資源簡介

第一節 降低反應活化能的酶（第二課時）
【學習目標】
1．說明酶催化反應的機理。
2．通過“比較過氧化氫在不同條件下的分解”與“淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用”兩個實驗，闡明酶具有高效性與專一性。
3．通過“溫度、pH以及調節劑對酶活性影響”的深入分析，舉例說明環境因素如何通過影響酶的空間結構來影響酶的活性。
4．關注酶活性影響因素與生產生活實踐的緊密聯系，認同在生產實踐上應用酶時，需提供溫和且適宜的條件。
【課前學習】 酶的特性
1.高效性
與________相比，酶降低活化能的作用更顯著，催化效率更高。大量的實驗數據表明，酶的催化效率大約是________的107～1013倍。
2.專一性
每一種酶只能催化________化學反應。例如，過氧化氫酶只能催化過氧化氫分解，淀粉酶只能催化_____分解。
3.酶的作用條件較溫和
酶活性可用在一定條件下酶催化某一化學反應的________表示。影響酶活性的因素有是________、PH、激活劑、抑制劑。酶一般在________的條件下發揮催化作用。過酸、過堿或________，會使酶的空間結構遭到破壞，使酶永久失活。
1.無機催化劑 無機催化劑 2.一種或一類 淀粉 3.速率 溫度 比較溫和 溫度過高
【課上學習】
任務一：探究酶的特性
實驗1：比較過氧化氫在不同條件下的分解（回顧）
（1）過氧化氫酶的催化能力_______（填“大于”、“小于”或“等于”）無機催化劑Fe3+；
（2）酶催化反應具有____________。
實驗2：淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用
1．實驗設計：請補全表格中的內容
試管編號 淀粉溶液 蔗糖溶液 淀粉酶溶液 蒸餾水
1 2 mL 2 mL
2
3
反應結束后，3支試管中均加入__________mL____________試劑，反應條件為___________。
2．實驗結果
本實驗的空白對照組是_____號試管。
（1）1號試管最終觀察到的現象是：_________________________________________。
（2）2號試管最終觀察到的現象是：_________________________________________。
（3）3號試管最終觀察到的現象是：_________________________________________。
3．實驗結論：___________________________________________________________。
酶只能催化一種或一類化學反應，酶具有_______________。
任務二：探究影響酶活性的因素
實驗3：光電比色法探究溫度對唾液淀粉酶活性的影響
請根據實驗結果回答下列問題：
1． 圖1A所示曲線一般在科學定量實驗中稱為________________，它的作用是：________________________。
2． 圖1B顯示，在實驗探究的溫度條件下，反應溫度為______℃時唾液淀粉酶活性最高；
反應溫度為100℃時，唾液淀粉酶由于________________________，而完全失去活性；
反應溫度為0℃時，唾液淀粉酶仍有微弱活性，這是因為________________________。
實驗4：探究pH對過氧化氫酶活性的影響
1．實驗結果
2．實驗結論
在實驗探究的pH范圍內，pH為_____時過氧化氫酶活性最高，無論高于或低于該pH值，酶活性均會下降。
拓展:
請觀察pH對胃蛋白酶與胰蛋白酶活性的影響曲線：
圖2
據圖2分析：
（1）酶活性最高時對應的pH稱為__________________；
（2）胃蛋白酶和胰蛋白酶活性最高所對應的pH___________（填“相同”或“不同”）；
（3）pH過低或過高，酶都會因為______________________而______________________。
實驗5：探究離子對唾液淀粉酶活性的影響
1． 唾液淀粉酶活性位點有兩個關鍵的氨基酸參與催化淀粉的水解。圖3是唾液淀粉酶活性位點的空間結構模擬圖，請回答以下問題。
圖3
（1）請據圖說出Cl-對唾液淀粉酶活性位點的影響是什么？
（2）由此推測Cl-對唾液淀粉酶活性有何影響？如何驗證？
