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生物必修1（人教版）第5章细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶第2课时酶的特性核心点睛1．阐明酶的特性。(重、难点)2．进行有关的实验和探究，学会控制自变量。观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复试验。(重、难点)3．通过实验探究影响酶活性的条件，培养探索精神、创新精神、合作精神。栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接新知初探1．高效性。酶的催化效率大约是无机催化剂的_________倍，意义是使细胞代谢快速进行。2．专一性。每一种酶只能催化____________化学反应，意义是使细胞代谢有条不紊地进行。3．酶的作用条件较温和。(1)影响：酶对化学反应的催化效率的因素主要有____和___。一、酶的特性栏目链接核心点睛新知初探要点探究107～1013一种或一类温度pH(2)在一定条件下，酶活性最高时所对应的温度为___________。温度偏高或偏低均会使酶活性_____。一般来说，动物体内的酶最适温度在____________之间；植物体内的酶最适温度在_____________之间。(3)在一定条件下，酶活性最高时所对应的pH为___________。pH偏高或偏低均会使酶活性____。动物体内的酶最适pH大多在____________之间；植物体内的酶最适pH大多在__________之间。要点探究新知初探核心点睛栏目链接最适温度降低35℃～40℃40℃～50℃最适pH降低6.5～8.04.5～6.54．对酶的特性和原理进行连线。要点探究新知初探核心点睛栏目链接答案：①－b②－c③－a二、探究影响酶活性的条件1．实验一：温度变化对工业淀粉酶(适宜温度60℃)催化作用的影响。要点探究新知初探核心点睛栏目链接步骤试管编号123加入3%可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL提供环境温度60℃的水沸水冰块保温5min5min5min要点探究新知初探核心点睛栏目链接注入2%新鲜淀粉酶溶液1mL1mL1mL继续保温5min5min5min滴入碘液1滴1滴1滴实验现象无明显颜色变化蓝色蓝色(1)1号试管无明显变化说明____________________，2、3号试管呈蓝色说明____________________________。(2)该实验说明：工业淀粉酶在____℃时活性最高，温度______________________，都会影响酶的活性，使酶活性降低，因此酶的作用需要___________________。要点探究新知初探核心点睛栏目链接淀粉被完全水解了淀粉没有被完全水解60偏高或者偏低适宜的温度2．实验二：pH变化对过氧化氢酶催化作用的影响。栏目链接核心点睛新知初探要点探究步骤试管编号12320%肝脏研磨液1mL1mL1mL蒸馏水1mL5%氢氧化钠溶液1mL5%盐酸溶液1mL3%过氧化氢溶液2mL2mL2mL振荡试管结果有大量气泡产生无明显气泡无明显气泡(1)1号试管中有大量的气泡产生，说明过氧化氢酶的活性______，2、3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______。(2)该实验说明：酶的作用需要___________,_pH_____或______都会使酶活性降低。栏目链接核心点睛新知初探要点探究很高很低适宜的pH偏高偏低3．温度和pH对酶促反应速率的作用曲线。(1)曲线解读。①AB(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______；栏目链接核心点睛新知初探要点探究加快②B(E)点：酶促反应速率最快，酶活性最高，此时对应的温度(pH)称为__________________。③BC(EF)段：酶促反应速率随着温度(pH)的升高而______。(2)比较A、C、D、F四点说明：低温影响酶的活性，但不会使酶的__________破坏，温度升高后，酶仍能恢复活性；但高温、过酸、过碱会导致酶_________，使其永久失活。栏目链接核心点睛新知初探要点探究该酶的最适温度(pH)下降空间结构变性要点探究►问题导学1．探究温度对酶活性影响的实验中，能否在反应后加入新配制的斐林试剂，观察是否有砖红色沉淀生成，来判断试管中的淀粉是否水解了？2．探究温度对酶活性影响的实验中，能否用过氧化氢和过氧化氢酶来做这个实验？要点探究新知初探核心点睛栏目链接提示：不能。因为这个实验要严格控制温度，而斐林试剂的反应需要水浴加热。提示：不能。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。栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接3．探究pH对酶活性影响的实验中，能否在加入肝脏研磨液后，直接加入3%过氧化氢溶液，然后再调节pH?4．在将胃蛋白酶所处的环境pH从10降到1.5的过程中，酶的活性是如何变化的？试分析原因。提示：不能。因为酶的作用具有高效性，在调节pH之前，试管中已经发生了剧烈反应，会影响到实验结果。提示：不变，始终为0，因为胃蛋白酶的最适pH为1.5，在pH为10时，酶已经失活。栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接5．温度或pH超出酶的作用范围后，酶的活性为0，这时酶的空间结构被破坏了吗？试说明原因。提示：过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，但并未涉及肽键的断裂。0℃左右，酶活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下，酶的活性可以恢复。栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接1．酶专一性的验证：(1)思路：探究一酶特性的验证实验栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接(2)实例。①实验组：淀粉＋淀粉酶→麦芽糖②对照组：蔗糖＋淀粉酶→不分解，仍为蔗糖③现象：两组中都加入斐林试剂，并水浴加热，只有①组中出现砖红色沉淀。栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接2．探究酶活性的适宜条件：(1)思路：栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接(2)实例：课题名称用淀粉酶探究温度对酶活性的影响用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响实验材料淀粉溶液、唾液淀粉酶肝脏研磨液、过氧化氢溶液自变量温度pH自变量的设置方法分别用37℃的水、沸水、冰水处理分别用蒸馏水、HCl溶液、NaOH溶液处理因变量酶活性酶活性因变量的观察标准加碘液后溶液颜色变化的速率氧气产生的速率无关变量pH相同且适宜等温度相同且适宜等栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接特别提醒(1)选用淀粉、蔗糖和淀粉酶探究酶的专一性的实验中，所用的鉴定试剂只能是斐林试剂，而不能用碘液，因为淀粉被分解，不呈现蓝色，蔗糖溶液滴入碘液也不会变蓝色；若选用淀粉和蔗糖酶、淀粉酶做实验材料，所用试剂碘液和斐林试剂均可。