實(shí)驗(yàn)05

探究酶催化的專一性、高效性及影響酶活性的因素人教版2019必修1實(shí)驗(yàn)專攻實(shí)驗(yàn)啟程雞通過啄食沙礫促進(jìn)消化斯帕蘭扎尼研究鷹的消化，發(fā)現(xiàn)籠中的食物依然會消失，經(jīng)過科學(xué)家施旺的研究得知這種物質(zhì)就是胃蛋白酶

酶在細(xì)胞代謝中有什么作用呢?實(shí)例探究一01影響酶活性的條件二02實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)總結(jié)三03實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)YOURLOGO實(shí)例探究實(shí)驗(yàn)探索PARTO103PARTO1比較過氧化氫在不同條件下的分解ONE(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^比較過氧化氫在不同條件下分解的快慢，了解酶的作用和意義。(2)實(shí)驗(yàn)原理2H2O22H2O+O2反應(yīng)條件不同條件①加熱是化學(xué)反應(yīng)常見的條件②Fe3+是無機(jī)催化劑③新鮮肝臟中含有過氧化氫酶判斷H2O2的分解快慢依據(jù)：O2的產(chǎn)生速率①點(diǎn)燃的衛(wèi)生香

的復(fù)燃情況②氣泡冒出情況PARTO1ONE(3)實(shí)驗(yàn)材料

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液，3%H2O2溶液，3.5%FeCl3溶液。量筒，試管，

酒精燈等。新鮮的H2O2酶數(shù)量多、活性強(qiáng)增加H2O2酶與反應(yīng)物的接觸面(4)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)組別對照組實(shí)驗(yàn)組1234過氧化氫H2O2濃度3%3%3%3%H2O2劑量2mL2mL2mL2mL反應(yīng)條件常溫90℃FeCl32滴肝臟研磨液2滴PARTO1ONE(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論1.與1號試管相比，2號試管產(chǎn)生的氣泡多，這一現(xiàn)象說明了什么？加熱能促進(jìn)H2O2的分解,提高反應(yīng)速率。2.3號和4號試管未加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說明什么？FeCl3中的Fe3+和新鮮肝臟中的過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解的速率。3.3號試管與4號試管相比，哪支試管中的反應(yīng)速率快？過氧化氫酶比Fe3+的催化效率高得多。4.2號、3號、4號試管相比，哪支試管最終產(chǎn)生的氧氣最多,為什么？一樣多，幾支試管的H2O2溶液的體積和濃度都相同。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：酶具有催化作用，同無機(jī)催化劑相比，酶催化效率高

。PARTO1ONE探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用(1)實(shí)驗(yàn)原理1.每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。2.淀粉酶可以催化淀粉水解為還原糖，但不能催化蔗糖水解。3.淀粉、蔗糖都是非還原糖，它們在酶的催化作用下都能水解成還原糖?？捎渺沉衷噭╄b定溶液中有無還原糖，從而看出淀粉酶是否只能催化特定的化學(xué)反應(yīng)。(2)實(shí)驗(yàn)材料3%可溶性淀粉溶液、3%蔗糖溶液、2%淀粉酶溶液、2%蔗糖酶溶液、斐林試劑、碘液PARTO1ONE(3)實(shí)驗(yàn)方案方案一同種酶+不同底物①淀粉酶+淀粉②淀粉酶

+蔗糖方案二同種底物+不同酶①淀粉+淀粉酶②淀粉+蔗糖酶(4)實(shí)驗(yàn)步驟加入物質(zhì)（毫升）試管1試管23%的淀粉溶液2——3%的蔗糖溶液——2淀粉酶溶液1斐林試劑的量2水浴溫度60℃水浴時(shí)間(min)2實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)論1260℃2

磚紅色沉淀無磚紅色沉淀淀粉酶只能催化淀粉的水解，而不能催化蔗糖的水解PARTO1ONE(5)注意事項(xiàng)1.能否用碘液對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢測？

