1-3-1探究酶的专一性和高效性
学科核心素养下的“酶的特性”实验教学
学科核心素养下的“酶的特性”实验教学摘要：本文基于生活中的现象开展科学探究实验，通过探究实践活动认同酶具有专一性，高效性和作用条件温和的特点。
在实验中体验科学探究的一般流程，从而培养学生科学思维和科学探究的生物学科核心素养。
本文通过系统的对高中生物课程中涉及的科学思维能力相关的实例的梳理，形成教学案例，对于完善高中学生高中学生生物课程教学体系；有针对性的培养高中学生科学思维能力有重要意义。
关键词酶的特性；科学探究；科学思维；教学设计中图分类号：G84科学思维作为核心素养的重要组成方面，如何在生物课堂中渗透核心素养却没有一个完整的实施办法。
生物学是一门实验性学科，实验能系统地训练学生的思维能力、动手能力、操作能力和团队合作能力，培养学生实事求是的科学态度，因此生物实验是培养学生创新精神的最好途径。
1教材分析及设计思路本节教学内容是人教版2019年普通高中生物学必修一《分子与细胞》，第五章第1节“降低化学反应活化能的酶”第二课时。
课程标准中建议：通过开展实验探究酶催化作用的高效性和专一性，探究温度、pH等因素对酶活性的影响，认识酶的作用特性以及影响酶作用的因素，进而理解酶在细胞内的物质和能量转变中的地位和作用。
通过第一课时对“酶的作用及本质”的学习，学生具备了一定的设计实验及分析变量的能力。
本节课以生物学实验为载体，以科学思维为工具，在学生获取事实证据、批判性思考实验结果的过程中理解酶的特性。
2教学过程2.1创设情景，导入新课学生观看新闻“英国科学家合成酶的工具箱，大幅提高塑料的降解效率”，引导学生思考：塑料制品在自然状态下分解的速率很慢，为什么人们就想到了用酶来催化分解呢？为什么科学家的设计思路是制造出包含各种酶的工具箱来分解不同塑料制品呢？2.2设计实验，自主探究酶的高效性与专一性探究活动一：现有三瓶棕色试剂，编号为1-3，其中一瓶为土豆研磨液，另外两瓶试剂中无过氧化氢酶，请同学们根据所给材料（3% H2O2溶液、试管、量筒、滴管等）设计并进行实验，确定哪瓶试剂是土豆研磨液。
探究酶的特性 高效性和专一性
诀
3.结合实验题目“比较Fe 3+和过氧化氢酶对的过氧化 氢催化作用”，试分析怎样找出自变量和因变量。
题目中的Fe3+和过氧化氢酶即为自变量，结合实验原理， 氧气为因变量，因为有气体生成，所以有气泡冒出。
验
证
确定组别
酶
正
实
推
验
因变量
设
计
思
自变量
路
正
的
推
程 序
实验目的
实验原理 实验材料
设
计
• 思路设计正推导，
验
证
酶
5、请尝试运用以上方法，利用以
专
下实验材料和用具：蔗糖溶液、唾
一
液淀粉酶溶液、淀粉溶液、斐林试
性 的
剂、试管、37oC恒温水浴锅、沸水
设
浴锅。
计
验证 唾液淀粉酶的催化作用具
思
有专一性。
路
请设计实验思路和实验步骤。
和
步
骤
验 证 酶
对 照 组：
2m 蔗糖溶液
观察 无砖红
L1m 淀粉酶溶液 + 检测 色沉淀
验
证 酶
4、请选用以下实验材料和工具：
催 蒸馏水、唾液淀粉酶溶液、淀粉溶
化 液、斐林试剂、试管、37oC恒温水
作 用
浴锅、沸水浴锅。验证唾液淀粉酶
的 具有催化作用。
实
请完成实验步骤。
验
步
骤
验
证
1、取 2支试管，分组编号 A、B，各加
酶
入2mL的淀粉溶液 ,与蒸馏水、淀粉酶
催
溶液放入 37oC恒温水浴锅中保温 5mi 。
L
1m 蔗糖酶溶液
探究酶高效性和专一性
洗 涤 前
洗 涤 后
请大家结合课本实验思考：
1、用怎样的实验装置可以有效的控制过氧化 氢与酶的接触，保证反应的准确性？
2、用怎样的装置可以清晰观察产生气体的多 少从而来判断反应的速率的快慢呢？
探究酶的高效性
实验材料：过氧化氢溶液
肝脏研磨液 氯化铁溶液
实验器材： 20ml医用注射器 流量调节器 滤纸片 镊子 烧杯
实验结论：
利用过氧化氢酶和氯化铁溶液对照实验说明：
酶具有高效性
探究酶的专一性
实验材料：过氧化氢溶液 淀粉溶液 肝脏研磨液 唾液淀粉酶 斐林试剂
实验器材：20ml医用注射器 流量调节器 滤纸片 镊子 烧杯
请大家设计以“酶的高效性实验”为基础，设置 实验证明酶具有高效性
实验结论：
酶具有专一性
思考：
探究酶的高效性和专一性甘南州合作一中马涛1掌握实验设计的一般原则尤其是对照原则以及单因子变量原则
探究酶的高效性和专一性
甘南州合作一中 马涛
1、掌握实验设计的一般原则，尤其是对照原则以及单因 子变量原则。 2、利用所给实验材料、器材和药品设计展示实验方案。 3、小组为单位完成实验，并分析实验存在误差的原因。 4、完成小组评价表。 5、探索创新，实验拓展。
2、推入活塞至4cm处，向注射器内加入2ml过氧化 氢溶液，并用流量调节器密封注射器口端。（注意 在滴加过氧化氢溶液时应缓慢进行，防止过氧化氢 与滤纸片接触。）
3、同时将注射器旋转180度，确保反应同时进行， 观察反应过程，并记录相同的反应时间内产生氧气 的量。
思考：
为什么每个组加入的过氧化氢的量相 同而实验结果不同呢？？？
想一想：能不能用上述的实验材料和器材来设计实验呢？ 提示：
酶高效性实验报告
一、实验目的1. 了解酶的催化作用及其高效性。
2. 通过实验验证酶的催化效率远高于无机催化剂。
二、实验原理酶是一种具有催化功能的生物大分子，主要由蛋白质组成。
