4.1.2 生物催化剂——酶(二) 学案(含答案)
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1、第第 13 课时课时 生物催化剂生物催化剂酶酶(二二) 目标导读 1.通过教材 P6465探究,归纳 pH 和温度变化对酶活性的影响。2.学会分析酶的 相关曲线。 重难点击 1.温度和 pH 变化对酶活性的影响。2.酶的相关曲线分析。 一、酶的催化容易受到外界环境的影响 由于多数酶是容易变性的蛋白质,所以酶的作用需要温和的条件,特别是 pH 和温度, 请阅读教材 P6465内容,并结合下面的探究实验来进行分析。 1探究不同 pH 对过氧化氢酶活性的影响 (1)实验原理 过氧化氢分解反应式:2H2O2 过氧化氢酶 2H2OO2。 pH 影响酶的活性,从而影响氧气的生成量,可通过比较氧气泡大小和数
2、量的不同,判断出 不同条件下酶的活性。 (2)实验材料 新鲜肝脏提取液(含过氧化氢酶), 3%过氧化氢溶液, 缓冲液(pH 5.0、 pH 6.0、 pH 7.0、 pH 8.0、 pH 9.0)等。 (3)方法步骤 步骤 实验操作内容 试管 1 试管 2 试管 3 1 注入等量 3%的 H2O2溶液 2 mL 2 mL 2 mL 2 注入不同 pH 的溶液 1 mL 5%的 HCl 1 mL 5%的 NaOH 1 mL 蒸馏水 3 注入等量过氧化氢酶溶液 2 滴 2 滴 2 滴 4 观察现象 无气泡产生 无气泡产生 有大量气泡产生 3 号试管中有大量的气泡产生,说明过氧化氢酶的活性很高,1、
3、2 号试管无明显气泡,说 明在不适宜的 pH 范围内,过氧化氢酶的活性很低。 该实验说明:酶的作用需要适宜的 pH,pH 偏高或偏低都会使酶活性降低。 (4)实验结论:pH 能影响酶的活性。 2探究温度对唾液淀粉酶活性的影响 (1)实验原理 唾液淀粉酶能催化淀粉分解成麦芽糖,在 37 左右时,催化作用最强。 淀粉遇到碘液呈蓝色,麦芽糖遇到碘液不变蓝色,可以用蓝色的有无或者深浅来检验淀粉 的多少。 (2)实验设计 步骤 试管编号 1 2 3 加入 3%可溶性淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL 提供环境温度 37 的温水 沸水 冰水 保温 5 min 5 min 5 min 注入 2%新鲜唾液
4、淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL 继续保温 5 min 5 min 5 min 滴入碘液 1 滴 1 滴 1 滴 观察实验现象 (3)实验结果和结论 1 号试管无明显颜色变化,说明淀粉被完全分解了,2、3 号试管呈蓝色,说明淀粉没有被 完全分解。 该实验说明:唾液淀粉酶在 37 时活性很高,温度偏高或者偏低都会影响酶的活性,使酶 活性降低,因此酶的作用需要适宜的温度。 (4)讨论 有同学设计了下面的实验,与上面的实验相比,有什么好处? 答案 保证反应从一开始就是预设的温度,避免了不同温度溶液混合时对反应温度的影响。 如果把2号和3号试管放到37 的温水中保温, 发现2号试管内颜色不会变
5、化, 仍是蓝色; 3 号试管蓝色会变浅,试推测其原因。 答案 高温条件下酶活性丧失;低温下酶活性受抑制,但仍具有活性,恢复到适宜温度仍能 发挥催化作用分解淀粉。 能否用过氧化氢和过氧化氢酶来做这个实验? 答案 不行,过氧化氢本身在不同温度下就存在分解速率的差异,会干扰实验结果。 3通过上述实验分析可知,在体外应用酶进行催化的过程中,应该随时注意环境温度和 pH 的变化情况,并及时调节,使酶在最适条件下发挥出最高的效率。 4酶在医学方面的应用主要体现在以下两个方面:一方面,可以利用酶直接医治一些恶疾顽 症,或者用酶催化生产出其他化学方法难以合成的药物;另一方面,可以通过检测体内某种 组织中特定酶
6、催化作用的变化来诊断疾病。 归纳提炼 1对大多数化学本质是蛋白质的酶来说,过高的温度和过高或者过低的 pH,都会破坏酶的 分子结构,使酶失去催化作用;低温也能使酶的催化效率明显降低,但是酶的分子结构没有 被破坏,在适宜温度下还可以恢复。 2酶的活性除了受温度和酸碱度的影响外,有机溶剂、重金属离子、酶的激活剂和抑制剂等 都会影响酶的活性。 活学活用 1将 1 mL 5%的新鲜唾液倒入装有 10 mL 糨糊的试管内,置于 25 的温水中水浴加热,下 列各方法中能提高试管内反应速率的是( ) A向试管内通气 B适当提高实验温度 C向试管内加入少量麦芽糖 D向试管内加入大量的酸或碱 答案 B 解析 过
7、酸或过碱会使酶失活,而新鲜唾液淀粉酶的最适 pH 为 7 左右。通气、加入少量的 麦芽糖不影响酶的活性。在一定温度范围内,随温度升高酶的活性增强。 二、有关酶的曲线分析 曲线图是分析生物学原理常用的一种形式,具有直观明了的特点,试分析下列与酶有关 的曲线图。 1酶和无机催化剂的比较曲线 (1)酶和无机催化剂的共同点是: 都能改变化学反应的速率; 都不改变化学反应的平衡点。 (2)酶和无机催化剂的不同点是:酶的催化效率更高。 2温度和 pH 变化对酶活性的影响曲线 (1)曲线解读 AB(DE)段:在一定温度(pH)范围内,酶促反应速率随温度(pH)的升高而加快。 B(E)点: 酶促反应速率最快,
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