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1第五章细胞的能量供应和应用第一节降低化学反应活化能的酶第二课时酶的探究实验（变量研究）[Part3]班级姓名学号完成情况实验一：比较过氧化氢在不同条件下的分解实验原理：实验流程：试管号1234H2O2溶液2ml2ml2ml2ml温度常温90℃常温常温FeCl3溶液————2滴——肝脏研磨液——————2滴气泡释放量卫生香燃烧结论1、分析：1号和2号对照说明：_________能促进H2O2的分解速率；1号和3号对照说明：_________能促进H2O2的分解速率；1号和4号对照说明：_________能促进H2O2的分解速率；3号和4号对照说明：________________________________；2、变量：实验过程中可以的因素称为变量；自变量：实验过程中的变量称为自变量；因变量：随着的变化而变化的变量称为因变量；无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对造成影响，这些变量称为无关变量。对照实验：除了一个因素以外，其余因素都的实验叫做对照实验。3、对照概念，将实验一的自变量、因变量、无关变量、对照组和实验组填入下表。自变量因变量无关变量对照组实验组21、验证酶的高效性实验成功的关键是（）。A.试管是否干净B.肝脏是否新鲜C.卫生香（或火柴梗）是否点燃D.所用肝脏研磨液的多少2、酶的基本组成单位是（）。A.氨基酸B.核苷酸C.核糖核苷酸D.A或C3、酶是产生的，其中绝大多数酶是，少数是。一、酶具有高效性酶的催化效率大约是无机催化剂的倍（思考：这对细胞有什么意义？）二、酶具有专一性补充“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用”实验。（1）、实验原理：a.淀粉（非还原性糖）→麦芽糖(还原性糖)b.蔗糖（非还原性糖）→葡萄糖＋果糖(还原性糖)b.还原性糖＋斐林试剂→砖红色氧化亚铜沉淀c.用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后，再用斐林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀来判断淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探索酶的专一性。（2）、实验步骤序号实验操作内容试管1试管21注入可溶性淀粉溶液2ml2注入蔗糖溶液2ml3注入淀粉酶溶液2ml2ml4将试管放在60℃水中5分钟5分钟5加入斐林试剂2ml2ml6放热水于大烧杯中加热煮沸1分钟1分钟7观察实验现象（3）、实验结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。说明酶的催化作用具有专一性的特点。又如胃蛋白酶只能催化蛋白质的水解，胰脂肪酶只能催化脂肪的水解。因此,酶的专一性，每一种酶只能催化或化学反应。1.能够促使唾液淀粉酶水解的酶是()A.淀粉酶B.分解酶C.水解酶D.蛋白酶32.在不损伤植物细胞内部结构的情况下，下列哪种物质适用于去除细胞壁？A.蛋白酶B.纤维素酶C.盐酸D.淀粉酶三、酶的作用条件较温和[探究]影响酶活性的条件。讨论：ａ、本实验的自变量是什么？因变量是什么？用什么方法控制自变量？怎样观察因变量或检测因变量？ｂ、对照组怎样设置？是否需要进行重复实验？ｃ、探究PH对酶的影响，你将设置哪几个PH数值？ｄ、探究对温度的影响，你将设置哪几个温度数值？1、实验原理淀粉→麦芽糖和葡萄糖→砖红色沉淀↓碘液↓碘液紫蓝色复合物不形成紫蓝色复合物2、实验步骤序号实验操作内容试管1试管2试管3试管1′试管2′试管3′1注入可溶性淀粉溶液2ml2ml2ml2注入新鲜淀粉酶溶液1ml1ml1ml3放置温度60℃100℃0℃60℃100℃0℃4保温时间5分钟5分钟5分钟5分钟5分钟5分钟5混合试管1′试管2′试管3′6保温时间5分钟5分钟5分钟7滴碘液1滴1滴1滴8观察实验现象讨论：在温度对酶活性影响的实验中，为什么要在加入淀粉酶溶液之前控制好各自的温度？分析：酶具有高效性的特点。若在控制好各自的温度之前，加入淀粉酶溶液，会使淀粉酶与淀粉的接触发生在同一种温度的环境下，不利于观察不同温度条件下，酶的活性高低的区别。只有在加入淀粉酶溶液之前，严格控制好3支试管的温度，才能在加入淀粉酶溶液之后观察到温度对酶活性产生影响的实验效果。4序号实验操作内容试管1试管2试管31注入等量的新鲜淀粉酶溶液1mL1mL1mL2注入等量的不同PH的溶液1mL蒸馏水1mLNaOH1mLHCl3注入等量的可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL4放60℃热水中相等时间5分钟5分钟5分钟5加等量斐林试剂并摇匀2mL2mL2mL6用酒精灯水浴加热1分钟1分钟1分钟7观察实验现象讨论：1、为什么要将试管的下半部浸到60℃左右的热水中？为什么要用酒精灯加热？哪个试管加入斐林试剂后再加热会出现砖红色的沉淀？出现砖红色沉淀的原因是什么？