酶(含实验设计)

衣料？（B D ）
A.化纤 B.纯毛
C.纯棉
D.真丝
（4）为了更好地除去衣物上的油渍，在洗衣粉中
还可以加入什么酶？
脂肪酶
2、在植物细胞工程中常常要去掉细 胞壁，在不损伤植物细胞内部结构的 情况下，下列哪种物质可用于去除细 胞壁（ B ）
A、蛋白酶
B、纤维素酶
C、盐酸
D、淀粉酶
3.右图表示酶活性与温度的关系。 下列叙述正确的是 ( ) A.当反应温度由t2调到最适温度 时，酶活性下降 B.当反应温度由t2调到最适温度 时，酶活性上升 C.酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存 D.酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构 破坏更严重
砖红色 沉淀物
注入
淀粉酶液
震荡，600C保温
2
5min,加斐林试剂，
蔗糖液
加热煮沸
2ml（3%）
无
砖红色 沉淀物
讨论
酶对化学反应的催化效率为酶的活性。 1、在不同的温度下，同一种酶的活性
是否会受到影响？ 2、在不同的pH下，同一种酶其活性是
否会改变？
• 请设计相关的实验，验证你们的假设
科学探究 影响酶活性的条件
斐林试剂
2mL
2mL
2mL
摇匀混合，沸水浴1min
颜色
砖红色沉淀 无砖红色沉淀 无砖红色沉淀
结论
淀粉酶在中性条件中活性较强
3、酶的作用条件较温和
由此可看出酶的作用条件有什 么特点？
解读曲线
（1）在一定范围内，随温度的升高，酶 的催化作用增强，超过这一范围，酶的 催化作用逐渐减弱。
（2）酶催化能力的发挥有一个最适pH， 低于最适pH时，随着pH的降低，酶催化 能力逐渐降低；高于最适pH时，随着pH 的升高，酶的活性逐渐下降。
四.实验设计:
2.主要原则
①对照原则:设计对照实验,既要有 对照组又要有实验组。 ②单一变量原则：在对照实验中,除了 要研究的变量（自变量）发生变化外, 其他变量（无关变量）都应保持相同 且适宜。
解析 酶活性受温度的影响，在低温时酶活性低， 随着温度的升高，酶活性逐渐增强，到达最适温 度后,再升高温度，酶活性下降，当温度过高时， 酶的空间结构被破坏，酶变性失活，因此B正确。 温度由t2下降到最适温度，酶活性升高；酶在低 温时活性降低，但空间结构不会被破坏，温度升 高，酶活性恢复，因此常在低温下保存酶。 答案 B
讨论
验证酶专一性的实验思路
方案一：用不同酶催化同一种物质
方案二：用同一种酶催化两种不同物质 例如：用淀粉酶分别作用于淀粉和蔗
糖后，再用斐林试剂鉴定，根据是否有 砖红色沉淀生成来判断淀粉酶是否对二 者有催化作用，从而探索酶的专一性
注入 淀粉酶液
震荡，600C保温
1
5min,加斐林试剂，
加热煮沸
淀粉液 2ml（3%）
第五章 细胞的能量供应和利用
降低化学反应活化能的酶
一、酶的探索历程
1、酶的发现
2、酶本质的探究历程
酶是在研究动物对食物的消化时发现的。
长期以来，人们一直认为动物消化食物 吸收营养就像磨豆腐那样——把食物磨碎后 将营养过滤到体内，而不能滤过的残渣则形 成粪便排出去。而不认为在消化的过程中发 生了化学反应。
事实到底是不是这样呢？科学家做 了相应的实验对此进行探究！
斯帕兰札尼对鹰的消化研究
1783年，意大利科学家斯 帕兰札尼设计了一个巧妙 的实验：将肉块放入小巧 的金属笼内，然后让鹰把 小笼子吞下去。过一段时 间他把小笼子取出来，发 现笼内的肉块消失了。
讨论：肉块消失说明了什么？
巴斯德之前
巴斯德
李比希
1
2
3
2ml
2ml
2ml
冰水中 60℃水浴 沸水浴
放置2min
1ml
1ml
1ml
摇匀混合，放置反应5min
1滴
1滴
1滴
变蓝
不变蓝
变蓝
淀粉酶在60 ℃中活性较强
pH对酶活性的影响
1
2
3
2％淀粉酶
1ml
1ml
1ml
pH
蒸馏水
NaOH
HCL
1mL
1mL
1mLwenku.baidu.com
3％可溶性淀粉
2ml
2ml
2ml
摇匀混合，放置在60℃水浴中反应5min
毕希纳
萨姆纳
切赫和奥特曼
巴斯德之前
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
巴斯德
李比希
发酵与活细胞有关，发酵是
整个细胞而不是细胞中的某 些物质在起作用
引起发酵的是细胞中的某些 物质，但是这些物质只有在 酵母细胞死亡后才能发挥作用
毕希纳
酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起 催化作用，就象在活酵母细胞中一样
提出问题 （温度/pH 会影响酶的活性吗？） 作出假设 （温度/pH 会影响酶的活性）
设计实验 （设计方案、预期结果…） 进行实验 （按预定方案进行实验） 分析结果 （分析实验结果，得出结论：……） 表达与交流 （总结，写实验报告并适当交流）
温度对酶活性的影响
3％可溶性淀粉
温度
2％淀粉酶
碘液 颜色 结论
比较：
各条件使反应加快的本质： • 加热： 提高分子的能量 • 无机催化剂：降低化学反应的活化能 • 酶： 更显著地降低化学反应的活化能
三、酶的特性
比较过氧化氢酶在不同条件下的分解
