第5章__第1节酶lvqin

控制变量
(1)实验中比较过氧化氢在不同条件下的分 解,这里的”不同条件”指哪些? (2)为什么要设计四组实验,1号组有什么作 用?
(3)实验变量(自变量).反应变量(因变量).无 关变量各是什么?
控制变量
变量：实验过程中可以变化的因素 自变量：其中人为改变的变量。 如：2号 90度水浴加热 3号 加两滴 氯化铁
能力目标：初步接受试验设计的基本原则，初步学会 试验设计的能力
情感态度：培养严谨的试验设计思路和小组合作意识
一、酶的概念及本质
来源 功能 活细胞产生的
催化作用
绝大多数是蛋白质， 少数是RNA
化学本质
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物， 绝大多数是蛋白质，少数是RNA.
细胞中每时每刻都进行着许多化学反 应，统称为细胞代谢。
在一定范围内，随着pH的升高，酶的活性 逐渐增强；
达到最适pH时，酶 的活性最高； 超过最适pH时，随 着pH的继续升高， 酶的活性逐渐下降。
过酸、过碱会使酶的 空间结构遭到破坏， 使酶永久失活
酶活性受pH 影响示意图
课外材料：
酶的名称
过氧化氢酶（肝）
唾液淀粉酶 脂肪酶
最适PH
6.8
6.8 8.3
二.酶在细胞代谢中的作用:
过氧化氢在不同条件下的分解
实验现象
试 管 号 3% H2O2 控制变量 实验处理 H2O2分解速 度(气泡多少) 点燃的卫 生香检测
1
2 3 4
2ML
2ML 2ML 2ML 90度水浴加热 滴加3%氯化 铁2滴 滴加20%肝脏 研磨液2滴
无 很少 较多 很多 不亮 发亮 复燃
√
2、鉴定淀粉酶时可以用的试剂是： A．斐林试剂 C．健那绿染液 B．双缩脲试剂 √ D．苏丹染液
√
3．在生物体内，各种化学反应之所以能有条不紊地进 行，是因为（ ） A．酶的催化效率具有高效性 B．酶的种类具有多样性 C．酶的催化作用具有专一性 D．酶的空间结构具有稳定性
• 4 、将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀 粉酶和适量水混合装入一个容器内，调 整 pH 至 2.0 ，保存于 37℃ 的水溶锅中，过 一段时间后，容器内剩余的物质是（ ） •√ 淀粉、胃蛋白酶、多肽、水 A. • B. 唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水 • C. 唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水 • D. 唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、 水
• 下图表示温度对酶促反应速率的影响的示 意图，图2的实线表示在温度为a时，生成 物的量与时间的关系图。则当温度升高一 倍时生成物的量与时间的关系是( B)
• A.曲线1 B.曲线2
C.曲线3
D.曲线4
过氧化氢酶比Fe3+ 的催化效率高得多，
知识延伸
酶与一般催化剂相比具有以下相同点：
1、改变化学反应速率，本身不被消耗； 2、只能催化热力学允许进行的反应； 3、降低活化能，加快化学反应速率，缩短 达到平衡时间。
结论：1、酶有催化作用 2、与无机催化剂相比 酶具有高效性
图中是一种酶促反应P+Q R,曲线E表示在 没有酶时此反应的过程。在t1时，将催化 此反应的酶加于反应混合物中。则表示此 反应进程的曲线是 ( )
（前提：酶量一定、其它条件适宜情况下）
一、酶的本质
活细胞产生的具有催化作用 （降低化学反应的活化能）
的有机物，绝大多数是蛋白质， 少数是RNA
高效性
二、酶的特性
专一性 作用条件比较温和 对照原则 单一变量
三、试验设计的基本原则
等量原则
1．下列对酶的描述中，不正确的是（） A．酶是生物催化剂 B．大多数酶是蛋白质 C．某些RNA也是酶 D．某些DNA也能起酶的作用
4号 加肝脏研磨液
因变量：随着自变量的变化而变化的量 如：实验中的过氧化氢的分解率 （用产生
氧的气泡多 少来表示）
无关变量：除了自变量外。实验过程中可能还会存 在一些可变因素，对实验造成影响，这 些变量称为无关变量。如：加入过氧化氢 量
实验室的温度 氯化铁和肝脏的研磨液的新鲜程度
对照实验
除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。
2、pH
3、影响酶促反应的因素：酶浓度、底物浓度、温度、PH
（3）酶浓度对酶促反应的影响：
用定量分析的方 法，分别在不同 的某种条件下测 定同一种酶的活 性，据所得到的 数据绘制成曲线
（前提：底物充足、其它条件适宜情况下）
（4）底物浓度对酶促反应的影响 ： ①底物浓度较低时： 反应速率随底物浓度增加而加快， 反应速率与底物浓度近乎成正比。 ②底物浓度较高时： 底物浓度增加，反应速率 也随之加快，但不显著。 ③底物浓度很大且达到一定限度： 酶饱和
C
A
[R] [P]×[Q]
B E C D
t1
时间
实验的注意事项：