酶具有高效性、专一性和可调节性等特点。
酶的催化效率通常比无机催化剂高106～1010倍。
本实验通过比较过氧化氢酶与铁离子催化过氧化氢分解的反应速率，验证酶的高效性。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：新鲜肝脏、过氧化氢溶液、三氯化铁溶液、蒸馏水、滴管、试管、计时器等。
2. 实验仪器：恒温水浴锅、天平、移液器、显微镜等。
四、实验步骤1. 准备工作：将新鲜肝脏用研钵研磨，制成肝脏研磨液；将过氧化氢溶液和三氯化铁溶液分别加入两个试管中，编号为1号和2号。
2. 实验操作：a. 将2毫升过氧化氢溶液加入1号试管中，作为对照组；b. 将2毫升过氧化氢溶液加入2号试管中，作为实验组；c. 向1号试管中加入2滴肝脏研磨液，向2号试管中加入2滴三氯化铁溶液；d. 将两个试管同时放入恒温水浴锅中，恒温条件下反应；e. 观察两个试管中气泡产生的速度和数量，并记录数据；f. 重复实验3次，取平均值。
五、实验结果与分析1. 实验结果：1号试管中气泡产生速度较快，数量较多；2号试管中气泡产生速度较慢，数量较少。
2. 分析：1号试管中的肝脏研磨液中含有过氧化氢酶，能迅速催化过氧化氢分解；2号试管中的三氯化铁溶液虽然也能催化过氧化氢分解，但其催化效率远低于过氧化氢酶。
因此，实验结果验证了酶的高效性。
六、实验结论通过本实验，我们验证了酶具有高效性。
在恒温条件下，过氧化氢酶催化过氧化氢分解的反应速率远高于铁离子。
这说明酶在生物体内具有重要作用，能显著提高生物体内的化学反应速率。
七、实验讨论1. 酶的高效性可能与酶的催化机理有关。
酶通过降低反应活化能，使反应速率提高。
2. 实验中，肝脏研磨液中的过氧化氢酶可能受到温度、pH值等因素的影响。
在实验过程中，我们尽量保持恒温条件，以排除这些因素的影响。
探究酶的专一性
探究酶的专一性一、学习任务分析探究性实验教学在高中生物教学中占有重要的实验是一切自然科学研究的基础和起点。
地位。
浙教版高中生物必修 1 模块中有 4 个探究实验 ,主要围绕有关生物催化剂———酶的催化特性、证实大部分酶的化学本质是蛋白质的实验探究。
因此本实验在整个必修一实验中占有非常重要的地位。
所以本次实验课主要以认知学理论为基础，来培养学生“发现问题——提出问题——解决问题”的科学探究方法，初步领悟科学探究思想。
二、学习者分析从学生的知识结构上看：学生具备了一定的生物细胞知识，了解细胞的结构和功能，对化学催化剂有感性认识，具备了一定的发现问题、提出假设、设计实验以及进行探究活动的一般方法，具有利用网络进行搜集、处理及表达、展示信息的能力。
但对在实验中控制变量问题的能力较弱。
从学生年龄特征上看：高二学生的逻辑思维能力已经增强，具备了对事物的推理、判断和创造性思维能力。
三、教学重难点1、教学重点：比较唾液淀粉酶与蔗糖酶对淀粉和蔗糖的作用；2、教学难点：对照性实验设计中的几个主要原则；四、教学目标1、知识与技能目标：(1)说明酶在细胞代谢中的特性。
(2)进行有关实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量变化以及设置对照组和重复实验。
2、过程与方法目标：(1)学生主动参与科学探究的虚拟实验活动，掌握科学探究的程序和方法，培养创造性思维能力和动手实践的能力。
(2)通过以小组为单位的学习，学生学会与人交流和合作的能力3、情感态度与价值观目标：(1)通过对“比较唾液淀粉酶与蔗糖酶对淀粉和蔗糖的作用”的探究性学习，培养崇尚科学的态度和实事求是的精神。
(2)培养知难而进、锲而不舍的顽强的意志品质和勇于探索未知世界、勇于创新的精神。
五、教学过程1、贴近生活激趣导入：课前让同学们预习本节内容找寻生活中与酶有关的产品，现在我们来交流一下（学生有可能找到加酶洗衣粉洗涤衣物的问题、多酶片、生物酶牙膏等问题）。
通过上节课的学习我们知道，酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，不同的酶对不同的物质的催化能力有何不同？从而导入酶的专一性的课题。
酶特性检验实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的通过本实验，了解酶的催化作用特性，包括酶的专一性、高效性、温度和pH值对酶活力的影响，以及酶的激活剂和抑制剂对酶活力的作用。
通过对酶特性的研究，进一步掌握酶在生物体内的作用及其调控机制。
二、实验材料1. 实验材料：- 酶提取液（如唾液淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等）- 底物溶液（如淀粉溶液、蛋白质溶液、脂肪溶液等）- pH缓冲液（不同pH值的缓冲液）- 温度控制装置（恒温水浴）- pH计- 显微镜- 试管、试管架、滴管、移液器等2. 试剂：- 碘液- 斐林试剂- 班氏试剂- 激活剂（如金属离子）- 抑制剂（如竞争性抑制剂、非竞争性抑制剂）三、实验方法1. 酶的专一性检验：- 将酶提取液与底物溶液混合，观察酶催化底物反应的现象。
- 使用不同底物进行对比实验，验证酶的专一性。
2. 酶的高效性检验：- 将酶提取液与底物溶液混合，观察酶催化底物反应的现象。
