2019-2020年高中生物 課時(shí)16 酶的特性導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修1.doc

2019-2020年高中生物 課時(shí)16 酶的特性導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修1【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1說(shuō)出酶的特性。2學(xué)會(huì)設(shè)置對(duì)照組和重復(fù)實(shí)驗(yàn)?！咀灾魇崂怼?酶的高效性和專(zhuān)一性：2(1)酶活性的概念：酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率。(2)影響酶活性的主要因素：_和_。3溫度、pH對(duì)酶活性的影響：比較項(xiàng)目酶活性大小酶空間結(jié)構(gòu)是否遭到破壞條件恢復(fù)后酶活性能否恢復(fù)溫度最適宜最高否過(guò)低過(guò)高pH最適宜最高否過(guò)酸過(guò)堿生物最適溫度a.動(dòng)物I.有的可達(dá)70 Cb.植物II.3540 Cc.細(xì)菌、真菌III.4050 C5人體不同消化液中酶的最適pH(連線)消化液最適pHa.唾液I.0.91.5b.胃液II.7.6c.小腸液III.6.27.4【預(yù)習(xí)小測(cè)】1判斷正誤：淀粉酶溶液中加入蛋白酶不會(huì)導(dǎo)致淀粉酶活性發(fā)生變化。2判斷正誤：一種酶只能催化一種化學(xué)反應(yīng)。3判斷正誤：高溫和低溫均能破壞酶的結(jié)構(gòu)從而使其失去活性。4判斷正誤：不同酶的最適pH相同。5判斷正誤：蛋白酶能夠催化脂肪的分解。6判斷正誤：酶的最適pH會(huì)隨著溫度的改變而改變。知識(shí)拓展 探究案【探究一酶的高效性和專(zhuān)一性】1在"比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解"實(shí)驗(yàn)中，每滴FeCl3溶液中的Fe3+數(shù)大約是每滴肝臟研磨液中過(guò)氧化氫酶分子數(shù)的25萬(wàn)倍，然而加入過(guò)氧化氫酶的試管中產(chǎn)生的氣泡卻較多，這說(shuō)明酶具有什么特性？2加酶洗衣粉中加入的主要是蛋白酶，探究下列不同材質(zhì)的衣物能否用加酶洗衣粉洗滌。(1)棉、麻類(lèi)衣物判斷：_。理由：棉、麻類(lèi)衣物的主要成分是_，_(填"會(huì)"或"不會(huì)")被蛋白酶分解。(2)羊毛、兔毛、蠶絲類(lèi)衣物判斷：_。理由：羊毛、兔毛、蠶絲類(lèi)衣物的主要成分是_，會(huì)被_分解而使衣物受到損壞?！镜淅觥肯马?yè)表中是某同學(xué)探究酶特性的實(shí)驗(yàn)操作步驟，請(qǐng)根據(jù)要求回答問(wèn)題。步驟操作方法試管甲乙1注入可溶性淀粉溶液2 mL2注入蔗糖溶液2 mL3注入斐林試劑2 mL2 mL4注入新鮮的某種酶溶液2 mL2 mL5酒精燈隔水加熱煮沸1 min6 .觀察現(xiàn)象AB(1)甲、乙兩支試管內(nèi)各物質(zhì)的量要求相同的目的是_。(2)若該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證酶作用的專(zhuān)一性，則步驟4 可以選用_或_兩種不同類(lèi)別的酶。(3)如果按上述步驟進(jìn)行操作，分析A、B可能出現(xiàn)的現(xiàn)象及原因。現(xiàn)象：_。原因：_。(4)出現(xiàn)(3)中現(xiàn)象的原因是該實(shí)驗(yàn)操作步驟中存在明顯的缺陷，請(qǐng)寫(xiě)出正確的操作步驟。(用上表中數(shù)字表示，需增加的步驟用文字表達(dá))_。【變式訓(xùn)練】請(qǐng)用下列所給的材料用具，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證哺乳動(dòng)物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專(zhuān)一性。要求完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果、得出結(jié)論。