设计为对照实验，对照实验贯彻了三大原则：
单因子变量原则；对照原则；等量原则。
（6）实验组与对照组
接受自变量处理的实验为实验组；没接受自变量处理的实验为对照组。
六、布置作业
1.唾液淀粉酶进入胃后就失去其催化作用，主要原因是（ ）
A.酸碱度不适宜
B.胃蛋白酶抑制了唾液淀粉酶的作用
C.胃中没有淀粉
D.唾液淀粉酶被分解
2.将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水混合装入一容器内，调整pH到2.0，保存于37℃的水浴锅内。
过一段时间后，容器内剩余的物质是（ ）
A.淀粉、胃蛋白酶、多肽、水
B.唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水
C.唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、水
D.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水
3.分别用0℃和100℃的温度处理某种酶后，酶都没有活性，但（ ）
A.经过0℃处理的酶的活性能够恢复
B.经过100℃处理的酶的活性能够恢复
C.经过0℃处理的酶的空间结构遭破坏
D.经过100℃处理的酶被水解成了氨基酸
4.血液凝固是一系列酶促反应过程，采集到的血液在体外下列哪种温度条件下凝固最快
（ ）
A.0℃B.15℃
C.25℃D.35℃
5.如图表示的是温度和酶的关系曲线，此曲线不能说明的是（ ）
A.在B点之前，酶的活性与温度呈正相关，之后呈负相关
B.当温度达到B点时酶的活性最高
C.A点时，酶的活性很低，但随着温度的升高，酶的活性可以上升
D.C点时，酶的活性也很低，当温度降低时，酶的活性可以恢复上升
6.如图纵轴为酶促反应速度，横轴为底物浓度，其中能正确表示酶量增加1倍时，底物浓度和反应速率关系的是（ ）
能力提升
7.若底物足够多，其他条件相同且适宜条件下，某酶在不同温度下反应
曲线和时间的关系如图所示，从图中不能获得的信息是（ ）
A.酶促反应的最适温度范围
B.酶因受热而失活
C.酶促反应生成物量与时间的关系
D.酶促反应速率和酶量的关系
8.下表是H2O2在不同条件下的分解。
据表回答：
试管号
处理
现象（略）
1
2mLH2O2＋2滴蒸馏水
产生气泡很少
2
2mLH2O2＋2滴FeCl3
产生气泡较多
3
2mLH2O2＋2滴肝脏研磨液
产生气泡很多
4
2mLH2O2＋2滴（煮沸）肝脏研磨液
基本同1
5
2mLH2O2＋2滴肝脏研磨液＋2滴5%HCl
基本同1
6
2mLH2O2＋2滴肝脏研磨液＋2滴5%NaOH
基本同1
7
基本同3
（1）1号与3号试管的对照实验说明酶具有__________。
（2）2号与3号试管的对照实验说明酶具有__________，其中自变量是__________________。
（3）要说明酶的活性受温度的影响，可以通过________和__________号试管的对照。
（4）设置5号、6号、7号试管对照实验是要探究__________________。
7号试管的处理为__________________。
9.下列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。
请据图回答下列问题：
（1）图A中，反应物达到某一浓度时，反应速率不再上升，其原因是______________________。
（2）图B中，a点所对应的温度称__________________。
（3）图B中，a点到b点的曲线急剧下降，其原因是___________________________________
________________________________________________________________________。
（4）将酶与反应物混合后，装入甲、乙两试管并分别放入12℃和75℃水浴锅中,20min后取出转入37℃的水浴锅中保温，两试管内的反应分别为：
甲______________，乙______________。
（5）图C表示了__________催化反应的速率变化曲线。
A.唾液淀粉酶B.胃蛋白酶
C.胰蛋白酶D.植物淀粉酶
个性拓展
10.某校学习小组要研究温度对酶活性的影响，做了以下实验：
①将某种玉米籽粒浸种发芽后研磨匀浆、过滤，得到提取液。
②取6支试管分别加入等量的淀粉溶液后，分为3组并分别调整到不同温度，如下图所示。
③然后在每支试管中加入少许等量的玉米籽粒提取液，保持各组温度30分钟。
④继续进行实验（提取液中还原物质忽略不计）：
（1）若向A、C、E三支试管中分别加入适量的斐林试剂，水浴加热一段时间，观察三支试管，其中液体颜色呈砖红色的试管是____________；砖红色较深的试管是____________，颜色较深的原因是___________________________________________________________；不变色的试管是____________，不变色的原因是________________________。
（2）若向B、D、F三支试管中分别加入等量的碘液，观察三支试管，发现液体的颜色都是蓝色，产生该颜色的原因是_____________________________________________________。
（3）以上实验的三种处理温度不一定是玉米籽粒提取液促使淀粉分解的最适温度。
你怎样设计实验才能确定最适温度？
（只要求写出设计思路）
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
1．A 2.A3．A 4．D 5．D 6.B7．D
8．
（1）催化作用
（2）高效性 催化剂 （3）3 4 （4）pH对酶活性的影响
2mLH2O2＋2滴肝脏研磨液＋2滴蒸馏水
9．
（1）受反应液中的酶浓度限制
（2）酶促反应的最适温度 （3）温度升高，使酶活性下降 （4）催化速度加快 无催化反应 （5）C
10．
（1）A和C C 淀粉酶在40℃时活性相对较高，淀粉酶催化淀粉水解产生的还原性糖多 E 100℃条件下酶失活
（2）剩余的淀粉遇碘变蓝 （3）在20℃和100℃之间每隔一定温度设置一个实验组，其他实验条件保持一致，以反应液和上述试剂（或答碘液或答斐林试剂）发生颜色反应的程度为指标确定最适温度
七、课后反思
同学们，通过这节课学习，你有哪些收获和体会，存在哪些疑问，请把它填在下面的表格中，以便及时总结、弥补知识缺漏。
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