新教材人教版必修1 第5章 第1节 第2课时 酶的特性 学案

第2课时酶的特性

课标要求核心素养

1.分析酶的高效性和专一性。

2.探究影响酶活性的条件。

3.分析影响酶促反应的条件。

1.生命观念——建立模型：通过建立温度、pH对酶活性

的影响等数学模型，理解影响的规律和实质。

2.科学探究——实验思路及设计：合理设计探究温度、

pH对酶活性影响的实验步骤，规范实施实验，探究影响

的规律。

知识

导图

新知预习·双基夯实

一、酶的特性

1．酶具有高效性

(1)含义：酶的催化效率是无机催化剂的__107～1013__倍。

(2)意义：使细胞代谢__快速__进行。

2．酶具有专一性

(1)含义：每一种酶只能催化__一种或一类__化学反应。

(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

(1)酶活性：可用在一定条件下酶催化某一化学反应的__速率__表示。

(2)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__。低温只能使酶的活性__降低__，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会__升高__。

二、酶特性的探究实验

探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用

(1)实验原理：淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成__还原糖__。在淀粉溶液和蔗糖溶液中分别加入淀粉酶，再用__斐林试剂__检测溶液中有无还原糖，就可以看出淀粉酶是否只催化特定的化学反应。

(2)方法步骤

试管编号 1 2

(3)实验结论

淀粉酶能催化淀粉水解不能催化蔗糖水解，说明酶具有专一性。

┃┃活学巧练__■

(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)高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性。(×)

(5)人体在发热感冒时，常出现厌食恶心现象，这与人体内酶的活性有关，说明酶活性的发挥离不开适宜的温度等。(√)

(6)酶活性最高时的温度适合酶的保存。(×)

(7)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。(√)

(8)探究酶的最适pH，需要在酶的最适温度条件下进行。(√)

思考：

1．人体口腔内的唾液淀粉酶进入胃之后还能继续发挥作用吗？为什么？

提示：不能。因为胃内pH很低，导致唾液淀粉酶失活。

2．在最适的pH或温度下酶促反应一定能进行吗？

提示：不一定。例如在最适pH条件下，将温度调至100 ℃，那么即使在最适pH时，多数酶也会丧失活性，反应不能进行。

3．持续发烧不退有时会危及人的生命，你知道其中的原因吗？

提示：酶的影响因素发生很小的变化时，酶活性就会发生很大的改变。人体中酶的最适温度一般为37 ℃，当人体体温高于或低于这个温度时，机体中酶活性就会大大降低，细胞内的各种生物化学反应就不能正常进行了。

学霸记忆·素养积累

重点呈现

1．酶的特性是高效性、专一性和作用条件的温和性。

2．酶具有高效性的原因是：与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。 3．过酸、过碱或温度过高，都会使酶因空间结构被破坏而失活。

4．在一定的低温下，酶的活性被抑制，但空间结构稳定，在适宜温度下其活性可恢复。

课内探究·名师点睛

知识点

酶的特性

1．酶具有高效性

(1)酶的高效性一般是通过酶与无机催化剂的对照来说明的。 (2)在酶的高效性的验证实验中，所用的生物材料必须是新鲜的。 2．酶专一性的实验分析 (1)思路

①⎩⎪⎨⎪⎧

实验组：底物＋相应酶液――→检测

底物被分解对照组：另一底物＋相同酶液――→检测底物没被分解 ②⎩

⎪⎨⎪⎧

实验组：底物＋相应酶液――→检测底物被分解对照组：相同底物＋另一酶液――→检测底物没被分解 (2)实例

步骤

1 淀粉＋淀粉酶

蔗糖＋淀粉酶

2

等量斐林试剂，水浴加热相同时间 现象 出现砖红色沉淀

无颜色变化

结论

酶具有专一性

┃┃典例剖析__典例 1 (2020·江苏省徐州市高一)在如图所示的实验中，下列叙述错误的是

( C )

A．本实验要注意控制环境温度

B．本实验的自变量是催化剂的种类

C．本实验能说明酶的催化具有专一性

D．两试管的气泡生成的速率不同

解析：本实验是验证酶的高效性的实验，自变量是催化剂的种类，温度是无关变量，且过氧化氢的分解受温度的影响很大，因此要注意控制环境温度，A、B正确；本实验用酶与无机催化剂对照，说明了酶的催化作用具有高效性，C错误；由于酶具有高效性，因此在其他条件都相同的条件下，加入过氧化氢酶的试管内的气泡生成速率明显大于加入氯化铁的试管，D正确。

┃┃变式训练__■

1．(2019·山东省德州市高一)为探究酶的某种特性，现用可溶性淀粉溶液、蔗糖溶液(两者都是非还原糖)以及淀粉酶溶液、斐林试剂等材料进行了如下实验，下列叙述正确的是(B)

试管

操作步骤操作项目

1 2

①注入可溶性淀粉溶液 2 mL /

②注入蔗糖溶液/ 2 mL

③注入淀粉酶溶液 2 mL 2 mL

A

B．实验的无关变量有温度、pH等

C．实验结果的检测可用碘液代替斐林试剂

D．实验目的是探究酶的高效性

解析：据表格内容可知，本实验的两个试管中所用的酶是相同的，而底物不同，因此该实验是探究酶的专一性，自变量是底物的种类即淀粉溶液与蔗糖溶液，A、D错误；实验中温度、pH、溶液的体积等都属于无关变量，B正确；碘液与蔗糖及蔗糖水解后的产物都不发生反应，用碘液无法检测蔗糖是否被水解，因此不能用碘液代替斐林试剂，C错误。

知识点

影响酶活性的因素

1．探究温度对酶活性的影响

(1)原理：温度影响淀粉酶的活性，进而影响淀粉的水解，淀粉遇碘液变蓝，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅可以判断酶的活性。