2． 請分析教師實驗結果（右圖），回答以下問題。
第3組與第1、2組相比，可知：____________________
_________________________________________________；
第4組與第________組相比，可知：_________________
_________________________________________________；
3． 通常我們將類似Cl-的物質稱為酶的___________；而其他一些能使酶活性下降的物質稱為酶的___________；兩類物質共同稱為酶的調節劑。
【課后練習】
1．唾液淀粉酶只能催化淀粉水解為麥芽糖的特性是（ ）
A．催化作用 B．多樣性 C．高效性 D．專一性
2．與一般無機催化劑相比，用酶催化的反應速度提高1010～1012倍。這說明酶具有（ ）
A．專一性 B．高效性 C．多樣性 D．多變性
3．對沒有煮過的和煮過的X、Y土豆片分別滴幾滴過氧化氫。在土豆片X出現泡沫，在土豆片Y上沒有泡沫，以下哪一項是對此現象正確的解釋（ ）
A．土豆片X是煮過的，因為在煮過的土豆片上的酶能與過氧化氫起作用
B．土豆片X是煮過的，因為過氧化氫能催化淀粉類化合物分解成單糖
C．土豆片X是沒煮過的，因為土豆細胞中含有的酶會促使過氧化氫的分解
D．土豆片X是沒煮過的，因為過氧化氫會氧化分解土豆片中的酶
4．用同種蛋白酶處理甲、乙兩種酶，兩種酶的活性與處理時間的關系如右圖所示，下列敘述不正確的是（ ）
A．甲酶已失去活性
B．甲酶能夠抗蛋白酶的降解
C．乙酶的化學本質是蛋白質
D．乙酶活性的改變是因為其分子結構的改變
5．高溫淀粉酶在大規模工業生產中有很大的實用性。研究者從熱泉中的嗜熱菌中提取了高溫淀粉酶，有關高溫淀粉酶的實驗研究如下圖所示。（殘余酶活性是指將酶在不同溫度下保溫足夠長時間，然后在最適溫度下測得的酶活性。）據圖判斷下列敘述不正確的是（ ）
A．該酶使用的最佳溫度范圍是60~70℃
B．曲線①表明80℃是該酶活性最高的溫度
C．曲線②35℃數據點是在80℃時測得的
該酶只能在最佳溫度范圍內測出活性
6．圖1是過氧化氫酶活性受pH影響的曲線，圖2表示在最適溫度下，pH＝b時H2O2分解產生的O2量（m）隨時間的變化曲線。若該酶促反應過程中改變某一初始條件，以下改變正確的是（ ）
A．pH＝a時，e點下移，d點左移
B．pH＝c時，e點為0
C．溫度降低時，e點不移動，d點右移
D．H2O2量增加時，e點不移動，d點左移
7．已知淀粉酶的化學本質是蛋白質，人的唾液中含有這種能催化淀粉水解的酶。又知道主要成分是蛋白質的雞蛋被加熱到65 ℃后會“變熟”，但不知唾液淀粉酶被加熱到65 ℃后是否會影響其活性。為探究此問題，請你依據所給材料和用品設計出相應的實驗方案、預測可能的實驗結果，并得出相應的結論。
材料和用品：經過稀釋的唾液、淀粉糊兩份（一份保持在37℃環境中，另一份保持在65℃環境中），碘酒、酒精燈或其他的加熱設備、試管若干、量筒、滴管、大燒杯、溫度計等。
（1） 假設1： 。
假設2： 。
（2）實驗方案：將A試管放入37 ℃左右的溫水中，將B試管放入65 ℃溫水中。兩試管均保持溫度5 min后取出。
（3）依據假設1，可能的實驗結果是：___________________________________________，相應的結論是：___________________________________________。
（4）依據假設2，可能的實驗結果是：___________________________________________，相應的結論是：___________________________________________。
參考答案：
1． D 2． B 3． C 4． A 5． D 6． C
7．（1）假設1：淀粉酶在65℃溫度下會失去活性
假設2：淀粉酶在65℃溫度下不會失去活性
（3）A試管內的液體遇碘不變藍色，B試管內的液體遇碘變藍色
唾液淀粉酶在65 ℃溫度下已失去活性，未能催化淀粉水解
（4）A、B兩試管內的液體遇碘均變藍色
唾液淀粉酶在65 ℃溫度下未失去活性，仍能催化淀粉水解

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