高二生物 酶活力的测定

酸，用 0.05 mol/L 硫代硫酸钠 的是使酶促反应 终
本 课
③ 滴定至溶液呈淡黄色，再加入 止，然后用硫代硫酸
栏 目
滴 质量分数为 0.5%的 淀粉 指 钠滴定剩余的 碘 ，
开 关
定 示剂，继续滴定至 蓝 色消失 根据化学反应中的定
为止，记录所用硫代硫酸钠的 量关系即可求出半乳
体积，分别用 A 和 B 表示 糖醛酸的量
第6课时
4．如图是果胶酶在不同温度条件下的酶活性变化曲线，请回 答下列问题。
本
课
栏
目
开 关
(1)在 35 ℃时，果胶酶的活性________。
(2)在________和________时，果胶酶的活性都降为 0，但恢
复至 35 ℃时，________图的催化活性可能恢复，请在图中
画出恢复曲线，由此表明________图中所示酶的结构未受
度，酶催化的反应速度越大，说明酶活力 越高 ；反之，酶
活力 越低 。
2．果胶酶活力的测定
本 (1)实验原理
课 栏
果胶酶可将果胶水解生成 β­半乳糖醛酸 ，产物可用次
目 开
碘_ 酸钠_法进行定量测定，从而计算出果胶酶的活力。
关 (2)方法步骤
学习探究区
第6课时
步骤 操作
提示
两个锥形瓶，1 号内加入果
糖酸盐
利用过量的碘在碱性条件下氧化醛糖形成糖酸盐，然后用硫
代硫酸钠滴定剩余的碘，即可求出半乳糖醛酸的量，以此来
表示果胶酶的活性。
学习探究区
第6课时
活学活用
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1．下列关于酶活力与酶促反应速率的叙述中，错误的是( D ) A．酶活力是指酶催化某一化学反应的能力
B．酶活力大小可以用在一定条件下所催化的某一化学反应
本 课
胶、 果胶酶 ；2 号试管内加 保温的目的是使酶
栏 目
①保 入等量的果胶和 蒸馏水 ， 对底物很好地发挥
开 关
温 均用冰乙酸将 pH 调至3.5 ，作用，温度和 pH
放在恒温水浴锅中 50 ℃保 都应是 最适宜 的
温2h
学习探究区
第6课时
从 1、2 号瓶中分别取 5 mL 这一步的目的是在
本 课 栏 目 开 关
栏 目
D．酶活性高低与反应物浓度无关
开
关 解析 酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力，其高低可
以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度来
表示。酶的催化作用受外界条件影响，温度、pH 等对酶的
催化作用都有较大影响，反应物浓度与酶的活性高低无关。
自我检测区
第6课时
3．关于探究果胶酶浓度的实验，叙述错误的是
保证反应液的用量必须 相同 ，否则影响实验结果的准确性。
本
课 栏
归纳提炼
目 开
1．温度和 pH 对果胶酶活性的影响曲线图
关
学习探究区
第6课时
2．不同果胶酶用量对出汁量影响的曲线图(在浓度和体积相同
的条件下)
本
课
栏 目
3．极端条件对酶活性的影响区别
开 关
酶的结 影响因素 酶的活性
构
低温
降低 未破坏
高温 降低或失活 破坏
课 栏
_和蛋白酶 等。工业上生产的果胶酶全部是 复合 酶。国
目 开
产的果胶酶多是利用 黑曲霉 菌种，经深层液体培养发酵后
关 制得，含有 酯酶、水解酶和裂解酶 3 个组分。
2．果胶酶的作用：能够将果胶分解，瓦解植物的细胞壁及胞
间层 ，提高 出汁率 ，并且使果汁变得澄清 。
3．酶具有 高效 性和专一性， 高温 、过酸或过碱的环境都会
( C)
A．配制不同浓度的果胶酶溶液，并在各组中加入等量的该
本
溶液
课
栏 B．调节 pH，使各组中的 pH 相同而且处于适宜状态
目
开 C．用玻璃棒搅拌加酶的果泥，搅拌时间可以不同
关
D．在相同且适宜的温度条件下进行实验
解析 根据单一变量的原则，除了果胶酶的浓度外，其他 因素都要保持相同且适宜。
自我检测区
(2)本实验步骤中，在完成“烧杯中分别加入苹果泥(假定 pH 的
本 课
改变对苹果泥成分无影响)，试管中分别注入果胶酶溶液、编号、
栏 目
编组”之后，有下面两种操作：
开 关
方法一：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合，再
把混合液的 pH 分别调至 4、5、6、7、8。
方法二：将试管中果胶酶溶液和烧杯中苹果泥的 pH 分别调到
(2)为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，要将果泥和果胶酶分装
在不同的试管中恒温处理？