材料用具:適宜濃度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉四種溶液,斐林試劑、試管、37恒溫水浴鍋，5060水浴鍋。(1)若“+”代表加入適量的溶液，“一”代表不加溶液，請(qǐng)用這些符號(hào)完成下表實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。溶液試管蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉酶溶液甲+-+-乙-+-+丙丁(2)實(shí)驗(yàn)步驟：按照上表中的設(shè)計(jì),取試管、加溶液；混勻，37恒溫水浴一段時(shí)間；從恒溫水浴鍋取出試管，分別加入適量的_，然后混勻，再_一段時(shí)間；觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(3)結(jié)果預(yù)測(cè)：_。(4)結(jié)論:_。【探究二影響酶活性的因素】3在“探究溫度對(duì)酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行溫度設(shè)置時(shí)，能否將酶與底物混合后再在相應(yīng)溫度下保溫處理？4分析“探究溫度對(duì)酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)中哪個(gè)因素是自變量，哪些因素應(yīng)該保持相同且適宜？5探究溫度和pH對(duì)酶活性的影響，據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)甲圖中影響酶活性的因素是_，乙圖中是_。(2)描述甲、乙兩圖中段與BC段的含義。(3)分析甲、乙兩圖中A點(diǎn)與C點(diǎn)的酶結(jié)構(gòu)破壞情況和活性，完成如下表格。比較項(xiàng)目甲圖乙圖A點(diǎn)酶結(jié)構(gòu)酶活性C點(diǎn)酶結(jié)構(gòu)酶活性6下圖表示酶量一定、其他條件適宜時(shí)，酶促反應(yīng)速率與底物濃度的關(guān)系，分析并思考下列問(wèn)題。(1)分析AB段表示的含義。(2)B點(diǎn)時(shí)，酶促反應(yīng)速率不再加快，分析其影響因素。(3)底物濃度會(huì)通過(guò)影響酶活性而影響酶促反應(yīng)速率嗎？【典例精析】下圖為溫度、pH與酶活性的關(guān)系，下列敘述不正確的是A.曲線a上的AB段表示酶的空間結(jié)構(gòu)遭到了破壞B.人體內(nèi)胃蛋白酶的活性與曲線b相似C.曲線b、c說(shuō)明不同的酶有不同的最適pHD.酶活性隨溫度的升高而增強(qiáng)【變式訓(xùn)練】(反應(yīng)物濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響)下圖表示在最適溫度和最適pH條件下，反應(yīng)物濃度等與酶促反應(yīng)速率的關(guān)系。據(jù)圖分析不正確的是A.曲線a可表示酶量減少后的底物濃度和反應(yīng)速率關(guān)系B.限制曲線b的AB段反應(yīng)速率的主要因素為反應(yīng)物濃度C.形成曲線c的原因可能是B點(diǎn)時(shí)酶量增加或適當(dāng)升溫D.若在適當(dāng)升高溫度條件下重復(fù)該實(shí)驗(yàn)，圖中A點(diǎn)位置將下移【隨堂自測(cè)】1胃液中的胃蛋白酶可將蛋白質(zhì)水解為多肽，但不能使多肽水解為氨基酸，這一事實(shí)說(shuō)明了酶的A.高效性B.專(zhuān)一性C.多樣性D.穩(wěn)定性2酶在經(jīng)0和100溫度處理后，都沒(méi)有活性，再恢復(fù)為適宜溫度時(shí)，經(jīng)0溫度處理的酶活性恢復(fù)，經(jīng)100溫度處理的酶活性未恢復(fù)，原因是A.酶的適宜溫度與0的差值比與100的差值小B.經(jīng)過(guò)0處理的酶的空間結(jié)構(gòu)未被破壞，經(jīng)過(guò)100處理的酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞C.