- 使用相同底物，将酶提取液与无机催化剂（如FeCl3）进行对比实验，验证酶的高效性。
3. 温度对酶活力的影响：- 将酶提取液与底物溶液混合，在不同温度下进行反应。
- 观察酶催化底物反应的现象，分析温度对酶活力的影响。
4. pH值对酶活力的影响：- 将酶提取液与底物溶液混合，在不同pH值下进行反应。
- 观察酶催化底物反应的现象，分析pH值对酶活力的影响。
5. 激活剂和抑制剂对酶活力的影响：- 在酶提取液和底物溶液中分别加入激活剂和抑制剂。
- 观察酶催化底物反应的现象，分析激活剂和抑制剂对酶活力的影响。
四、实验结果与分析1. 酶的专一性检验：- 通过实验观察，酶提取液在特定底物存在下表现出催化作用，而在其他底物上无催化作用，证明酶具有专一性。
2. 酶的高效性检验：- 通过实验观察，酶提取液在催化底物反应时，反应速度明显快于无机催化剂，证明酶具有高效性。
3. 温度对酶活力的影响：- 通过实验观察，酶催化底物反应的速度随温度升高而加快，在一定温度范围内，酶活力达到最大值，超过此温度，酶活力逐渐降低。
酶的高效性与专一性
1 10 0 1 0 0 01 1 0 1 1 01 0 0 0 0 10 1 0 0 0 00 0 1 1
摇匀，37℃ 水浴中保温10min 各 2ml
摇匀，沸水浴中加热5—10min
实验现象解析
五.结果表示
观测、记录各试管的反应现象、并对实验 现象做出相应解析
六、思考题
1、酶作为一种生物催化剂，其催化特性 除了高效性与专一性外，还有哪些特点？
酶的高效性 酶的催化效率比一般催化剂高出107-1013
倍。专一性实验以过氧化氢酶为例，过氧化氢 酶的广泛分布于生物体内，能将代谢中产生的 过率比氧无化机氢催H2化O2剂分铁解粉成高H120O个数和量O级2 ，。反其应催速化率效 可观察O2 产生的情况。
酶催化的专一性
酶与一般催化剂相比，最显著的区别之一 是酶具有高度的专一性，专一性又称特异性，是 指一种酶只作用于一类化合物或一定的化学键， 以促进一定的化学变化，并生成一定产物。本实 验中唾液淀粉酶只能使淀粉水解成麦芽糖而不能 使蔗糖水解成葡萄糖和果糖，相反蔗糖酶只能使 蔗糖水解成葡萄糖和果糖而不能使淀粉水解成麦 芽糖，由此证明酶的专一性。
筒；白瓷板 3、试剂 （1）铁粉 （2）2%过氧化氢H2O2 （3）唾液淀粉酶:先用蒸馏水漱口，再含10ml左右蒸
馏水，轻轻漱口，数分钟后吐出收集在烧杯中，用数 层纱布或棉花过滤，所得清澈的唾液淀粉酶原液。根 据酶活高低稀释50-100倍，即为唾液淀粉酶溶液。 （4）蔗糖酶溶液：取1g 鲜酵母或干酵母放入研钵中， 加入少量石英砂和水研磨，再加入50ml蒸馏水，静 置片刻，过滤即得。
（5） 2% 蔗糖溶液：用分析纯蔗糖现用现配
（6）1%淀粉溶液： 1 g淀粉和0.3g NaCl ,用5 ml 蒸馏水悬浮，慢慢加入60ml煮沸的蒸馏水中，煮沸 1min，冷却至室温，加水到100ml，冰箱贮存。
酶的高效性
酶的高效性
1、高效性：酶的催化效率比无机催化剂更高,使得更快。
2、专一性：一种酶只能催化一种或一类底物,如蛋白酶只能催化成多肽、二肽酶可催化各种形成的二肽。
3、温和性：是指酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的。
酶促反应的特点：
一、酶促发展反应具备极高的效率。
二、酶促反应具有高度的特异性。
三、酶活性的可调节性。
四、酶活性的不稳定性。
酶的特异性就是指酶对底物的选择性，存有以下三种类型：
1、绝对特异性酶只作用于特定结构的底物，生成一种特定结构的产物。
如淀粉酶只作用淀粉。
2、相对特异性酶可以促进作用于一类化合物或一种化学键。
比如磷酸酶可以促进作用于所有不含磷酸酯键的化合物。
3、立体异构特异性一种产仅作用于立体异构体中的一种。
例如l-乳酸脱氢酶只作用于l-乳酸，而对d-乳酸不起催物作用。
主要特性：
普遍性：
1、酶与通常催化剂一样，只催化剂热力学容许的化学反应；
2、可以加快化学反应的速度，而不改变反应的平衡点，即不改变反应的平衡常数；
3、促进作用机理都就是减少反应的活化能；
4、在反应前后，酶没有质和量的改变，且微量的酶便可发挥巨大的催化作用。
特殊性：
但是酶也具有不同于其他催化剂的特殊性。
在酶促发展反应中，酶做为高效率催化剂，使反应以极快的速度或在通常情况无法反应的条件下展开。
酶是生物体内进行各种化学反应最重要的物质。
重点题型二 “对比法”验证酶的高效性和专一性
重点题型二“对比法”验证酶的高效性和专一性
[规律方法]
(1)验证酶的高效性
①设计思路：通过将不同类型催化剂(主要是酶与无机催化剂)催化底物的反应速率进行比较，得出结论。
②设计方案
(2)验证酶的专一性
①设计思路：常见的方案有两种，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。
②设计方案
特别提醒(1)探究酶作用的高效性时，应围绕无机催化剂和酶制剂这一单一变量设置对照。
(2)探究酶作用的专一性时，应围绕底物或酶制剂设置变量。
(3)若底物选择淀粉和蔗糖，用淀粉酶来验证酶的专一性时，检测底物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂，不宜选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。