试管编号 1
H2O2溶液 2ml
处理方法
不处 理
气泡现象
无
带火星
卫生香检验
2
3
4
2ml 2ml 2ml
900C中 FeCl3 肝脏研 水浴 溶液 磨液
分子从常态转变为容易发生化 学反应的活跃状态所需要的能量
称为活化能。
没有酶催化
能
酶
量
使
活
化
能
有酶的催化
降
低
反应过程
提示：
1、催化剂（无机催化剂、酶）没有供给能 量，而是降低反应的活化能，促进反应进 行，缩短完成时间，本身不被消耗，反应 结果与没有催化剂一致。
2、无机催化剂相比，酶降低活化能 的作用更显著，因而催化效率更高。
量，如H2O2的分解速率或酶活性。 无关变量：是指除自变量外，其他对实验结
果 能造成影响 的可能因素。如
H2O2浓度,肝脏研磨液新鲜程度等。
实验探究 酶的本质及生理作用的验证实验
1.酶是蛋白质的验证实验 （1）实验设计思路
实验组：待测酶液+双缩脲试剂→是否出现紫 色反应 对照组：已知蛋白液+双缩脲试剂→紫色反应 （2）实验结果分析:通过对照,实验组若出现紫 色，证明待测酶的化学本质是蛋白质；不出现 紫色，则该酶液的化学本质不是蛋白质。
温度对酶活性的影响
• 酶促反应速率最快时的环境温度称为该 酶促反应的最适温度。
υ/mmol. s-1
一般地，动物体内的酶 最适温度在35~40℃之间；
植物体内的酶最适温度 在40~50℃之间；
细菌和真菌体内的酶最 适温度差别较大。
0 最适温度
t/℃
酶活性受温度影响示意图
pH对酶活性的影响
• 酶促反应速率最快时的环境pH称为该酶促 υ/mm反ol. 应s-1 的最适pH。
讨论
1.放在冰箱中的食物为什么能保鲜较 长时间？
2.人发烧时为什么会觉得全身无力？
3. 唾液淀粉酶随唾液流入胃，胃 蛋白酶随食糜进入小肠后，是否还 具有活性？
1、加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，请回答：
（1）这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的
奶渍和血渍？
（2）使用这种洗衣粉为什么要用温水？
（3）含有蛋白酶的洗衣粉不宜用来洗涤下列哪些
萨姆纳
切赫和奥特曼
酶是蛋白质
少数的RNA具有催化作用
[归纳]
3.酶的概念:
酶是活细胞产生的一类具有 生物催化作用的有机物。
绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA.
思考
（1）酶的基本单位、合成场所是什么？ （2
提示
（1）氨基酸、核糖核苷酸、核糖体、细胞核 （2）蛋白酶
二、酶的作用 （生物催化剂）
机理：降低化学反应的活化能
一般地，动物体内
的酶最适pH在6.5－8.0
之间；植物体内的酶最
适pH在4.5－6.5之间
特例：胃蛋白酶
最适pH为1.5左右
0
最适pH
pH
酶活性受pH影响示意图
高温、低温、过酸和过碱对酶 活性的影响其本质相同吗？
不同，过酸、过碱、高温都会破坏 结构，使酶失活；而低温只是抑制酶 的活性，酶分子结构未被破坏，温度 升高可恢复活性。
少量
较多
很多
火星变亮 复燃
肝脏研磨液
1
（20%） 震荡试管
H2O2
2
FeCl3（3.5%) 震荡试管
H2O2
结论
1.酶具有高效性 酶的催化效率大约是无
机催化剂的107~1013倍。
相关曲线
酸既能催化蛋白质的水解，也能催化 脂肪、淀粉水解。
蛋白酶只能催化蛋白质水解，但不能 催化脂肪、淀粉等的水解。脲酶只能催化尿 素分解，对其他化学反应不起作用。
4、用纯唾液和用稀释10倍的唾液做唾液淀粉酶 的催化实验，其效果完全相同，这说明酶具有
A、专一性 B、多样性 C、高效性 D、多变性
5、将唾液淀粉酶先放入沸水中2分钟，再放
在370C的恒温水浴中，酶的催化效率前后变化是
A、不断降低
B、先升后降
C、先降后升
D、没有变化
6.如图表示某反应物剩余量随pH及温度的变 化情况，下列叙述正确的是 （ ）
（3）实验变量:自变量是待测酶液和已知蛋白液, 因变量是是否有紫色反应。 2.酶的催化作用 (1)实验设计思路 实验组：底物+相应酶液检测底物被分解 对照组：底物+等量蒸馏水检测底物不被分解 (2)实验结果分析：根据底物性质利用相应试剂 检测，若底物被分解，则证明酶具有催化作用， 否则不具有催化作用。 (3)实验变量：自变量是相应酶液的有无，因变 量是底物是否被分解。
由上述资料可看出酶具有什么特性？
口腔里有唾液淀粉酶，为什么塞进牙缝里 的肉丝两天后还没被消化?
2、酶的专一性
一种酶只能催化一种或一类化学 反应。
•表示酶专一性的曲线
加入酶B的反应速率与无酶条件下 的反应速率相同，而加入酶A的反应 速率随反应物浓度增大明显加快，酶B 对此反应无催化作用，说明酶具有专 一性。
A.该酶的最适温度是37℃ B.随着pH的升高，酶的活性
先降低后升高 C.随着温度的升高，酶的最 适pH不变 D.随着温度的升高，酶的活 性逐渐降低 答案 C
四.实验设计:
1.关于变量
变量：是指实验过程中 可以变化 的因素。 自变量 ：是指 人为改变 的变量。如氯化
铁和肝脏研磨液。 因变量 ：是指随着自变量变化而变化的变