1 必须用新鲜肝脏做实验材料。 2 实验使用肝脏的研磨液时,加大肝脏内过氧化氢酶与 试管中过氧化氢分子的接触面积，从而加速过氧化氢 的分解。 3 不能共用一个试管吸取肝脏研磨液和氯化铁溶液。 4 过氧化氢有腐蚀性，使用时不要让其接触皮肤。 5 观察产生氧气多少的途径： 一、观察产生气泡的数目的多少。 二、用无火焰的卫生香来鉴定，氧气多会使无火焰 的卫生香复燃。
材料：
过氧化氢可能加速人体的衰老进程。过氧化氢与老年痴 呆、帕金森氏病、脑中风、动脉硬化及糖尿病性肾病和 糖尿病性神经性病变的发展密切相关,过氧化氢也可能 导致或加重白内障等眼部疾病。
观察：
H2O2在常温下能否分解
思考：
人体能快速清除自身产生的过氧化氢依靠体内的什么 物质呢？
学习目标：
知识目标：1、酶的本质 2、酶的特性
即酶具有专一性
1号试管中加入20滴 淀粉溶液
二、酶的特性—作用条件比较温和
探究三：pH对过氧化氢酶活性的影响
过氧化氢 溶液
一 实验 二 步骤 三 实验现象 结论
试管1
试管2
试管3
试管各加入20滴过氧化氢溶液 pH＝4 pH＝7 pH=10
各加入2滴过氧化氢酶溶液，观察试管中 气泡的产生速率 大量 少量 少量 只有在适合的pH下酶的催化效率最高, 作用条件比较温和。
试一试对现象的分析
1）与1号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说明 了什么？ 2号试管，加热能促进H2O2的分解,提高反应速率； 2） 3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什 么？ FeCl3中的Fe3+ 和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化 氢分解的速率， 3）3号试管和4号试管相比，4号试管中的反应速率快,这说 明了什么？
4号试管的反应速率比3号试管快的多。 新鲜猪肝研磨液 氯化铁溶液 说明过H2O2酶比Fe3+降低该反应活化 1滴 1滴 生物催化剂：过氧化氢酶 无机催化剂：Fe3+ 能的能力更强，说明酶催化效率更高。
所含酶的相对数量：1 Fe3+的相对数量：25万
与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著， 催化效率更高
二 反应条件
剂量
常温
肝脏研 90℃ FeCl3 磨液 自变量 2滴 2滴
较多
变亮
不明显 少量 观 气泡产生 察 带火星的木条 不复燃 不复燃
大量
复燃
因变量
结论
过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样 过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快
对照原则
分组
实验设计的 单一变量 基本原则
等量原则
自变量
无关变量
对照组和实验组
上述实验中的1号试管就是对照组， 2号3号4号试管就是实验组。
在对照实验中，除了要观察的变量外， 其他变量（无关变量）都应当始终保持不变
实验步骤：
步骤 对照实验 一 H2O2 浓度 剂量
对照组
1
3% 2ml
实验组 试管编号 2 3
3% 2ml 3% 2ml
4
3%
2ml
说明 变量
无关变量
二、酶的特性—高效性
酶的催化效率是无机催化剂的107－1013 倍
比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率
少量肝脏 研磨液
3
4
3
4
二、酶的特性—专一性
探究二：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
淀粉溶液 蔗糖溶液
2号试管中加入20滴 蔗糖溶液
一
实 验 二 加入淀粉酶2滴，振荡，控制相同适宜条件 步 骤三 加入斐林试剂 振荡 约60℃水浴2min 实验 砖红色沉淀 无变化 现象 结论 淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。
在一定范围内，随着温度的升高，酶的活 性逐渐增强；
达到最适温度时，酶 的活性最高； 超过最适温度时，随 着温度的继续升高， 酶的活性逐渐下降。 温度过高会使酶的空 间结构遭到破坏，使 酶永久失活
酶活性受温度 影响示意图
酶的特性 1、高效性 2、专一性 3、作用条件较温和
温度
pH
★三、影响酶促反应速率的因素： 1、温度
2H2O2
能量
2H2O + O2↑
活跃状态（有利于 化学反应的进行）
常态分子
活化能 活化能：分子从常态转化为容易发生化学
反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。
酶降低化学反应活化能
3 、3号和4号试管 相比，哪支试管的 反应速率快？这说 明什么问题？
3
4
资料： 质量分数为20％的 质量分数为3.5％的
思考：
* 1mol H2O2由常态变为活跃的状态时需要吸
收75 KJ的热量，这75 KJ就是每mol H2O2的 活化能。
* 但加入过氧化氢酶时，H2O2只要吸收29 KJ
的热量就可以转变为活跃的状态。少了的46 KJ的热量是不是由过氧化氢酶提供的呢？
* 如果不是由过氧化氢提供的，那么如何解释