[技能提升]。
人教课标生物必修1用演示实验探究酶的高效性和专一性
用演示实验探究酶的高效性和专一性一、酶的高效性为了证实酶的高效性，课堂上需演示过氧化氢分解成水和氧气的实验，目的在于让学生学会探究酶的催化效率的方法，及比较过氧化氢酶和Fe3+催化效率的高低。
我先介绍动物在新陈代谢过程中产生的过氧化氢对机体有毒害作用，但机体通过过氧化氢酶，催化过氧化氢迅速分解成水和氧气而解毒。
Fe3+也可催化这一反应。
实验步骤：1．制备肝脏研磨液，这一步可在课前做好。
上课前去市场收集鱼贩废弃的肝胰脏（实验中强调必须用新鲜的刚从活体动物体取出的肝脏。
因为酶是蛋白质，放久了可能受细菌作用使组织中的酶分子数量减少或活性降低），用家用搅拌机按肝脏1、水4的比例，先少加些水，将剩余水冲洗后全加入。
研磨成匀浆的目的是破坏细胞结构，使其中的酶释放出来。
这个问题可让学生思考再解释。
2．取两只试管，分别加入10mL的体积分数为3％的过氧化氢溶液。
3．把两滴肝脏研磨液滴入试管，向另一试管内滴入两滴三氯化铁的质量分数为3.5％溶液，立即用棉花塞紧试管口，以免氧气逸出。
4．轻轻地振荡两只试管，问学生会有什么现象出现。
学生齐声回答有气泡产生。
然后让学生观察，发现两只试管中都有气泡产生，放入肝糜的试管内先产生气泡且气泡很多。
这时课堂气氛开始活跃起来。
5．将点燃的但无火焰的卫生香分别放在试管口（不要插入太深，拔棉花和插入卫生香要快）。
再问学生有何现象？学生一同回答放在有肝糜的试管口的卫生香燃烧，有火焰；而放在有Fe3+的试管口的卫生香只是发亮但不燃烧。
在操作这一步时，课堂气氛相当活跃，学生非常兴奋。
最后让学生讨论得出：过氧化氨酶的催化效率高于铁离子的结论。
并进一步指出，酶的催化一般是无机催化剂的数万倍至数亿倍，概括出酶的高效性。
在做完这个实验后，要强调实验成功的关键取决于两点：①肝脏的新鲜程度，前面已叙。
②滴加三氯化铁液和肝脏研磨液不能合用一支滴管。
否则，由于酶的催化效率的高效性，少量酶带入三氯化铁溶液中也会影响实验结果的准确性，甚至使人产生错觉，作出错误的判断。
《酶的特性》教案(5篇)
《酶的特性》教案（5篇）《酶的特性》教案 1一、教材分析本节课主要讲述酶在生物新陈代谢中的重要作用及其生理特性,教材对酶的本质和特性作了重点介绍。
本章本节课内容是高二生物教材的重难点内容。
自然界中的一切生命现象皆与酶的活动有关。
在本章节中通过探索验证酶的特性的教学过程，培养学生建立科学的思维方法和研究精神。
二、教学目标：1、知识目标：学会控制自变量，观察和检测因变量的变化及设置对照组和实验组。
2、能力目标：学会用准确的语言阐明实验探究的结果。
概述温度和pH影响酶的活性。
4、情感态度价值观：体验科学探究过程,领悟科学探究方法，体现团队合作精神。
三、教学难点：确定和控制对照实验中的自变量和无关变量，观察和检测因变量的变化。
四、学情分析学生通过上一节课的学习已经有了实验操作基础，这节课的三个实验是在前面的基础上完成的，所以学生对此并不陌生。
五、教学方法1．实验法：比较过氧化氢在不同条件下的分解。
2．学案导学：见后面的学案。
3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备实验材料用具的准备、课件制作、学生预习有关内容七、课时安排：1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
教师：通过复习上节课的内容---酶的高效性的实验，导入新课。
提问：酶的催化效率如此高效，酶能否催化任意一个化学反应?（三）合作探究、精讲点拨。
探究一：酶的专一性教师演示“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”实验，学生边看边做此实验，仔细观察根据现象可知:淀粉酶只能催化淀粉水解，而不能催化蔗糖水解。
说明生物体内某些酶只能催化某些分子结构相近的物质，而不能催化所有物质。
如二肽酶能水解任意两种氨基酸组成的二肽。
所以，每一种酶只能催化一种或一类化合物。
通过实验可以得出这样的结论：酶的催化作用具有专一性。
新教材高中生物第三章细胞的代谢第二节第1课时酶的概念及专一性和高效性学案浙科版必修第一册(含答案)
新教材高中生物学案浙科版必修第一册：第二节酶是生物催化剂课程目标第1课时酶的概念及专一性和高效性知识点一酶的发现与酶的本质1．酶的发现过程(1)18世纪末：意大利科学家斯帕兰扎尼的实验说明了__胃液中有一种能消化肉的物质__。
(2)19世纪50年代：巴斯德提出酒精发酵是__酵母菌代谢活动__的结果，李比希则认为，__酒精发酵__仅仅是一种化学反应，与酵母菌的活动无关，最多只需要酵母菌中的某种物质参与而已。
(3)1897年：德国的毕希纳证明促使酒精发酵的是__酵母菌中的某种物质——酶__，而不是__酵母菌本身__。
(4)1926年：美国的萨姆纳得到__脲酶__结晶后，证明酶的本质是__蛋白质__。
(5)20世纪80年代初：科学家发现极少数特殊的酶是__RNA__。
2．酶的本质绝大多数酶是__蛋白质__；少数的酶是__RNA__，我们称这一类酶是__核酶__。
