第1课时 酶的作用和本质 (2)

3．[备选题]如图为蔗糖酶作用机理示意图，下列说法正确的是( D )
A．蔗糖酶的化学本质是RNA B．该示意图说明酶具有高效性 C．一分子蔗糖可以水解为2分子葡萄糖 D．蔗糖酶不能催化麦芽糖水解是因为它们不能结合形成酶—底物复 合物
解析：蔗糖酶的化学本质是蛋白质；此图表明酶具有专一性，蔗糖 酶只能催化分解蔗糖，而不能催化分解麦芽糖，其原因是酶与底物不能 结合。蔗糖是由葡萄糖和果糖脱水缩合形成的二糖。
1．咀嚼米饭，一段时间后感觉有甜味，其原因是什么？ 提示：唾液中的淀粉酶催化淀粉水解为麦芽糖，麦芽糖有甜味。 2．在唾液作用下，瘦肉没有发生变化，其原因又是什么？ 提示：瘦肉的主要成分是蛋白质，唾液中的淀粉酶对蛋白质的水解 没有催化作用。
3．分析1、2两个实例，你能得出什么结论？ 提示：一种酶只能催化一种或一类反应，即酶具有专一性。 4．怎样设计实验验证酶具有专一性？(写出实验思路) 提示：不同反应物＋同一种酶→检测反应物是否发生变化。
2．以下是温度影响酶活性的实验内容，请完善该表格。
自变量
__温__度____
控制自变量
将装有等量酶的试管分别放入装有冰块、热水和 37 ℃的水的烧杯中，进行对照实验
因变量
淀粉是否水解
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
检测因变量
__用__碘__液__检__测__溶__液__是__否__变__蓝____
对无关变量进行控制 溶液的量以及试管洁净度等保持相同
A．该酶催化反应的最适温度为35 ℃左右， 最适pH为8左右
B．当pH为8时，影响酶促反应速率的主要因素是底物浓度和酶浓 度
C．随pH升高，该酶催化反应的最适温度也随之变化 D．当pH为任一固定值时，实验结果都可以证明温度对酶促反应 速率的影响
解析：由图可知，温度约为35 ℃时，酶促反应速率相对较快，温度 高于35 ℃(如图37 ℃)或低于35 ℃(如图33 ℃和30 ℃)，酶促反应速率均 下降，所以该酶的最适温度为35 ℃左右；由图可知，pH为8时，酶促反 应速率相对于pH大于8或小于8时快，所以该酶最适pH为8左右，A正 确。当pH为8时，不同温度下酶促反应速率不同，说明此时温度为影响 酶促反应速率的主要因素，B错误。在一定范围内，随pH的升高或降 低，该酶促反应的最适温度均为35 ℃左右，C错误；当pH过高或过低 时，酶变性失活，不同温度下的反应速率可能相同，此时温度已不再是 酶促反应速率的影响因素，D错误。
第1节 降低化学反应活化能的酶
第2课时 酶的特性
本书是《降低化学反应活化能的酶》第2课时的内容。本节教材内容包括 “酶具有高效性”“酶具有专一性”“影响酶活性条件的探究与分析”三大 内容。其中“酶具有高效性”的内容，在前一课时的“比较过氧化氢在不同 条件下的分解”实验中学生已自我构建。有关“酶具有专一性”的内容，可 通过同一种酶对不同底物的作用的实验来突破。因此，“影响酶活性的条 件”的探究实验是本节课的重心所在，而这一内容所包含的实验方案设计、 实验操作过程及实验结果分析，既是前面所学的“酶的作用与本质”知识的 延续和进一步理解，又是学生以后学习影响光合作用和呼吸作用因素的基 础，同时也是培养学生生物科学研究素养非常好的内容，对学生学习与研究 生命科学的兴趣将产生较大的影响。
1．下面是酶活性受pH影响的示意图，其中正确的是( A )
