2022年高中生物 課時16 酶的特性導學案 新人教版必修1(I)

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1、2022年高中生物 課時16 酶的特性導學案 新人教版必修1(I) 【學習目標】 1．說出酶的特性。 2．學會設置對照組和重復實驗。 【自主梳理】 1．酶的高效性和專一性： 2．(1)酶活性的概念：酶對化學反應的催化效率。 (2)影響酶活性的主要因素：__________和_________。 3．溫度、pH對酶活性的影響： 比較項目 酶活性大小 酶空間結構是否遭到破壞 條件恢復后酶活性能否恢復 溫度 最適宜 最高 否 ― 過低 過高 pH 最適宜 最高 否 ― 過酸過堿 4．不同生物體內酶的最適溫度(

2、連線) 生物 最適溫度 a.動物 I.有的可達70 °C b.植物 II.35?40 °C c.細菌、真菌 III.40?50 °C 5．人體不同消化液中酶的最適pH(連線) 消化液 最適pH a.唾液 I.0.9?1.5 b.胃液 II.7.6 c.小腸液 III.6.2?7.4 【預習小測】 1．判斷正誤：淀粉酶溶液中加入蛋白酶不會導致淀粉酶活性發(fā)生變化。 2．判斷正誤：一種酶只能催化一種化學反應。 3．判斷正誤：高溫和低溫均能破壞酶的結構從而使其失去活性。 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．

3、判斷正誤：酶的最適pH會隨著溫度的改變而改變。 知識拓展 · 探究案 【探究一酶的高效性和專一性】 1．在"比較過氧化氫在不同條件下的分解"實驗中，每滴FeCl3溶液中的Fe3+數(shù)大約是每滴肝臟研磨液中過氧化氫酶分子數(shù)的25萬倍，然而加入過氧化氫酶的試管中產生的氣泡卻較多，這說明酶具有什么特性？ 2．加酶洗衣粉中加入的主要是蛋白酶，探究下列不同材質的衣物能否用加酶洗衣粉洗滌。 (1)棉、麻類衣物 判斷：_________。 理由：棉、麻類衣物的主要成分是__________，__________(填"會"或"不會")被蛋白酶分解。 (2)羊毛、兔毛、蠶絲類衣物判斷：______

4、____。 理由：羊毛、兔毛、蠶絲類衣物的主要成分是__________，會被__________分解而使衣物受到損壞。 【典例精析】 下頁表中是某同學探究酶特性的實驗操作步驟，請根據(jù)要求回答問題。 步驟 操作方法 試管 甲 乙 1 注入可溶性淀粉溶液 2 mL ― 2 注入蔗糖溶液 ― 2 mL 3 注入斐林試劑 2 mL 2 mL 4 注入新鮮的某種酶溶液 2 mL 2 mL 5 酒精燈隔水加熱 煮沸1 min 6 . 觀察現(xiàn)象 A B (1)甲、乙兩支試管內各物質的量要求相同的目的是_____________________

5、__________。 (2)若該實驗的目的是驗證酶作用的專一性，則步驟4 可以選用________或________兩種不同類別的酶。 (3)如果按上述步驟進行操作，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)象的原因是該實驗操作步驟中存在明顯的缺陷，請寫出正確的操作步驟。(用上表中數(shù)字表示，需增加的步驟用文字表達)___________________________________

6、_____。 【變式訓練】 請用下列所給的材料用具，設計實驗來驗證哺乳動物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性。要求完成實驗設計、補充實驗步驟、預測實驗結果、得出結論。 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，50?60℃水浴鍋。 (1)若“+”代表加入適量的溶液，“一”代表不加溶液，請用這些符號完成下表實驗設計。 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)實驗步驟： ①按照上表

7、中的設計,取試管、加溶液； ②混勻，37℃恒溫水浴一段時間； ③從恒溫水浴鍋取出試管，分別加入適量的________，然后混勻，再________一段時間； ④觀察實驗現(xiàn)象并記錄實驗結果。 (3)結果預測：________________________________。 (4)結論:________________________________。 【探究二影響酶活性的因素】 3．在“探究溫度對酶活性的影響”實驗中進行溫度設置時，能否將酶與底物混合后再在相應溫度下保溫處理？ 4．分析“探究溫度對酶活性的影響”實驗中哪個因素是自變量，哪些因素應該保持相同且適宜？ 5．探究溫度

8、和pH對酶活性的影響，據(jù)圖回答下列問題。 (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點與C點的酶結構破壞情況和活性，完成如下表格。 比較項目 甲圖 乙圖 A點 酶結構 酶活性 C點 酶結構 酶活性 6．下圖表示酶量一定、其他條件適宜時，酶促反應速率與底物濃度的關系，分析并思考下列問題。 (1)分析AB段表示的含義。 (2)B點時，酶促反應速率不再加快，分析其影響因素。 (3)底物濃度會通過影響酶活性而

9、影響酶促反應速率嗎？ 【典例精析】 下圖為溫度、pH與酶活性的關系，下列敘述不正確的是 A.曲線a上的AB段表示酶的空間結構遭到了破壞 B.人體內胃蛋白酶的活性與曲線b相似 C.曲線b、c說明不同的酶有不同的最適pH D.酶活性隨溫度的升高而增強 【變式訓練】 (反應物濃度對酶促反應的影響)下圖表示在最適溫度和最適pH條件下，反應物濃度等與酶促反應速率的關系。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速率關系 B.限制曲線b的AB段反應速率的主要因素為反應物濃度 C.形成曲線c的原因可能是B點時酶量增加或適當升溫 D.若在適當升高溫度條件下重