本 答案 将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理，可以保
课
栏 证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免了果泥和果胶酶混
目
开 合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶活性的问题。
关
(3)该实验的自变量是 温度 ，根据单一变量原则，应确保各实
本
课
的反应速度来表示
栏
目
C．酶催化的反应速度越大，酶的活力越高
开
关
D．酶催化的反应速度越大，酶的活力越低
解析 酶活力又叫酶活性，是指酶催化某一化学反应的能
力，酶活力大小可以用在一定条件下所催化的某一化学反
应的反应速度来表示，酶催化的反应速度越大，酶的活力
越高；反之，酶的活力越低。
学习探究区
第6课时
2．下列关于果胶酶活力的测定的说法中，错误的是 ( A )
本
A．果胶酶活力测定过程中与温度、pH 无关
课 栏
B．果胶酶可将果胶水解生成 β­半乳糖醛酸
目 开
C．β­半乳糖醛酸可用次碘酸钠法进行定量测定
关
D．根据测定得到的 β­半乳糖醛酸的量可以计算出果胶酶的
活力
解析 果胶酶活力受温度、pH 等的影响。
② 加
反应液加入两个碘量瓶中，碱性条件下(碳酸钠
加热煮沸，冷却后分别加入 提供碱性条件)，碘可
碘 氧 化
1 mL1mol/L 的_碳____酸___钠_____溶 以和果胶酶的水解 液和 5 mL0.1 mol/L 的 碘 产物β­半乳糖醛酸
液，混匀
作用，生成糖酸盐
学习探究区
第6课时
分别加入 2 mL1 mol/L 的硫 滴定时加入硫酸的目
解析 实验变量又称自变量，指实验中由实验者所操纵的
因素和条件，例：探究温度对酶活性的影响时，需要设置
不同的温度梯度作为对照，所以温度就是实验变量；同理，
研究 pH 对酶活性影响的自变量为 pH，研究果胶酶的用量 实验，实验变量为酶用量。
学习探究区
第6课时
4．下图一表示温度对酶促反应速率的影响示意图，图二的实线
学习探究区
第6课时
本 课 栏 目
酶活力
B 表示 空白 滴定消耗的硫代硫酸钠毫升 数；A 表示 样品 滴定消耗的硫代硫酸钠
④ (单位) 毫升数； M 表示 硫代硫酸钠 的摩尔浓
＝(B－
计
度；1 表示 1 mol 硫代硫酸钠相当于 1 mol
开 关
算 A)×M _β_­半__乳___糖__醛__酸__；2 表示作用时间 ；20 ×1÷2 表示反应液 总体积 ；5 表示检测时所 ×20÷5 取 反应液 的毫升数
学习探究区
第6课时
探究点二 探究果胶酶作用的最佳条件
本 酶的活性受多种因素的影响，实际应用中为了最大限度
课 栏
地利用酶，就要先确定酶的最佳作用条件，结合下列实
目 开
验体会探究酶最佳作用条件的方法。
关 1．探究温度对果胶酶活性的影响
学习探究区
本 课 栏 目 开 关
第6课时
学习探究区
第6课时
(1)果胶酶的最适温度为 45～50 ℃。设置温度梯度时，要以这个 范围为 中心 设置，上图实验中的温度梯度为 5 ℃。
验组相同的变量有 果泥量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间
_和___混__合__物__的__p_H_等。 (4)果胶酶的活性是通过 相同反应时间内产生的果汁的体积 来
体现的。
学习探究区
第6课时
2．探究 pH 对果胶酶活性的影响
(1)果胶酶的最适 pH 范围为 6.0 左右。因此设置 pH 时要以此为
_中__心__设置 pH 梯度，如：可设置系列：4 、5 、6、7、8 五组。
本 达到实验预设的 pH(或“方法一的操作会在达到预定 pH 之前
课 就发生了酶的催化反应”)
栏
目 开
(3)在探究温度或 pH 的影响时，是否需要设置对照？如果需要，
关 又应该如何设置？为什么？
答案 需要设置对照实验，不同的温度梯度之间或不同的 pH 梯度之间就可以作为对照，这种对照称为相互对照。
学习探究区 3．探究果胶酶浓度的影响
第6课时
酶活力的测定
本 课
[学习目标定位]
栏 目
1.识别酶活力和酶反应速度的关系。2.解释果胶酶活力测定
开 关
原理及方法。3.探究果胶酶作用的最佳条件。
知识储备区
第6课时
1．果胶酶是能够分解果胶的 多种 酶的总称，除了含有_果__胶__
本 _分解_酶外，还含有少量的_纤__维__素___酶__、_半__纤__维__素__酶__、__淀__粉__酶__
活力 条件