經(jīng)過(guò)0處理的酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞D.經(jīng)過(guò)100處理的酶被氧化分解3下圖中，曲線反映的是某種酶的催化反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系。在一定的溫度和pH條件下，M點(diǎn)之前和之后反應(yīng)速率的限制因素分別是A.酶量和反應(yīng)物濃度B.反應(yīng)物濃度和酶量C.反應(yīng)物濃度和反應(yīng)物濃度D.酶量和酶量4下圖表示人體內(nèi)某種酶促反應(yīng)速率受溫度和pH 影響的情況，下列解釋不正確的是A.在A點(diǎn)，將酶的濃度增大一倍，反應(yīng)速率可能增大B.在B點(diǎn)，將酶的濃度增大一倍，反應(yīng)速率不可能增大C.在C點(diǎn)，將酶的濃度增大一倍，反應(yīng)速率可能增大D.該圖不能反映唾液淀粉酶催化能力的變化特征5探究溫度對(duì)酶活性影響最合理的實(shí)驗(yàn)步驟是取3支試管編號(hào)，各注入2 mL淀粉溶液；另取3支試管編號(hào)，各注入lmL新鮮的淀粉酶溶液將淀粉酶溶液注入相同溫度下的淀粉溶液試管中，維持各自的溫度5 min 向各試管中滴一滴碘液將6支試管分成3組，每組各有1支盛淀粉溶液和1支盛淀粉酶溶液的試管，分別放在60的熱水、沸水和冰水中觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象A.B.C.D.6下圖是某研究小組圍繞探究H2O2分解條件而獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。試回答下列有關(guān)問(wèn)題。(1)圖甲、乙所代表的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)自變量依次為_(kāi)、_。(2)根據(jù)圖甲可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_。(3)圖乙曲線BC段產(chǎn)生的最可能原因是_。【探究歸納】1教材提煉：2【提醒】某種酶的最適pH和溫度通常是固定不變的，不會(huì)隨著外界環(huán)境的改變而發(fā)生變化。3探究酶的專(zhuān)一性的實(shí)驗(yàn)中的自變量可以是不同的底物，也可以是不同的酶；因變量是底物是否被分解。4區(qū)分溫度、pH、底物濃度和酶濃度影響酶促反應(yīng)速率的實(shí)質(zhì)：(1)溫度和pH：通過(guò)影響酶活性而影響酶促反應(yīng)速率。(2)底物濃度和酶濃度：通過(guò)影響底物與酶的接觸面積而影響酶促反應(yīng)速率，并不影響酶的活性。5影響酶活性和酶促反應(yīng)速率的因素：必修1課時(shí)16 酶的特性詳細(xì)答案課前預(yù)習(xí) 預(yù)習(xí)案【自主梳理】11.無(wú)機(jī)催化劑 細(xì)胞代謝2.一種或一類(lèi) 細(xì)胞代謝2(2)溫度 pH3如下表所示：比較項(xiàng)目酶活性大小酶空間結(jié)構(gòu)是否遭到破壞條件恢復(fù)后酶活性能否恢復(fù)最適宜最高否溫度過(guò)低降低否能過(guò)高降低是不能最適宜最高否pH過(guò)酸過(guò)堿降低是不能4a b5a b c【預(yù)習(xí)小測(cè)】1 提示：淀粉酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，會(huì)被蛋白酶水解而失去活性。2 提示：一種酶只能催化一種或一類(lèi)化學(xué)反應(yīng)。3 提示：高溫會(huì)破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，使其失去活性，而低溫只是抑制了酶的活性，沒(méi)有破壞酶的結(jié)構(gòu)。4 提示：不同酶的最適pH不相同。5 提示：酶具有專(zhuān)一性，蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)的分解。6 提示：一種酶的最適pH是固定不變的，不會(huì)隨著外界環(huán)境的改變而變化。