小思考：(1)酶与双缩脲试剂反应，一定会出现紫色吗？(2)酶的基本单位一定是氨基酸吗？【答案】(1)不一定，少数酶是RNA。
(2)不一定，少数酶是RNA，其基本单位是核糖核苷酸。
知识点二酶是生物催化剂1．酶与底物结合，形成__酶底物复合物__，然后这个复合物发生一定的__形状__变化，使底物变成产物，并从复合物上脱落，同时酶分子又__恢复原状__。
2．酶与无机催化剂的共性：促使反应物发生化学变化，本身却不发生__化学__变化。
3．酶的作用是__降低化学反应的活化能__，使得化学反应加快。
4．酶作用的强弱用__酶活性__表示。
知识点三酶的特性1．酶的催化活性极高：由于酶通过与底物分子结合，使化学反应极易进行，所以反应效率__极高__。
2．酶有专一性：由于酶分子的结构只适合与一种或是一类分子结合，所以一种酶只能催化__一种__底物或__少数几种__相似底物的反应。
3．酶的催化作用受多种条件的影响：pH、__温度__和某些化合物等都能影响酶的作用。
高中生物(必修第一册 人教版)讲义教案：酶的特性(含答案)
第2课时酶的特性（答案在最后）[学习目标] 1.阐明酶的高效性、专一性和作用条件较温和。
2.通过探究“影响酶活性的条件”，培养科学探究能力。
一、酶具有高效性和专一性1．酶具有高效性(1)酶的高效性是指同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。
(2)酶的催化效率是无机催化剂的107～1013倍，说明酶具有高效性。
2．酶具有专一性(1)酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
而无机催化剂催化的范围比较广，如酸能催化蛋白质、脂肪和淀粉水解。
(2)实例：脲酶只能催化尿素分解。
判断正误(1)二肽酶能催化多种二肽水解，不能说明酶具有专一性()(2)催化脂肪酶水解的酶是蛋白酶()答案(1)×(2)√解析(1)酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应，二肽酶能催化多种二肽水解，能说明酶具有专一性。
(2)脂肪酶的化学本质是蛋白质，可由蛋白酶水解。
任务一：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用淀粉和蔗糖都是非还原糖，但淀粉水解后会生成麦芽糖，蔗糖水解后会产生葡萄糖和果糖，麦芽糖、葡萄糖和果糖都是还原糖。
如表为比较淀粉酶对淀粉和蔗糖的催化作用实验，请分析回答下列问题：试管编号 1 2可溶性淀粉溶液 2 mL －蔗糖溶液－ 2 mL新鲜的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL60 ℃水浴保温5 min新配制的斐林试剂 2 mL 2 mL水浴加热2 min实验现象有砖红色沉淀没有砖红色沉淀(1)1号试管有砖红色沉淀生成，2号试管不出现砖红色沉淀，说明什么？你能从该实验得到什么结论？提示1号试管有砖红色沉淀生成，说明产生了还原糖，淀粉被水解；2号试管不出现砖红色沉淀，说明蔗糖没有被水解。
结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的作用具有专一性。
(2)上述实验中能否使用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂？提示不能，因为碘液只能检测淀粉的有无，而蔗糖分子无论是否被水解都不会使碘液变色。
(3)该实验的自变量和因变量分别是什么？提示自变量：底物的种类；因变量：底物是否被淀粉酶水解。
酶的高效性和专一性
实验一酶的高效性和专一性2药品：铁粉（可用Fe3O4代替）、H2O2、蔗糖、可溶性淀粉、5水硫酸铜、枸橼酸钠、1水碳酸钠、纯净水、氯化钠、设备：滤纸、马铃薯、脱脂棉或、一次性纸杯研钵、漏斗、电炉、试剂瓶、药匙、玻棒、量筒、容量瓶、烧杯内容：过氧化物酶的高效性，唾液淀粉酶专一性实验二温度对酶活力的影响 2淀粉、纯净水、氯化钠、KI、I2、标签纸、滤纸、脱脂棉或、一次性纸杯漏斗、电炉、试剂瓶、药匙、玻棒、量筒、容量瓶、烧杯不同温度对唾液淀粉酶活力的影响实验三不同pH对唾液淀粉酶活力的影响pH对酶活力的影响 2淀粉、枸橼酸钠、1水碳酸钠、纯净水、氯化钠、KI、I2、磷酸氢二钠、枸橼酸、滤纸、马铃薯、脱脂棉或、一次性纸杯漏斗、电炉、试剂瓶、药匙、玻棒、量筒、容量瓶、烧杯实验四酶的激活与抑制作用唾液淀粉酶活力的激活与抑制 2淀粉、5水硫酸铜、纯净水、氯化钠、KI、I2、滤纸、马铃薯、脱脂棉或、一次性纸杯漏斗、电炉、试剂瓶、药匙、玻棒、量筒、容量瓶、烧杯过氧化物酶（POD）活性的测定实验五马铃薯中过氧化物酶的提取、测定4NaH2PO4、Na2HPO4、愈伤木酚、过氧化氢、纯净水、滤纸、标签纸试管架、试管、移液管、移液管、量筒100ml、容量瓶50ml、容量瓶25ml、烧杯50ml、烧杯100ml、漏斗、离心机(低速)、离心管(低速)、721型分光光度计、分析天平、秒表、研钵实验六柱色谱法分离色素4中性氧化铝（100—200目）、碱性氧化铝（100—200目）、95%乙醇、亚甲基蓝、荧光黄、石英砂、纯净水、滤纸、脱脂棉、石英砂、标签纸25毫升滴定管、分液漏斗（250毫升）、烧杯、滴管、试剂瓶、药匙、玻棒、容量瓶、烧杯柱色谱法分离色素实验七大蒜细胞SOD的提取与分离2磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、氯仿、丙酮、HCl、纯净水、大蒜研钵、试剂瓶、分析天平、药匙、离心机、玻棒、水浴锅、分光光度计、容量瓶、烧杯、容量瓶实验八超氧化物岐化酶的活性测定 2磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、tris、碳酸氢二钠、碳酸二氢钠、EDTA、肾上腺素液、邻苯三酚、HCl、纯净水、大蒜试剂瓶、分析天平、药匙、离心机、玻棒、水浴锅、分光光度计、容量瓶、烧杯容量瓶实验九酵母细胞的固定化4干酵母、Cacl2、海藻酸钠、蒸馏水、蔗糖、注射器、尿糖试纸烧杯、玻璃棒、试剂瓶、天平、药匙、滴管、玻棒、容量瓶、酒精灯、注射器、电炉、尿糖试纸实验十蛋白质标准曲线的制作 2考马斯亮蓝G－250、95%乙醇、85% H3PO4、牛血清血蛋白(BSA)、NaCl、纯净水、鸡蛋、移液枪头分光光度计、移液管（10mL）、试剂瓶、移液枪、药匙、试管及试管架、玻棒、容量瓶、烧杯实验十一果胶酶在果汁生产上的应用 2食品级果胶酶、抗坏血酸、纯净水、新鲜苹果（或其他应季水果）分光光度计、天平、试剂瓶、榨汁机、药匙、水浴锅、玻棒、压榨机或离心分离机、容量瓶、烧杯生化分析实训1.蛋白质等电点及两性性质2.酶的基本性质测试3.柱色谱法分离物质4.酶活力的测定5.还原糖含量测定6.蛋白质的聚丙烯酰胺凝胶电泳。
探究酶专一性和高效性
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3.规律方法
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高考常考的酶及其作用归纳
(1)DNA聚合酶：将单个的脱氧核苷酸通过磷酸二酯 键连接成链 (2)DAN连接酶：将两个DNA片段连接起来 (3)RNA聚合酶：将单个的核糖核苷酸连接成链，并 能够在转录时打开DNA碱基对间的氢键 (4)解旋酶：在DNA分子复制过程中打开DNA碱基对 之间的氢键
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2. 典例剖析
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右图是验证“酶的催化效率”活动的示意图。甲、乙两试管
中发生的现象可用于证明酶具有( )
A．高效性
2 B．专一性
C．多样性 D．易变性
酶和无机催 化剂比说明 酶的高效性
解析
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高考常考的酶及其作用归纳
(5)ATP水解酶：能打开远离腺苷的高能磷酸键 (6)ATP合成酶：能连接远离腺苷的高能磷酸键 (7)限制性核酸内切酶：识别特定的核苷酸序列，从 固定的切点切开磷酸二酯键 (8)蛋白酶：将蛋白质的部分肽键切断，得到不同的 肽链和氨基酸 (9)纤维素酶、果胶酶：水解纤维素、果胶，破坏植 物细胞壁
第三单元 细胞的能量供应和利用
酶的专一性和高效性
1.热点透析 2.典例剖析 3.规律方法 4.跟踪训练 5.真题演练
高中生物实验专题1探究酶的高效性、专一性
实验专题一酶的研究和应用
课题1 探究酶的特性
一、过氧化氢分解实验
1.实验材料
新鲜肝脏研磨液（含有过氧化氢酶）、氯化铁溶液、清水、试管5支、试管架、量筒、滴管
2.实验步骤
1）取3支试管置于置于试管架上，分别标号1,2,3
2）向3支试管中加入3ml过氧化氢溶液
3）1号试管加入1ml清水，2、3号试管分别加入等量氯化铁溶液、肝脏研磨液
3.实验现象
气泡数量催化作用
1号________ ________
2号________ ________
3号________ ________
4.实验结论
1号、2号试管作对比，说明酶具有_________。
2号、3号试管作对比，说明酶具有___________。
二、探究酶的专一性
1.实验原理：唾液淀粉酶能专一的催化淀粉分解为麦芽糖，而麦芽糖是还原性糖，与斐林试剂在水浴加热的条件下发生颜色反应，生成砖红色沉淀。
蔗糖本身不是还原性糖，不与斐林试剂反应，而蔗糖的分解产物葡萄糖、果糖都是还原性糖，与斐林试剂反应生成砖红色沉淀。
通过观察现象，证明酶具有专一性。
2.实验材料：蔗糖溶液、淀粉溶液、硫酸铜溶液，NaOH溶液、烧杯、试管、石棉网、铁架台、酒精灯、滴管、量筒等
3.实验步骤：
4.实验现象分析及结论：
1号试管______________，说明淀粉酶_____催化淀粉分解；2号试管___________，说明淀粉酶____催化蔗糖分解（填能或不能）。
结论：酶具有_______ 三、自行设计实验证明温度影响酶活性。
酶的相关实验复习 验证酶的催化作用与高效性
② ③④⑤⑥
2 mL 3%淀粉溶液
＋
＋ ＋－－－
2 mL 3%蔗糖溶液
－
－ －＋＋＋
1 mL 2%的新鲜 淀粉酶溶液
＋
＋ ＋＋＋＋
反应温度(℃)
40
60 80 40 60 80
