第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶生物

二

酶的特性第5章

細胞的能量供應(yīng)與利用學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過分析西瓜汁、FeCI3催化過氧化氫分解的數(shù)字化實驗結(jié)果，闡明酶具有高效性。（生命觀念、科學(xué)思維）2.通過進行淀粉酶、胰脂肪酶催化淀粉水解和不同pH條件對過氧化氫酶活性影響的實驗，探究酶具有專一性和作用條件較溫和的特性，鞏固控制變量和設(shè)計對照實驗的科學(xué)方法，培養(yǎng)科學(xué)探究與合作交流能力。（生命觀念、科學(xué)思維）3.通過展示酶的應(yīng)用實例，感悟酶與生活的密切聯(lián)系。（社會責(zé)任）學(xué)習(xí)重難點重點：酶具有高效性、專一性、作用條件溫和的特性。難點：控制變量的科學(xué)方法。導(dǎo)入新課昌樂二中體育美食節(jié)復(fù)方消化酶膠囊酶催化食物分解的過程有什么特性呢？體育美食節(jié)探究酶的特性（一）新課講授任務(wù)一新課講授與無機催化劑相比，酶的催化效率更高比較過氧化氫在不同條件下的分解[任務(wù)一]探究酶的特性（一）——酶具有高效性新課講授保證細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的高效進行。情境1：比較常溫下西瓜汁、FeCI3催化過氧化氫分解的數(shù)字化實驗過程。（1）與無機催化劑相比，酶在催化化學(xué)反應(yīng)時，使反應(yīng)達到平衡所用的時間更_____，具有更_____的催化的效率。（2）酶的高效性對細胞有什么意義呢？短高[任務(wù)一]探究酶的特性（一）——酶具有高效性探究酶的特性（二）新課講授任務(wù)二復(fù)方消化酶膠囊說明書【提出問題】食物中營養(yǎng)物質(zhì)的消化為什么需要多種酶參與？橙色含胃蛋白酶白色含淀粉酶綠色含胰脂肪酶【作出假設(shè)】一種酶可能只催化一種營養(yǎng)物質(zhì)的分解。新課講授情境2：復(fù)方消化酶膠囊中含有胃蛋白酶、淀粉酶和胰脂肪酶。[任務(wù)二]探究酶的特性（二）——酶具有專一性新課講授（1）分析實驗思路自變量：_________________因變量：_______________________檢測試劑：_______________________無關(guān)變量：________________________酶的種類淀粉分解情況碘液或斐林試劑溫度等[任務(wù)二]探究酶的特性（二）——酶具有專一性【設(shè)計實驗】探究淀粉酶和胰脂肪酶對淀粉的分解作用新課講授（2）形成實驗步驟1.取液編號取2支試管編號1、2，分別加入2ml淀粉溶液2.自變量處理1號試管中加入白色藥片，2號試管中加入綠色藥片3.無關(guān)變量控制將2支試管放入37℃恒溫水浴中，保溫2min4.因變量檢測向每支試管中滴入2滴碘液，振蕩試管，觀察顏色變化并記錄[任務(wù)二]探究酶的特性（二）——酶具有專一性新課講授[任務(wù)二]探究酶的特性（二）——酶具有專一性【進行實驗】要求：1.小組長隨時對實驗操作進行評價，完成實驗一操作評價量化表。2.一名小組成員記錄實驗結(jié)果并展示。3.其他小組成員分工合作?！痉治鼋Y(jié)果、得出結(jié)論】試管編號實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論12淀粉酶能催化淀粉的水解，胰脂肪酶不能催化淀粉水解白色藍色新課講授一種酶+不同底物。保證細胞代謝能夠有條不紊地進行。1.什么是酶的專一性？【展示交流】2.探究酶的專一性還有沒有其他實驗思路？（根據(jù)教材P81“淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解實驗”思考）3.酶的專一性對細胞有什么意義呢？[任務(wù)二]探究酶的特性（二）——酶具有專一性一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。探究酶的特性（三）新課講授任務(wù)三新課講授【提出問題】為什么該藥不能用熱水沖服或與酸性食物同時服用？情境3：復(fù)方消化酶膠囊說明書（節(jié)選）【注意事項】①低溫水服用。②建議不要與酸性食物同時服用?！咀鞒黾僭O(shè)】溫度、pH可能會影響酶的活性。[任務(wù)三]探究酶的特性（三）——酶的作用條件較溫和新課講授【設(shè)計實驗1】探究不同溫度對淀粉酶活性的影響分光光度計將淀粉溶液分別調(diào)整至預(yù)設(shè)溫度后，加入等量白色藥片，在相應(yīng)溫度下保溫一段時間，加入碘液檢測淀粉的分解情況。[任務(wù)三]探究酶的特性（三）——酶的作用條件較溫和新課講授【分析結(jié)果、得出結(jié)論】根據(jù)實驗結(jié)果繪制酶活性受溫度影響示意圖，并描述其含義。在最適宜的溫度下酶活性_______，溫度偏高或偏低，酶活性都會明顯的_______。最高降低[任務(wù)三]探究酶的特性（三）——酶的作用條件較溫和新課講授【設(shè)計實驗2】探究不同pH對過氧化氫酶活性的影響①用不同pH的緩沖液配置的西瓜汁（在注射器中）。②用不同pH的緩沖液配置的過氧化氫溶液（在西林瓶中）。（2）實驗步驟將不同pH的西瓜汁用注射器推入對應(yīng)pH的過氧化氫溶液中，同一時間記錄氣體的產(chǎn)生情況。[任務(wù)三]探究酶的特性（三）——酶的作用條件較溫和（1）實驗材料新課講授【進行實驗】要求：1.小組長隨時對實驗操作進行評價，完成實驗二操作評價量化表。2.五名小組成員同時記錄實驗結(jié)果并展示。3.強酸、強堿具有腐蝕性，使用時注意安全；規(guī)范使用注射器。pH值1471013注射器刻度值在最適宜的pH下酶活性_______，pH偏高或偏低，酶活性都會明顯的_______。最高降低【分析結(jié)果、得出結(jié)論】[任務(wù)三]探究酶的特性（三）——酶的作用條件較溫和過酸、過堿或溫度過高會使酶失活；低溫會使酶的活性降低，但不會使酶失活，在適宜的溫度下酶的活性會升高。大多數(shù)酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，過酸、過堿或溫度過高會對酶產(chǎn)生怎樣的影響？溫度過低會影響酶的活性嗎？（根據(jù)教材P84第二段思考）【展示交流】新課講授[任務(wù)三]探究酶的特性（三）——酶的作用條件較溫和酶的應(yīng)用酶無處不在，為生活添姿添彩。合理利用酶，創(chuàng)造健康人生。新課講授當(dāng)堂訓(xùn)練1.木瓜蛋白酶是一種常用的肉類嫩化劑，研究發(fā)現(xiàn)木瓜蛋白酶的另一活性位點還能結(jié)合H2O2并催化H2O2的分解。為探究pH對木瓜蛋白酶與辣根過氧化物酶（HRP）催化H2O2分解的影響，研究人員進行了兩項實驗：①在不同pH條件下測定兩者的活性，結(jié)果如圖1所示；②先將兩種酶分別在pH為0~12的條件下處理2小時，然后在最適pH條件下測定各組酶的活性，結(jié)果如圖2所示。下列說法正確的是（