第6课时
果胶酶用量
自我检测区
第6课时
1．果胶酶的作用底物是果胶，下列有关叙述正确的是 ( A )
本 课
A．果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一
栏 目
B．果胶酶可催化果胶分解成可溶性的半乳糖，使得浑浊的
开
果汁变澄清
关
C．果胶是由半乳糖聚合而成的一种高分子化合物
D．果胶酶就是果胶分解酶的简称 解析 果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物；果
导致酶失去活性。
知识储备区
第6课时
4．在下列坐标系中画出温度和 pH 对酶活性的影响曲线
本 课 栏
目 答案
开 关
学习探究区
第6课时
探究点一 检测果胶酶的活力
不同条件下，酶的活性是不同的，要定量地比较酶活力的差别
本 课
就要进行酶活力的测定。结合教材实验，完成下面的探究内容。
栏 目
1．酶活力单位及其测定方法
4、5、6、7、8，再把 pH 相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。
请 问 哪 一 种 方 法 更 为 科 学 ： ________ ， 并 说 明 理 由 ：
_________________________________________________。
学习探究区
第6课时
答案 方法二。方法二的操作能够确保酶的反应环境从一开始
第6课时
本 课 栏 目 开 关
(1)此探究实验是建立在温度和 pH 对果胶酶活性影响的基 础之上的。此时，研究的变量是 果胶酶的用量 ，温度 和 pH 都应 保持相同并适宜 。
学习探究区
第6课时
(2)实验时可以配制 不同 浓度的果胶酶溶液，也可以只配制
_一__种___浓度的果胶酶溶液，然后使用不同的体积即可，但必需
到破坏。
自我检测区
答案 (1)最高 (2)0 ℃ 100 ℃ 甲 如下图 甲
第6课时
学习探究区
第6课时
归纳提炼 1．为了得到一种高纯度、高活力的酶制剂，往往要经过一系列 本 复杂的分离纯化过程，而各个过程中采取的手段可能很温
课
栏 和，也可能很激烈，这些手段都或多或少地影响到酶的活性。
目
开 为了掌握了解每一个过程中的酶活力的损失程度以及所采
关
取的手段是否合适，以决定是否进行下一步操作，就必须在 完成了每一步操作后都要对酶活力进行测定。
过酸
失活
破坏
过碱
失活
破坏
活性恢复情况
可恢复 不可恢复 不可恢复 不可恢复
学习探究区
第6课时
活学活用
3．探究温度对果胶酶活性的影响、pH 对酶活性的影响、果胶
酶的用量三个实验中，实验变量依次为
( D)
A．温度、酶活性、酶用量
本 课
B．苹果泥用量、pH、果汁量
栏 目
C．反应时间、酶活性、酶用量
开 关
D．温度、pH、酶用量
表示在温度为 a 的情况下生成物量与时间的关系图。则当温
度增加一倍时生成物量与时间的关系是
(B )
本 课 栏 目 开 关
A．曲线 1 B．曲线 2 C．曲线 3 D．曲线 4
解析 从图一可以看出，当温度由 a 变为 2a 时，酶促反应 速率提高，所以能在更短的时间内达到图二中的饱和值。
学习探究区
本 课 栏 目 开 关
学习探究区
第6课时
2．果胶酶可以将果胶水解成 β­半乳糖醛酸，而半乳糖醛酸具有
还原性糖醛基，可用次碘酸钠法定量测量，其原理如下：碘
本 在碱性溶液中可以生成具有强氧化性的次碘酸盐，次碘酸盐
课 栏
能与醛糖反应，从而使醛糖氧化成糖酸盐。
目 开
RCHO＋I2＋3NaOH→RCOONa＋2NaI＋2H2O
关 醛糖
胶被果胶酶分解后的产物是半乳糖醛酸；果胶酶是一类酶的总
称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。
自我检测区
第6课时
2．下列与酶的活性有关的说法，不正确的是
(A)
A．酶的活性是由蛋白质结构决定的，不受外界条件的影响
B．酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力
本 课
C．酶的活性受温度、pH 等因素的影响
开 关
(1)酶活力单位是指在一定条件下，1min 内能转化 1μmol 底
物的酶量。测定过程中温度保持在 25 ℃，其他条件如pH 和
底物浓度等均应采用最适条件。
(2)测定方法
①一是测定完成一定量反应所需的时间，所需时间越短，说 明酶活力 越高 ；反之，酶活力 越低 。
学习探究区
第6课时
②二是测定在一定条件下所催化的某一化学反应的反应速