2、在pH对酶活性影响的实验中，能不能按照表格的顺序1、3、2、4、5步骤操作？为什么？分析：不能。因为若如此，淀粉在淀粉酶的催化作用下已经水解成了麦芽糖和葡萄糖。再分别加入盐酸和氢氧化钠溶液，就无法得到过酸、过碱都会影响淀粉酶活性高低的实验结果。*总结：影响酶促反应的因素常有：pH值、温度、酶的浓度、底物浓度等。其变化规律有以下特点。（１）pH对酶促反应的影响每一种酶只能在一定限度的pH范围内才表现活性，超过这个范围酶就会失去活性。在一定条件下，每一种酶在某一个pH时活性最大，这个pH称为这种酶的。①每种酶都有自己的最适ＰＨ。②在最适ＰＨ的两侧，反应速度都比较低。③由于酶大多数是蛋白质，遇酸、碱易变性失去活性。大部分酶在下，会因为酶的分子结构遭到破坏而失去活性。动物体内的酶最适ＰＨ大多在之间，特例如胃蛋白酶最适ＰＨ为,植物体内的酶最适ＰＨ大多在之间（２）温度对酶促反应的影响酶促反应在一定温度范围内反应速率随温度的升高而加快；但当温度升高到一定限度时，酶促反应速率不仅不再加快反而随着温度的升高而下降。在一定条件下，每一种酶在某一温度时活性最大，这个温度称为这种酶的。①每种酶都有自己的最适温度。②在最适温度的两侧，反应速度都比较低。③由于酶大多数是蛋白质，遇热易变性失去活性。大部分酶在较高的温度（如60℃以上）下，会因为酶的分子结构遭到破坏而失去活性。动物体内的酶最适温度大多在之间，植物体内的酶最适温度大多在之间。（３）酶浓度对酶促反应的影响在底物足够，其他条件固定的条件下，反应系统中不含有抑制酶活性的物质及其他不利于酶发挥作用的因素时，酶促反应的速率与酶浓度成。5（４）底物浓度对酶促反应的影响在底物浓度较低时，反应速率随底物浓度增加而加快，反应速率与底物浓度近乎成；在底物浓度较高时，底物浓度增加，反应速率也随之加快，但不显著；当底物浓度很大，且达到一定限度时，反应速率就达到一个最大值，此时即使再增加底物浓度，反应速率几乎。四、酶的曲线【尝试练习】A1．下列能表示人体在大量喝水时胃液中pH变化的图象是（）D2．下图为某酶在不同温度下反应曲线和时间的关系，从图中不能获得的信息是A．酶反应的最适温度B．酶因热而失活C．酶反应生成物量与时间的关系D．酶反应速度和酶量的关系D3．下图中甲、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，下列据图分析中错误的是A．图甲说明反应物在一定浓度时，反应速度受反应液中酶浓度的限制B．乙图中a点表示酶催化作用的最适温度C．乙图中a点到b点表示超过酶催化作用最适温度时，温度再升高酶活性会急剧下降D．丙图表示了胃蛋白酶催化反应的速率变化4、下列A、B、C三图依次表示酶浓度一定时，酶的反应速度与反应物浓度、温度、pH之间的关系。时间生成物量70℃60℃20℃50℃30℃40℃6（1）图A中，反应物达到某一浓度时，反应速度不再上升，其原因是______________。（2）图B中，a点所对应的温度称_________________。（3）图B中，a点到b点曲线急剧下降，其原因是________________________________。（4）将装有酶与反应物的甲、乙两试管分别放入12℃和75℃水浴锅中，20min后取出转入37℃的水浴锅中保温，两试管内反应分别应为：甲_____________；乙_____________。（5）图C表示了_________________催化反应的速率变化曲线。（）A．唾液淀粉酶B．胃蛋白酶C．胰蛋白酶D．植物淀粉5、胰蛋白酶作用于一定量的某种物质（底物），温度保持37℃，pH保持在最适值，生成物量与反应时间关系如下图。请回答下列问题：（1）该酶作用的底物是______。（2）在140分钟后，曲线变成水平，这是因为______。（3）若增加胰蛋白酶浓度，其他条件不变，请在原图上画出生成物量变化的示意曲线。（4）若胰蛋白酶浓度和其他条件不变，反应液pH值由2逐渐升高到10，则酶催化反应的速度将______，原因是______。（5）图3-10-5中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速度和温度关系的是7【解析】酶具有专一性的特点，故胰蛋白酶只能作用于蛋白质。酶的活性受多种因素的影响,如酸碱度、温度等。底物量一定时,随着反应的进行，底物耗尽，生成物量不再增加。若只增加酶的浓度，只是在较短的时间内生成物较快地达到最大值。酶在强酸、强碱条件下会失去活性，如反应液起始pH值是2，则酶已失去了活性，即使随着pH值升高，酶的活性也不可能恢复，反应速度不会改变。酶在低温下，不能发挥活性，但并没有失去活性，故在一定温度的范围内随着温度上升，活性增强。但在高温下，酶会失去活性，随着温度的下降酶活性不会恢复。【答案】（1）蛋白质（2）底物量一定，底物已被消耗尽（3）见图3-10-6（4）不变在pH＝2时酶已经失活（5）C【限时训练】一、10．(1)受反应物中酶浓度的限制(2)酶的最适温度(3)温度升高，酶活性下降(4)反应速度加快无催化反应(5)C(本题考查了温度、pH等对酶促反应速度的影响。有关温度影响酶活性的题中应特别注意：低温条件下酶活性较低，但未变性。高温条件下酶变性失活。)