不能。

因?yàn)榈庖褐荒軝z測淀粉是否被水解，而蔗糖無論是否被水解都不會使碘液變色。2.已知淀粉酶能夠催化淀粉水解，設(shè)置1號試管有無必要？有必要?？膳懦矸勖傅幕钚浴舛鹊葻o關(guān)變量的影響。PARTO1ONE補(bǔ)充：酶具有專一性的原因(1)鎖鑰學(xué)說

酶有一定的空間結(jié)構(gòu)，酶在反應(yīng)中與底物的關(guān)系就像鑰匙和鎖的關(guān)系，它們的空間結(jié)構(gòu)必須相互結(jié)合形成復(fù)合物才能發(fā)生反應(yīng)。(2)誘導(dǎo)契合學(xué)說

酶活性部位不是剛性不變的，其形狀可在結(jié)合底物時(shí)有所改變，即底物與酶活性部位結(jié)合，會誘導(dǎo)酶發(fā)生構(gòu)象變化，使酶的活性中心變得與底物的結(jié)構(gòu)互補(bǔ)，兩者相互契合，從而發(fā)揮催化功能。YOURLOGO實(shí)驗(yàn)探索PARTO2影響酶活性的條件PARTO2TWO影響酶活性的因素-溫度(1)實(shí)驗(yàn)原理

酶催化特定化學(xué)反應(yīng)的能力稱為酶活性，酶活性可用在一定條件下酶所催化某一化學(xué)反應(yīng)的速率表示。

淀粉遇碘變藍(lán)，根據(jù)不同溫度下相同時(shí)間內(nèi)反應(yīng)后的溶液是否出現(xiàn)藍(lán)色以及藍(lán)色的深淺可以判斷淀粉被水解的量，從而判斷不同溫度下酶的活性。無藍(lán)色出現(xiàn)碘液淀粉酶碘液淀粉藍(lán)色

麥芽糖

PARTO2TWO(2)實(shí)驗(yàn)材料3%的可溶性淀粉溶液，2%的淀粉酶溶液3%的H2O2溶液，2%的新鮮肝臟研磨液（含H2O2酶）斐林試劑、碘液、熱水、冰塊、蒸餾水。(3)實(shí)驗(yàn)步驟1234567取潔凈試管并編號123456加3%的可溶性淀粉溶液2ml2ml2ml加2%淀粉酶溶液2ml2ml2ml水浴保溫5min0℃保溫60℃保溫100℃保溫淀粉酶溶液與淀粉溶液混合，搖勻（保持5min）1、2號試管混合3、4號試管混合5、6號試管混合滴加2滴碘液、振蕩各加入兩滴碘液→振蕩觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象變藍(lán)不變藍(lán)變藍(lán)PARTO2TWO(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論酶的催化作用需要適宜的溫度，溫度過低或過高都會影響酶的活性。(5)注意事項(xiàng)1.不能選擇斐林試劑進(jìn)行鑒定，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)要嚴(yán)格控制溫度，斐林試劑需加熱2.不可以選擇H2O2作為底物，溫度影響H2O2分解，加熱分解更快3.底物和酶先分別保溫，再混合反應(yīng)PARTO2TWO影響酶活性的因素-pH(1)實(shí)驗(yàn)原理

過氧化氫可在過氧化氫酶的作用下分解產(chǎn)生氧氣和水，根據(jù)不同pH下氣泡產(chǎn)生的快慢可判斷過氧化氫酶的活性。(2)實(shí)驗(yàn)材料20%肝臟研磨液，3%H2O2溶液，0.01mol∕L的鹽酸，0.01mol∕L的NaOH溶液。試管，量筒，滴管，試管夾，PH試紙，火柴等。PARTO2TWO(3)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟一取三支試管，編號1、2、3。

二三支試管都三支試管都加入2mLH2O2溶液，振蕩，反應(yīng)三1號試管中加入1mL蒸餾水2號試管中加入等量1mL鹽酸溶液3號試管中加入等量1mLNaOH溶液四三支試管都加入2滴新鮮肝臟研磨液，振蕩，反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