解析：酶活性受pH的影响，在最适pH时，酶活性最高，pH过低或 过高，酶分子结构受到破坏，酶活性丧失，不可恢复；在最适pH范围 内，酶活性随pH增大而增加，超过了最适pH，酶活性随pH增大而降 低。
2．某同学研究温度和pH对某酶促反应速率 的影响，得到如图所示的曲线。下列分析正确 的是( A )
(3) 曲 线 中 的 BC 段 表 明 超 过 一 定 范 围 ， _随__着__温__度__的__升__高__，__酶__的__活__性__逐__渐__降__低_____。
(4)D 点 对 应 的 温 度 称 为 _最__适__温__度_____ ， D′ 点 对 应 的 pH 称 为 _最__适__p__H_____。
1．DNA酶能水解DNA，而不能水解蛋白质，这说明酶具有( C )
A．温和性
B．多样性
C．专一性
D．高效性
解析：DNA酶能水解DNA，而不能水解蛋白质，体现了酶具有专一
性。
[知识拓展] 无机催化剂的化学反应范围比较广，例如酸能催化蛋白
质、脂肪、淀粉水解。
2．如图表示一个酶促反应，它反映的酶的特性和A、B、C最可能 的物质依次是( C )
知识点三 酶的作用条件 较温和
1．探究温度和pH对酶活性影响的示意图
2．含义
(1) 曲 线 中 的 AB 段 表 明 在 一 定 范 围 内 ， _随__着__温__度__的___升__高__，__酶__的__活__性__逐__渐__增__强___。
(2)曲线中的B点表示在此温度时，酶的____活__性__最__高__。
A．高效性 B．专一性 C．专一性 D．高效性
蛋白酶 蛋白质 多肽 麦芽糖酶 麦芽糖 葡萄糖 淀粉酶 淀粉 麦芽糖 脂肪酶 脂肪 甘油和脂肪酸
解析：由图示可知，图中A在反应前后不变化，则可推断出A是酶分 子，B是反应物，C是产物；反应物与酶分子上的特有结构相吻合，说 明酶具有专一性。图示中产物是由两个小分子组成的物质，而B是由多 个小分子单位组成的大分子，由此可推断B可能是淀粉，C是麦芽糖， 则A是淀粉酶。
教师可通过提问上一节课Fe3＋和过氧化氢酶催化过氧化氢分解速率 快慢，让同学们总结出酶有高效性的特点；然后设计实验探究淀粉酶对 淀粉和蔗糖的水解作用，从而得出酶具有专一性的特点；然后完成探究 影响酶活性的条件的实验，进而指出酶的作用条件比较温和；最后分析 比较酶活性受温度和pH影响的示意图的细微差别。
你吃过多酶片吗？多酶片为什么能助消化？多酶片通常为肠溶衣与 糖衣的双层包衣片，内层为胰酶，外层为胃蛋白酶，为什么要进行这样 的包裹设计呢？
教学目标
素养目标
1.通过比较 Fe3＋和过氧化氢的催化效率，总结出酶具 1.说明酶活性受到环
有高效性的特点。 境因素的影响。
2.通过淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用的实验，总结 2.探究酶催化的专一
3．以下是pH影响酶活性的实验内容，请完善表格。
自变量
____p_H___
控制自变量
将等量的氢氧化钠、盐酸和蒸馏水分别放入装有等量 酶的试管中，进行对照实验
因变量
过氧化氢的分解速率
检测因变量
_观__察__气__泡__产__生__的__情__况_____
对无关变量进行控制
溶液的量以及试管洁净度等保持相同
解析：题图中两支试管的自变量是催化剂的种类，此实验可以说明 肝脏研磨液中的过氧化氢酶相对于FeCl3来说具有高效性。
2．纺织工业上的褪浆工序常用两种方法：化学法，需用NaOH 7～
9克/升，在70～80 ℃条件下作用12小时，褪浆率仅为50%～60%；加酶
