2018--2018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甲乙丙1.酶相关实验的设计思路(1)根据两类催化剂催化H 2O 2产生O 2的多少判断酶的高效性 2H 2O 2――→H 2O 2酶2H 2O +O 2↑(气泡多而大);2H 2O 2――→Fe 3+2H 2O +O 2↑(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――→淀粉酶蔗糖(非还原糖)+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15 min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15 min,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: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):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②1 mL 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:(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:(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__________________。