產(chǎn)生大量氣泡產(chǎn)生少量氣泡產(chǎn)生少量氣泡(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論酶的催化作用需要適宜的pH，pH偏高或偏低都會影響酶的活性。PARTO2TWO(5)注意事項(xiàng)1.探究pH對酶活性的影響時(shí)，不能用斐林試劑作指示劑，

因?yàn)辂}酸會和斐林試劑發(fā)生反應(yīng)，使斐林試劑失去作用。2.探究pH對酶活性的影響時(shí)，不宜采用淀粉酶催化淀粉的反應(yīng)，

因?yàn)橛米麒b定試劑的碘液會和NaOH發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使碘與淀粉生成藍(lán)色絡(luò)合物的機(jī)會大大減少，而且在酸性條件下淀粉也會被水解，從而影響實(shí)驗(yàn)的觀察效果。YOURLOGO實(shí)驗(yàn)探索學(xué)以致用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)總結(jié)實(shí)驗(yàn)拓展THREE實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟的“四部曲”第一步：取樣、分組、編號第二步：控制自變量（實(shí)驗(yàn)組、對照組）第三步：給予相同且適宜的條件（控制無關(guān)變量）第四步：檢測因變量（觀測實(shí)驗(yàn)結(jié)果）對照原則單一變量原則對照原則等量原則自變量因變量無關(guān)變量(相同且適宜)(單一變量)(檢測)人為控制的對實(shí)驗(yàn)對象進(jìn)行處理的因素自變量除作為自變量的因素外，其余因素（無關(guān)變量）都保持一致，并將結(jié)果進(jìn)行比較的實(shí)驗(yàn)；對照實(shí)驗(yàn)一般要設(shè)置對照組和實(shí)驗(yàn)組對照實(shí)驗(yàn)除自變量外，實(shí)驗(yàn)過程中還存在一些對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的可變因素?zé)o關(guān)變量因自變量改變而變化的變量因變量控制變量和設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)拓展THREE實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)拓展THREE對照實(shí)驗(yàn)的類型空白對照自身對照相互對照條件對照不給對照組做任何實(shí)驗(yàn)處理對照組和實(shí)驗(yàn)組都在同一研究對象上進(jìn)行，不另設(shè)對照組。(不同處理的前后對照)不另設(shè)對照組，而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組之間相互對照，其中的每一組既是實(shí)驗(yàn)組也是其他組的對照組。雖給對照組施以某種實(shí)驗(yàn)因素的處理。但這種處理是作為對照因素的，不是所要研究的實(shí)驗(yàn)因素。這種處理不包括實(shí)驗(yàn)研究給定的自變量。目的是更有效的比較實(shí)驗(yàn)組和對照組的結(jié)果。YOURLOGO課堂小結(jié)實(shí)驗(yàn)收獲實(shí)驗(yàn)收獲YOURLOGO課堂練習(xí)實(shí)驗(yàn)闖關(guān)實(shí)驗(yàn)闖關(guān)下圖表示酶活性與溫度的關(guān)系。下列敘述正確的是（）A．溫度為t2時(shí)，酶促反應(yīng)所需的活化能最高B．當(dāng)反應(yīng)物濃度提高時(shí)，t2對應(yīng)的反應(yīng)速率可能會增加C．溫度在t2時(shí)比在t1時(shí)更適合酶的保存D．酶的空間結(jié)構(gòu)在t1時(shí)比t3時(shí)破壞更嚴(yán)重實(shí)驗(yàn)闖關(guān)某同學(xué)研究某因素對酶活性的影響，實(shí)驗(yàn)處理及結(jié)果如下：己糖激酶溶液置于45℃水浴12min，酶活性喪失50%；己糖激酶溶液中加入過量底物后置于45℃水浴12min，酶活性僅喪失3%。該同學(xué)研究的因素是（

）A．溫度

B．底物

C．反應(yīng)時(shí)間

D．酶量實(shí)驗(yàn)闖關(guān)為探究淀粉酶是否具有專一性，有同學(xué)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案，主要步驟如表。下列相關(guān)敘述合理的是（

）步驟甲