2 mL斐林试剂
＋
＋ ＋＋＋＋
砖红色深浅*
＋＋ ＋＋＋ ＋ － － －
注：“＋”表示有，“－”表示无。*：此行“＋”的多少代表 颜色的深浅。 1.淀粉和蔗糖水解后都能产生还原糖 (1)实验的原理是:2_._还__原__糖__与__斐__林__试__剂__水__浴__加__热__出__现__砖__红__色_ 沉淀 (2)能验证酶专一性的是试管编号__①__④__或___②___⑤__或___③__ ⑥ ((43))本 本实实验验能的否实验用碘变液量代是替__斐_反_林_应_试_物_剂_的_进_种_行_类_结_和_果_温_的_度_检测?___否____ (5)本实验中淀粉酶的活性在温度__6_0_0_C___最高
的溶液
水
酸 NaOH
3
注入等量的H2O2 溶液
2 mL
2 mL 2 mL
观察现象
有大量气 无气泡 无气泡
4
泡产生
产生 产生
判断: (1)步骤2和步骤3可以颠倒
某(2同)没学遵设循计等了一量个原在则室，温向203℃支条试件管下中，证注明入p的H影肝响脏过研氧磨化液氢、酶 催试化剂过、氧过化氧氢化分氢解的溶实液验都方应案等。量
实验材料和用具：（略） 实验方法和步骤： ① 取3支洁净的试管，编上号（A、B、C）。 ② 向3支试管分别注入体积分数为3%的过氧化氢溶液。 ③ 向3支试管分别注入新鲜的家鸡肝脏研磨液（其内含有过氧 化氢酶）。 ④ 向3支试管分别注入蒸馏水、质量分数为5%的盐酸、质量分 数为5%的氢氧化钠溶液。 ⑤ 堵住试管口，轻轻振荡这3支试管，使试管内的物质混合均 匀。 ⑥ 将点燃但无火焰的卫生香分别放入3支试管内液面的上方， 观察哪支卫生香燃烧猛烈。
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3.规律方法
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高考常考的酶及其作用归纳
(1)DNA聚合酶：将单个的脱氧核苷酸通过磷酸二酯 键连接成链 (2)DAN连接酶：将两个DNA片段连接起来 (3)RNA聚合酶：将单个的核糖核苷酸连接成链，并 能够在转录时打开DNA碱基对间的氢键 (4)解旋酶：在DNA分子复制过程中打开DNA碱基对 之间的氢键
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高考常考的酶及其作用归纳
(5)ATP水解酶：能打开远离腺苷的高能磷酸键 (6)ATP合成酶：能连接远离腺苷的高能磷酸键 (7)限制性核酸内切酶：识别特定的核苷酸序列，从 固定的切点切开磷酸二酯键 (8)蛋白酶：将蛋白质的部分肽键切断，得到不同的 肽链和氨基酸 (9)纤维素酶、果胶酶：水解纤维素、果胶，破坏植 物细胞壁
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2.下列最能说明酶具有高效性的实验是 （ ） A．将FeCl3溶液和肝脏研磨液分别加入盛有等量H2O2的甲、乙两试 管中，乙试管中释放氧气的速率远远大于甲试管 酶和无机催 B．将10%的淀粉酶和稀释10倍的淀粉酶分别加入盛有等量的 1%淀 化剂对比说明 粉溶液的甲、乙两支试管，淀粉分解的速率基本相等 酶具有高效性 C．将等量的人的唾液淀粉酶和萌发的小麦种子中的淀粉酶加入盛 有等量的1%的淀粉溶液的甲、乙两支试管中，发现甲试管中分解淀 粉的速度比乙试管中的快 D．将等量的淀粉酶液加入盛有等量1%淀粉溶液的甲、乙两支试管 中，甲、乙分别保温在10℃和30℃条件下，结果乙试管中淀粉分解 的速度快于甲
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2. 典例剖析
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2
右图是验证“酶的催化效率”活动的示意图。甲、乙两试管 中发生的现象可用于证明酶具有( ) A．高效性 B．专一性 酶和无机催 C．多样性 化剂比说明 酶的高效性 D．易变性
解析
二氧化锰属无机催化剂，它和肝脏研磨液中过氧化氢酶相 比较，通过后者催化产生较多气泡或气泡产生速率快可用于 验证酶具高效性。 答案：A
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4.跟踪训练
Hale Waihona Puke 2017版高三一轮生物教学实用课件
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1．以下各种酶与其作用部位相匹配的 是( )。 A．淀粉酶——肽键 B．ATP水解酶——高能磷酸键 C．限制酶——氢键 D．解旋酶——磷酸二酯键 解析 淀粉酶分解淀粉为麦芽糖，肽酶作用于肽键，限制 酶作用于磷酸二酯键；解旋酶作用于氢键。 答案：A
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2.通过实验探究酶的专一性
方法一 酶1 同种底物 + 酶2 酶3 方法二 底物1 底物2 + 一种酶 底物3
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只有相应的一种 酶能催化反应
