第5章 第1节 第2课时 酶的特性

第2课时酶的特性

一、酶的特性

1．酶的高效性

(1)含义：酶的催化效率比无机催化剂高很多，大约是无机催化剂的107～1013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)含义：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。如过氧化氢酶只能催化过氧化氢分解。脲酶除了催化尿素分解外，对其他化学反应不起作用。

(2)意义：使细胞代谢能够有条不紊地进行。

3．酶的作用条件较温和

酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。过酸、过碱或温度过高，都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。低温只能使酶活性降低，不会使酶失活。

(1)酶的作用需要适宜的温度

在一定条件下，酶活性最大时的温度称为该酶的最适温度。在一定温度范围内，酶促反应速率随温度的升高而加快；但当温度升高到一定限度时，酶促反应速率不仅不再加快反而随着温度的升高而下降。

(2)酶的作用需要适宜的pH

在一定条件下，酶活性最大时的pH值称为该酶的最适pH。偏离该pH，不论升高还是降低，

酶促反应速率都会下降。

(1)酶具有专一性、高效性，且受温度和pH的影响()

(2)蛋白酶只能催化蛋白质的水解而不能催化淀粉的水解，这一现象体现了酶的专一性()

(3)由于酶在化学反应前后性质和数量没改变，所以酶具有高效性()

(4)高温、低温、强碱、强酸都会使酶失活()

答案(1)√(2)√(3)×(4)×

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，它们都是还原糖。下表为比较淀粉酶对淀粉和蔗糖的催化作用实验，请分析：

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 mL

60 ℃水浴保温5 min

新配制的斐林试剂 2 mL 2 mL

沸水浴煮沸1 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是否被水解，而蔗糖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？本实验的设计思路是什么？你还有其他设计思路吗？

提示自变量：底物的种类；因变量：底物是否被淀粉酶水解。

本实验设计思路：探究同一种酶是否能催化不同底物水解。

另一种设计思路：探究不同种类的酶能否催化同一种底物水解。

二、探究影响酶活性的条件

1．酶活性的含义：酶对化学反应的催化效率。

2．探究酶活性的适宜条件

思路：

⎭⎪

⎬

⎪⎫

底物＋t1(或pH1)＋酶液

底物＋

t2(或pH2)＋酶液

︙︙︙

底物＋t n(或pH n)＋酶液

――→

检测

底物分解速率或剩余量

实例：

课题名称用淀粉酶探究温度对酶活性的影响用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响实验材料淀粉溶液、唾液淀粉酶肝脏研磨液、过氧化氢溶液

自变量温度pH

自变量的

设置方法

分别用37 ℃的水、沸水、冰水处理

分别用蒸馏水、HCl溶液、NaOH溶液

处理

因变量酶活性酶活性

因变量的

观察指标

加碘液后溶液颜色变化的速率氧气产生的速率

无关变量pH相同且适宜等温度相同且适宜等

(1)pH影响酶活性的实验中实验材料不选择淀粉，原因是酸能促进淀粉水解()

(2)探究酶的最适pH，需要在酶的最适温度条件下进行()

(3)在做温度影响酶的活性的实验中，若某两支试管的反应速率相同，在其他条件均相同的条件下，可判断这两支试管所处的环境温度也一定是相同的()

答案(1)√(2)√(3)×

1．能否用过氧化氢和过氧化氢酶来做温度对酶活性影响的实验？

提示不能。过氧化氢本身在不同温度下就存在分解速率的差异，会干扰实验结果。2．“探究温度对酶活性影响的实验”中为什么不用斐林试剂来检测淀粉是否水解？

提示因为这个实验要严格控制温度，而斐林试剂的反应需要水浴加热。

归纳总结研究温度和pH影响酶活性实验的4个注意点

(1)在探究影响酶活性的条件时，酶活性大小通常以单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示。

(2)当研究温度对酶活性的影响时，温度是自变量，pH等能够影响酶活性的其他因素属于无关变量，在实验时一定要遵循无关变量保持相同且适宜。

(3)在探究温度和pH对酶活性的影响实验时，不能先将酶和反应物混合后再分别放置在不同条件下处理，原因是酶具有高效性，把酶和反应物混合后就会立即发生催化反应。

(4)不能用H2O2为原料探究温度对过氧化氢酶催化活性的影响，原因是温度升高时H2O2会分解，这样实验的变量不唯一。

1．下图表示一个酶促反应，它所能反映的酶的一个特性和a、b、c最可能的物质依次是()

A．高效性蛋白酶蛋白质多肽

B．专一性淀粉酶淀粉麦芽糖

C．专一性麦芽糖酶麦芽糖葡萄糖

D．高效性脂肪酶脂肪甘油和脂肪酸

答案 B

解析图示酶促反应表明，a在反应前后形态结构未改变，是酶分子，b是底物，c是产物。a与b特异性结合后，在a的作用下，大分子b分解为含2个结构单元的小分子，说明酶具