知識(shí)拓展 探究案【探究一酶的高效性和專(zhuān)一性】1提示：高效性。2(1)能 纖維素 不會(huì) (2)不能 蛋白質(zhì) 蛋白酶【典例精析】(1)為排除各物質(zhì)的量不同對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，便于結(jié)果分析(2)淀粉酶 蔗糖酶(3)現(xiàn)象：A、B可能都不形成磚紅色沉淀原因：先加斐林試劑再加酶，斐林試劑可能影響酶的活性；加人酶溶液后，隔水加熱煮沸，既可能使酶不能充分催化反應(yīng)，又可能使酶因失活而無(wú)催化作用(4)124適宜溫度條件下，保溫5min356【解析】該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的是酶的專(zhuān)一性，可設(shè)置同一種酶作用于不同的底物，通過(guò)底物是否被分解來(lái)驗(yàn)證，因此可選用淀粉酶或蔗糖酶；由于斐林試劑中含有NaOH，在反應(yīng)前先加斐林試劑，會(huì)對(duì)酶活性造成影響；酶與底物結(jié)合需要一定的時(shí)間，加入酶后立即加熱，可能使酶因高溫而失活，從而不能充分催化反應(yīng)?！緜渥ⅰ棵妇哂懈咝院蛯?zhuān)一性，高效性體現(xiàn)在酶能夠顯著降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率；專(zhuān)一性體現(xiàn)在一種酶只能催化一種或一類(lèi)化學(xué)反應(yīng)?！咀兪接?xùn)練】(1)(二支試管添加的物質(zhì)順序可變，只要能夠形成2組對(duì)照即可)溶液試管蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉酶溶液甲+-+-乙-+-+丙+-+丁-+-(2)斐林試劑 5065C水浴加熱(3)含有蔗糖和蔗糖酶溶液的試管，以及含淀粉和唾液淀粉酶溶液的試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀，其他試管中不出現(xiàn)磚紅色沉淀(4)(哺乳動(dòng)物的蔗糖酶和淀粉酶)酶的催化作用具有專(zhuān)一性【解析】驗(yàn)證酶的專(zhuān)一性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)變量可以是不同的底物，也可以是不同的酴，因此設(shè)計(jì)的思路有兩種：一是利用同種底物，加入不同的兩種醉；二是利用不同的兩種底物，加入相同的酶；該實(shí)驗(yàn)中使用的蔗糖、淀粉分別在蔗糖酶、淀粉酶催化下，都能產(chǎn)生還原糖，因此可用斐林試劑來(lái)檢測(cè)是否有產(chǎn)物生成?！緜渥ⅰ繜o(wú)【探究二影響酶活性的因素】3提示：不能，應(yīng)將酶與底物分別在相應(yīng)溫度下保溫處理后，再進(jìn)行混合。否則可能在達(dá)到相應(yīng)溫度之前，酶與底物就已進(jìn)行了反應(yīng)，達(dá)不到探究實(shí)驗(yàn)的目的。4提示：溫度是自變量，應(yīng)控制淀粉溶液的量、淀粉酶的濃度和用量、水浴時(shí)間、混合物的pH和實(shí)驗(yàn)步驟的操作順序等條件相同且適宜。5(1)溫度 pH(2)當(dāng)溫度低于最適溫度時(shí)，酶活性隨溫度升高而升高當(dāng)溫度高于最適溫度時(shí)，酶活性隨溫度升高而降低，并最終失活當(dāng)pH低于最適pH時(shí)，酶活性隨pH降低而降低，并最終失活當(dāng)pH高于最適pH時(shí)，酶活性隨pH升高而降低，并最終失活(3)未被破壞 被破壞 仍有活性只是活性較低 沒(méi)有活性被破壞 被破壞 沒(méi)有活性 沒(méi)有活性6(1)提示：在一定范圍內(nèi)，隨底物濃度的增加，酶促反應(yīng)速率加快。(2)提示：主要受酶量的限制，酶全部與底物結(jié)合，已達(dá)到飽和狀態(tài)。(3)提示：底物濃度通過(guò)影響底物與酶的接觸面積而影響酶促反應(yīng)速率，并不影響酶活性?！镜淅觥緿【解析】曲線"上的AB段表示高溫破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)而使酶活性降低。從10到40左右，隨著溫度升高酶活性逐漸增強(qiáng)；超過(guò)40，隨著溫度升高酶活性逐漸減弱。