法，用少量细菌淀粉酶，在适宜温度时只需5分钟，褪浆率达100%。这
图中A表示酶，B表示被A催化的底物，E、F表示B被分解后产生的 物质，C、D表示不能被A催化的物质。
3．意义：使___细__胞__代__谢___有条不紊地进行。
[知识拓展] 酶具有专一性的理论假说 酶具有专一性的主要理论假说有“锁钥学说”和“诱导契合学 说”，都强调酶空间结构和底物空间结构的相互吻合，因此酶的空间结 构一旦改变或丧失，酶的专一性也就没有了，下图是锁钥学说示意图。
一事实说明( B )
A．酶具有多样性
B．酶具有高效性
C．酶具有专一性
D．酶具有溶解性
解析：由题意可知，用少量淀粉酶褪浆比用NaOH褪浆所用时间短
得多，褪浆率高得多，说明酶具有高效性。
知识点二 酶具有专一性
1．酶具有专一性的含义：每一种酶只能催化__一__种__或__一__类____化学 反应。
2．物理模型
[练后归纳] “四看法”分析酶促反应曲线 (1)一看横纵坐标。横坐标是自变量，纵坐标是因变量。曲线表示纵 坐标随横坐标的变化而变化。 (2)二看曲线变化。分析同一条曲线升、降或平的变化。 (3)三看特殊点。特殊点即曲线的起点、终点、顶点、转折点、交叉 点等五点，理解特殊点的意义。 (4)四看坐标系中有几条曲线。当有多条曲线时，应从两个方面分 析：①当横坐标相同时，对应的纵坐标之间的关系；②当纵坐标相同 时，对应的横坐标之间的关系。
3．[备选题]探究温度对酶活性影响最合理的实验步骤是( D )
①取3支试管编号，各注入2 mL淀粉溶液；另取3支试管编号，各注
入1 mL新鲜的淀粉酶溶液 ②将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶
液试管中，维持各自的温度5 min ③向各试管滴两滴碘液，摇匀 ④
将6支试管分成三组，每组各有一份淀粉溶液和一份淀粉酶溶液，分别
2．请以H2O2、肝脏研磨液、Fe3＋为例，写出验证酶具有高效性的 实验思路。
提示：(1)H2O2＋新鲜肝脏研磨液→观察产生气泡的多少、快慢； (2)H2O2＋Fe3＋→观察产生气泡的多少、快慢。
1．如图是“过氧化氢在不同条件下的分解实验”。该实验结果说 明酶的催化作用具有( B )
A．专一性 B．高效性 C．多样性 D．易失活
(5)图中A′、C、C′表示酶的空间结构遭到破坏，使酶_____失__活_。 (6)图中A点酶活性很低，但酶的__空__间__结__构____没有被破坏。
1．许多加酶洗衣粉标有“请勿用60 ℃以上的热水，以免洗衣粉失 效”。你能说出其中的理论依据吗？运用所学知识介绍加酶洗衣粉的使 用方法。
提示：温度过高会影响酶的活性，甚至会使酶因高温变性而失活。 在温水条件下使用加酶洗衣粉效果更好。
出酶具有专一性的特点。 性、高效性及影响酶
3.通过探究影响酶活性的条件的实验，理解酶的作用 活性的因素。
条件比较温和。
知识点一 酶具有 高效性
1．酶具有高效性的含义：酶的催化效率大约是__无__机__催__化__剂____的 107～1013倍。
2．意义：使细胞代谢___快__速___进行。
1．如图的哪两条曲线相比可以说明酶具有高效性？ 提示：加入酶和加入无机催化剂的曲线相比能说明酶具有高效性。
放在60 ℃的热水、沸水和冰水中 ⑤观察实验现象
A．①→②→④→③→⑤
B．①→③→②→④→⑤
C．①→③→④→②→⑤
D．①→④→②→③→⑤
解析：探究温度对酶活性影响的实验，关键是先分别将酶和底物处 理到所需温度，然后再混合，最后滴加碘液并观察实验现象。