高中生物(新教材)《酶的特性》导学案+课后练习题

第2课时酶的特性

学习目标核心素养

1.理解酶的高效性和专一性的含义。

2．归纳温度和pH变化对酶活性的影

响，并能分析有关曲线。

3．进一步尝试控制自变量，观察和检

测因变量，体验对照实验和重复实验的

实验方法。

1.科学思维：通过建立温度、pH等对酶

活性的影响的数学模型，理解温度、pH

等对酶活性的影响规律和实质。

2．科学探究：体验探究环境因素影响

酶活性的实验设计思路，规范实验步

骤。

3．社会责任：通过学习酶的作用机理

及特性，能够解释发烧使人食欲减退以

及加酶洗衣粉使用方法等生产生活实

际例子。

1．酶的高效性

(1)含义：酶的催化效率比无机催化剂高许多，大约是无机催化剂的□1107～1013倍。

(2)意义：可以使生命活动更加高效地进行。

2．酶的专一性

(1)无机催化剂催化的化学反应范围比较□2广。例如，酸既能催化□3蛋白质水解，也能催化□4脂肪水解，还能催化□5淀粉水解。

(2)探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用

①实验原理：淀粉和蔗糖都是□6非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖。还原糖能够与□7斐林试剂发生氧化还原反应，生成□8砖红色的氧化亚铜沉淀。

②目的要求：探究淀粉酶是否只能催化□9特定的化学反应。

③设计思路：

④实验步骤(思路一)：a.取□12两支洁净的试管，编上号，然后按照下列要求操作

b．轻轻振荡两支试管，使试管内的液体混合均匀，然后将试管的下半部浸

到□1360_℃左右的热水中，保温5 min。

c．取出两支试管，各加入2 mL□14斐林试剂，振荡混匀。

d．将两支试管的下半部放进盛有□15热水的大烧杯中，用酒精灯加热，煮沸1 min。

e．观察两支试管内的溶液颜色变化。

⑤实验结果：1号试管有砖红色沉淀生成，说明产生了□16还原糖，淀粉□17

有水解；2号试管不出现砖红色沉淀，说明蔗糖□18没有水解。

⑥实验结论：淀粉酶只催化□19淀粉水解，不能催化□20蔗糖水解，酶具有□21专一性。

(3)酶专一性含义：每一种酶只能催化□22一种或一类化学反应。例：过氧化

氢酶只能催化□23过氧化氢分解。二肽酶能催化所有二肽水解。

(4)酶专一性意义：使细胞代谢有条不紊地进行。

问题思考根据前面所说酶的知识，如何设计实验证明酶的高效性，尝试写出实验自变量、因变量以及实验思路？

提示：①自变量：催化剂种类。

②因变量：底物分解速率。

③实验思路

实验组：底物＋生物催化剂(酶)→底物分解速率(或产物形成的速率)

对照组：底物＋无机催化剂→底物分解速率(或产物形成的速率)

问题思考本实验能否使用碘液来进行颜色鉴定？

提示：不能。因蔗糖无论是否水解都不会与碘液产生特定颜色。

问题思考本实验过程是否有不合理之处？写出原因。

提示：有，加入斐林试剂后，本实验用的是沸水浴加热，应该为温水浴加热。

题型一酶的高效性和专一性曲线分析

[例1]下图1表示未加酶，加入无机催化剂，加入酶的反应曲线与时间的关系，图2表示加入酶A、酶B、未加酶反应速率的变化曲线，说法错误的是()

A．图1中①表示加入酶，②表示未加酶，③表示加入无机催化剂

B．图1三条曲线对比说明酶具有催化作用和高效性

C．图1可以得出酶只改变反应速率，并没有改变生成物的量

D．图2中两条曲线比较表明酶具有专一性

解题分析图1表示未加酶、加入无机催化剂、加入酶的反应曲线与时间的关系，由题图知在曲线①、②、③中，曲线①最先达到平衡点，其次是曲线②，曲线③最后达到平衡点，可知曲线①、②、③依次代表的是加入酶、加入无机催化剂、未加入酶的曲线。

答案 A

题型二酶的高效性和专一性实验分析

[例2]下列有关探究淀粉酶对淀粉和蔗糖作用的实验，说法错误的是()

A．设置2号试管的作用是对照

B．此实验可以用碘液检测

C．5和4不能调换顺序且第5步斐林试剂应使温水浴加热

D．验证酶的专一性，还可以是底物相同酶不同

解题分析由于蔗糖是否发生水解都不会与碘液发生颜色反应，因此该实验不能用碘液代替斐林试剂。

答案 B

知识点二影响酶活性的条件

1．酶活性

(1)定义：酶催化□1特定化学反应的能力。

(2)表示方法：可用一定条件下酶所催化某一化学反应的□2速率表示。

2．探究温度对酶活性的影响

(1)提出问题：□3温度对酶的活性会产生怎样的影响？

(2)作出假设：最适温度下酶的活性□4最高。

(3)设计实验

①实验设计思路(包括自变量、如何控制自变量、因变量、如何检测因变量、怎样对无关变量进行控制、对照实验)

②预期结果：□10热水和冰块里的淀粉酶没有分解淀粉，发生蓝色反应，37_℃的水里的淀粉酶分解淀粉，无明显颜色反应。

③材料：质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液、质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、缓冲液、热水、37 ℃的水、冰块、碘液、试管、烧杯、滴管、酒精灯等。

(4)进行实验(以唾液淀粉酶的催化作用为例)

(5)实验结果：热水和冰块的两组实验结果：□11呈现蓝色，37 ℃的水组实验结果：□12无明显颜色反应。

(6)实验结论：□13酶的作用需要适宜的温度，温度偏高或偏低都会影响酶的活性，使酶活性降低。

3．探究pH对酶活性的影响

(1)提出问题：□14pH对酶的活性会产生怎样的影响？

(2)作出假设：最适pH下酶的活性最高。

(3)设计实验

①材料：质量分数为20%的新鲜肝脏研磨液、质量分数为3%的过氧化氢、

0.01 mol/L的氢氧化钠溶液、0.01 mol/L的盐酸、蒸馏水、试管、滴管等。

②实验设计思路(包括自变量、如何控制自变量、因变量、如何检测因变量、

怎样对无关变量进行控制、对照试验)