(2)探究实验中测定的温度或pH对酶活性的影响，不能测定最适温度和最适pH；若要测定最适温度或pH，则应该降低梯度。栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接【例❶】下表是探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用实验设计及结果。试管编号①②③④⑤⑥2mL3%的淀粉溶液＋＋＋－－－2mL3%的蔗糖溶液－－－＋＋＋1mL2%的新鲜淀粉酶溶液＋＋＋＋＋＋反应温度/℃4060804060802mL斐林试剂＋＋＋＋＋＋砖红色深浅＋＋＋＋＋＋－－－栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接注：“＋”表示有；“－”表示无。最后一行“＋”的多少代表颜色的深浅。根据实验结果，以下结论正确的是()A．蔗糖被水解成非还原糖B．淀粉在淀粉酶的作用下水解成葡萄糖C．淀粉酶活性在60℃时比40℃时高D．淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性C栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接解析：酶具有专一性，一种酶只能催化一种或一类化学反应，淀粉酶只能催化淀粉水解，而不能催化蔗糖水解，A、D错；有淀粉溶液的三支试管都出现了砖红色沉淀，这说明淀粉酶将淀粉水解成了还原糖，但是这种还原糖是麦芽糖，不是葡萄糖，B错；可以看出，在60℃的条件下砖红色沉淀量比40℃条件下多，说明60℃条件下的试管中还原糖含量比40℃时多，这证明淀粉酶的活性在60℃时比40℃时高，C对。栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接名师点睛：实验设计题的解题思路(1)明确实验目的和原理。(验证的生物学事实是什么？所依据的生物学原理是什么)(2)找出实验自变量、因变量和无关变量。寻找方法是查找实验现象的条件和结果，研究的条件或因素就是自变量，非研究条件和因素就是无关变量，结果就是因变量。(3)构思实验中自变量的控制方法和实验结果的获得手段。栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接►跟踪训练1．在一块含有淀粉的琼脂块的四个固定位置，分别用不同方法处理，如图所示，将上述实验装置放入37℃恒温箱中，保温处理24h后，用碘液冲浸该琼脂块，可见其上面呈蓝色的斑块个数是()C栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接A．1B．2C．3D．4解析：1和2斑块处的唾液淀粉酶失活，3处无唾液淀粉酶，因此淀粉不能被水解，加碘后变蓝色。栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接探究二与酶有关的曲线分析1．表示酶高效性的曲线：(1)与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。(2)催化剂只会缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接2．表示酶专一性的曲线：(1)加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用。(2)加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快，说明酶具有专一性。栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接3．底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响：(1)甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。(2)乙图：在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接4．pH和温度对酶促反应速率的影响曲线：栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接(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。栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接(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，酶的催化作用将减弱。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。栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接特别提醒(1)酶催化反应时，酶不同，其最适pH不同，最适温度不同。对于同一种酶，改变pH时，不会影响到它的最适温度，同样改变温度时不会影响其最适pH。(2)适量增加酶的浓度会提高反应速率，但不会改变化学平衡；若适宜增加反应物的浓度，提高反应速率的同时改变了化学平衡。核心点睛新知初探要点探究栏目链接【例❷】某同学在研究化合物P对淀粉酶活性的影响时，得到如图所示的实验结果。下列有关叙述不正确的是()D栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接A．在一定范围内，底物浓度影响着酶促反应速率B．曲线①作为对照实验C．化合物P对该酶的活性有抑制作用D．若反应温度不断升高，则A点持续上移栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接解析：①②两条曲线对照可以说明P对该酶的活性有抑制作用；一定范围内升高温度，酶活性可能上升，但温度过高也会使酶活性降低，甚至失活。栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接名师点睛：(1)在分析温度和pH对酶活性影响的曲线时，要借助数学中分段函数的思想，分段描述，即以最适温度(pH)为界限进行表述。(2)在解答此类问题时，要特别关注纵坐标表示的是酶促反应速率，还是生成物的量。栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接►跟踪训练2．下图甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pH＝b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化曲线。若该酶促反应过程中改变某一初始条件，以下叙述正确的是()A栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接A．温度降低时，e点不移，d点右移B．H2O2量增加时，e点不移，d点左移C．pH＝c时，e点为0D．pH＝a时，e点下移，d点左移栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接解析：温