只有相应的一种 底物能反应
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3.通过曲线分析酶的专一性
反应 速率 分析：加酶B和不加 酶时的反应速率一样， 说明无催化作用，加 酶A后反应明显加快， 说明只有酶A能催化。
解析 (3)因不同的限制酶识别的核苷酸序列不同，故需对 DNA分子的特殊片段进行测序，以确定选用的限制酶种类 。(4)RNA聚合酶识别的DNA位点是转录起始区。即启动 子部位。 答案：(3)限制性核酸内切 (4)启动子 转录起始区
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1．(2012· 天津理综，7)生物分子间特异性结合的性质广泛用 于生命科学研究。以下实例为体外处理“蛋白质－DNA复合 体”获得DNA片段信息的过程图。 据图回答下列问题。 (5)以下研究利用了生物分子间特 异性结合性质的有________(多选)。 A．分离得到核糖体，用蛋白酶酶解后提取rRNA B．用无水乙醇处理菠菜叶片，提取叶绿体基粒膜上的光合 色素 C．通过分子杂交手段，用荧光物质标记的目的基因进行染 色体基因定位 D．将抑制成熟基因导入番茄，其mRNA与催化成熟酶基因 的mRNA互补结合，终止后者翻译，延迟果实成熟。 解析 (5)蛋白酶可与蛋白质分子特异性结合，催化蛋白质 水解；选项B利用的是物质的相似相溶原理；C、D选项均 利用了碱基分子间的互补配对原则。答案： (5)ACD
解析 酶的高效性是指酶与其他催化剂相比较，催化反应 的效率更高。 答案：A
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5.真题演练
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1．(2012· 天津理综，7)生物分子间特异性结合的性质广泛用 于生命科学研究。以下实例为体外处理“蛋白质－DNA复合 体”获得DNA片段信息的过程图。 据图回答下列问题。 (1)过程①酶作用的部位是________ 键，此过程只发生在非结合区DNA。过程②酶作用的部位是 ________键。 (2)①、②两过程利用了酶的________特性。 解析 (1)分析题图，过程①所利用的酶是DNA酶，其作 用部位是磷酸二酯键；过程②所利用的酶是蛋白酶，其作 用部位是肽键。(2)①②两过程利用了酶的专一性。 答案：(1)磷酸二酯 肽 (2)专一性
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5.通过曲线分析酶的高效性 反应 速率 加酶 加无机 催化剂 不加催 化剂 时间 分析：1.酶比无机催化剂的催化效率更高； 2.酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平 衡点。 3.酶不能改变最终生成物的量。
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第三单元
细胞的能量供应和利用
1.热点透析
2.典例剖析
酶的专一性和高效性
3.规律方法 4.跟踪训练 5.真题演练
1.热点透析
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1.通过模式图探究酶的专一性
根据酶与底物的结 构特点可以看出酶 的专一性
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下图为酶催化作用的模型。下列叙述正确的是(
)。
1
A．该模型能很好地解释酶的专一性 B．该模型反映了酶可降低反应的活化能 C．该模型中生理过程表示脱水缩合 D．人成熟的红细胞内不能合成酶，也无上述模型表示的生 理过程
解析
该模型表示蛋白质在酶的催化作用下分解成氨基酸的过 程；人成熟的红细胞内不能合成酶，但有酶的存在，能发生 上述模型的生理过程。 答案：A
酶A
酶B 不加酶 时间
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4.通过实验探究酶的高效性 无机催化剂 （Fe3+或MnO2） + 过氧化氢酶 溶液
3%的过氧 化氢溶液
通过比较气泡产 生的快慢可说明 酶的高效性
注意： (1)实验时必须用新鲜的肝脏作实验材料。 (2)实验中使用肝脏的研磨液，可以加大过氧化氢酶 与试管中过氧化氢的接触面积。 (3)滴加FeCl3和肝脏研磨液时不能共用一支滴管。
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1．(2012· 天津理综，7)生物分子间特异性结合的性质广泛用 于生命科学研究。以下实例为体外处理“蛋白质－DNA复合 体”获得DNA片段信息的过程图。 据图回答下列问题。 (3)若将得到的DNA片段用于构建 重组质粒，需要将过程③的测序结果与________酶的识别序 列进行比对，以确定选用何种酶。 (4)如果复合体中的蛋白质为RNA聚合酶，则其识别、结合的 DNA序列区为基因的__________________________________。