）A．木瓜蛋白酶的催化作用不具有專一性B．圖1中pH為4時，HRP空間結(jié)構(gòu)已被完全破壞C．木瓜蛋白酶和HRP更適合在過酸性環(huán)境中保存D．圖2中木瓜蛋白酶的曲線是在pH為5.5的條件下測得的D當(dāng)堂訓(xùn)練2.酶A、酶B和酶C是分別從三種生物體內(nèi)純化出的ATP水解酶。研究人員分別測定其對不同濃度的ATP的水解反應(yīng)速率，實驗結(jié)果如圖所示。下列敘述錯誤的是（

）A．隨ATP濃度相對值增大，三種酶催化的反應(yīng)速率均增大B．達到最大反應(yīng)速率一半時，三種酶所需要的最低ATP濃度相同C．酶A通過降低ATP水解所需活化能來提高反應(yīng)速率D．當(dāng)反應(yīng)速率相對值達到400時，酶A所需要的ATP濃度最低A當(dāng)堂訓(xùn)練3.（不定項）圖甲是某類酶發(fā)揮催化作用的模型示意圖。酶的抑制劑可以與酶結(jié)合并降低其活性，圖乙、圖丙分別表示兩種不同類型抑制劑的作用原理。下列相關(guān)敘述正確的是（

）A．底物與酶的活性部位互補時，酶才能發(fā)揮作用，因此酶具有專一性B．抑制劑①與底物的空間結(jié)構(gòu)相似，能夠與底物競爭酶的活性部位C．抑制劑②會通過改變酶的空間結(jié)構(gòu)進而影響酶促反應(yīng)速率D．兩種抑制劑對酶促反應(yīng)速率的影響均可通過提高底物濃度來緩解ABC當(dāng)堂訓(xùn)練4.玉米在加工成各種產(chǎn)品的過程中會產(chǎn)生邊角料，其中含有玉米蛋白，直接丟棄不僅浪費資源，還會污染環(huán)境。某科研小組為提高玉米蛋白的利用率，利用中性蛋白酶和堿性蛋白酶對玉米蛋白進行水解，進而加工成玉米蛋白肽。下圖表示兩種蛋白酶在不同條件下對玉米蛋白進行水解的實驗結(jié)果。請據(jù)圖回答下列問題。當(dāng)堂訓(xùn)練(1)以上實驗的無關(guān)變量是_________________________________（答出一點即可）。(2)據(jù)圖分析可知，兩種蛋白酶的最適pH__________（填“相同”或“不相同”），過酸或過堿都會使兩種酶的活性下降，甚至失活，其原因可能是______________________________________________。(3)在玉米蛋白肽的生產(chǎn)過程中，____________（填“中性蛋白酶”或“堿性蛋白酶”）更適合用于催化玉米蛋白的水解，原因是___________________________