曲線b、c說(shuō)明不同酶的最適pH不同，曲線b對(duì)應(yīng)的酶的最適pH為強(qiáng)酸性，與胃蛋白酶類(lèi)似?！緜渥ⅰ繙囟?、pH、底物濃度均會(huì)影響酶促反應(yīng)速率。過(guò)酸、過(guò)堿和溫度過(guò)高都會(huì)使酶的分子結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失去活性，不能恢復(fù)。低溫會(huì)使酶的活性顯著降低，但不會(huì)使酶失活，恢復(fù)適宜溫度后，酶的活性可以恢復(fù)。底物濃度通過(guò)影響底物與酶的接觸面積而影響酶促反應(yīng)速率，并不影響酶的活性?！咀兪接?xùn)練】C【解析】反應(yīng)速率可以用單位時(shí)間內(nèi)生成物的增加量或反應(yīng)物的減少量來(lái)表示，曲線a反應(yīng)速率最低，說(shuō)明其酶量低，限制反應(yīng)速率的是酶的濃度。曲線b的AB 段，隨著反應(yīng)物濃度增加，反應(yīng)速率增加，表明限制反應(yīng)速率的是反應(yīng)物濃度。曲線c在B點(diǎn)后反應(yīng)速率上升，表明此時(shí)加大了酶濃度，但不可能是升高溫度， 因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)是在最適溫度和pH條件下進(jìn)行的，升高溫度只會(huì)使反應(yīng)速率下降， 故C錯(cuò)誤，D正確?！緜渥ⅰ繜o(wú)【隨堂自測(cè)】1B【解析】蛋白酶能夠?qū)⒌鞍踪|(zhì)水解成多肽，但不能將多肽進(jìn)一步水解，說(shuō)明酶具有專(zhuān)一性?！緜渥ⅰ繜o(wú)2B【解析】0的低溫只能抑制酶的活性，但不會(huì)使酶失活， 恢復(fù)適宜溫度后，酶活性仍能恢復(fù)；經(jīng)100處理后酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，酶活性不能恢復(fù)?！緜渥ⅰ繜o(wú)3B【解析】該題中酶量是定值，反應(yīng)物濃度為自變量，M點(diǎn)表示當(dāng)酶量一定時(shí)反應(yīng)速率達(dá)到最大值。M點(diǎn)前的限制因素為反應(yīng)物濃度，M點(diǎn)后的限制因素為酶量?！緜渥ⅰ繜o(wú)4B【解析】題圖可以反映溫度和pH對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響， 但是影響反應(yīng)速率的因素，不僅包括溫度和pH，還包括酶濃度等。在反應(yīng)底物充足的條件下，增大酶濃度，可以提高反應(yīng)速率，所以A、C兩項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤。題圖顯示，該酶的最適pH為2左右，因此這種酶可能是胃蛋白酶，而不會(huì)是唾液淀粉酶，D項(xiàng)正確?！緜渥ⅰ繜o(wú)5D【解析】在探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí)，要先取材，分組編號(hào)，在相應(yīng)溫度下處理反應(yīng)物和酶，然后將相同溫度下處理的反應(yīng)物和酶混合，再在各自溫度下保溫一段時(shí)間后，進(jìn)行觀察，由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論?！緜渥ⅰ繜o(wú)6(1)催化劑種類(lèi) H2O2濃度(2)酶的催化作用具有高效性(3)反應(yīng)受到過(guò)氧化氫酶數(shù)量(濃度)的限制【解析】(1)圖甲表示在H2O2溶液中分別加入過(guò)氧化氫酶和Fe3+時(shí)，隨著時(shí)間的變化O2產(chǎn)生量的變化，圖乙表示隨著H2O2濃度的變化O2產(chǎn)生速率的變化，所以自變量分別是催化劑種類(lèi)、H2O2濃度；(2)圖甲表示加入過(guò)氧化氫酶時(shí)O2 產(chǎn)生量更多，說(shuō)明酶具有高效性；(3)隨著H2O2濃度的增大，O2的產(chǎn)生速率加快，但是酶的量一定，所以O(shè)2的產(chǎn)生速率逐漸達(dá)到最大值。【備注】無(wú)