10、復該實驗，圖中A點位置將下移 【隨堂自測】 1．胃液中的胃蛋白酶可將蛋白質水解為多肽，但不能使多肽水解為氨基酸，這一事實說明了酶的 A.高效性 B.專一性 C.多樣性 D.穩(wěn)定性 2．酶在經0℃和100℃溫度處理后，都沒有活性，再恢復為適宜溫度時，經0℃溫度處理的酶活性恢復，經100℃溫度處理的酶活性未恢復，原因是 A.酶的適宜溫度與0℃的差值比與100℃的差值小 B.經過0℃處理的酶的空間結構未被破壞，經過100℃處理的酶的空間結構被破壞 C.經過0℃處理的酶的空間結構被破壞 D.經過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速率與反應物濃度

11、的關系。在一定的溫度和pH條件下，M點之前和之后反應速率的限制因素分別是 A.酶量和反應物濃度 B.反應物濃度和酶量 C.反應物濃度和反應物濃度 D.酶量和酶量 4．下圖表示人體內某種酶促反應速率受溫度和pH 影響的情況，下列解釋不正確的是 A.在A點，將酶的濃度增大一倍，反應速率可能增大 B.在B點，將酶的濃度增大一倍，反應速率不可能增大 C.在C點，將酶的濃度增大一倍，反應速率可能增大 D.該圖不能反映唾液淀粉酶催化能力的變化特征 5．探究溫度對酶活性影響最合理的實驗步驟是 ①取3支試管編號，各注入2 mL淀粉溶液；另取3支試管編號，各注入lmL新鮮的淀粉酶溶

12、液 ②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? ③向各試管中滴一滴碘液 ④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 ⑤觀察實驗現(xiàn)象 A.①→②→④→③→⑤ B.①→③→②→④→⑤ C.①→③→④→②→⑤ D.①→④→②→③→⑤ 6．下圖是某研究小組圍繞探究H2O2分解條件而獲得的實驗結果。試回答下列有關問題。 (1)圖甲、乙所代表的實驗中，實驗自變量依次為________、________。 (2)根據(jù)圖甲可以得出的實驗結論是________________。 (3)圖乙曲線B

13、C段產生的最可能原因是_______________________________。 【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，不會隨著外界環(huán)境的改變而發(fā)生變化。 3．探究酶的專一性的實驗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速率的實質： (1)溫度和pH：通過影響酶活性而影響酶促反應速率。 (2)底物濃度和酶濃度：通過影響底物與酶的接觸面積而影響酶促反應速率，并不影響酶的活性。 5．影響酶活性和酶促反應速率的因素： 必修1課時16 酶的

14、特性 詳細答案 課前預習 · 預習案 【自主梳理】 1．1.無機催化劑? 細胞代謝 2.一種或一類? 細胞代謝 2．(2)溫度 ??pH 3．如下表所示： 比較項目 酶活性大小 酶空間結構是否遭到破壞 條件恢復后酶活性能否恢復 最適宜 最高 否 — 溫度 過低 降低 否 能 過高 降低 是 不能 最適宜 最高 否 — pH 過酸過堿 降低 是 不能 4．a—Ⅱ??? ?b—Ⅲ 5．a—Ⅲ?? b—Ⅰ?? c—Ⅱ 【預習小測】 1．×? 提示：淀粉酶的本質是蛋白質，會被蛋白酶水解而失去活性。 2．×? 提示：

15、一種酶只能催化一種或一類化學反應。 3．×? 提示：高溫會破壞酶的空間結構，使其失去活性，而低溫只是抑制了酶的活性，沒有破壞酶的結構。 4．×? 提示：不同酶的最適pH不相同。 5．×? 提示：酶具有專一性，蛋白酶只能催化蛋白質的分解。 6．×? 提示：一種酶的最適pH是固定不變的，不會隨著外界環(huán)境的改變而變化。 知識拓展 · 探究案 【探究一酶的高效性和專一性】 1．提示：高效性。 2．(1)能? 纖維素? 不會??? (2)不能? 蛋白質? 蛋白酶 【典例精析】 (1)為排除各物質的量不同對實驗結果的影響，便于結果分析 (2)淀粉酶? ????蔗糖酶 (3)現(xiàn)象：A

16、、B可能都不形成磚紅色沉淀 原因：①先加斐林試劑再加酶，斐林試劑可能影響酶的活性；②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，又可能使酶因失活而無催化作用 (4)1→2→4→適宜溫度條件下，保溫5min→3→5→6 【解析】該實驗驗證的是酶的專一性，可設置同一種酶作用于不同的底物，通過底物是否被分解來驗證，因此可選用淀粉酶或蔗糖酶；由于斐林試劑中含有NaOH，在反應前先加斐林試劑，會對酶活性造成影響；酶與底物結合需要一定的時間，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。 【備注】酶具有高效性和專一性，高效性體現(xiàn)在酶能夠顯著降低化學反應的活化能，加快反應

17、速率；專一性體現(xiàn)在一種酶只能催化一種或一類化學反應。 【變式訓練】 (1)(二支試管添加的物質順序可變，只要能夠形成2組對照即可) 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? ??50?65°C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)(哺乳動物的蔗糖酶和淀粉酶)酶的催化作用具有專一性 【解析】驗證酶的專一性實驗，實驗

18、變量可以是不同的底物，也可以是不同的酴，因此設計的思路有兩種：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；該實驗中使用的蔗糖、淀粉分別在蔗糖酶、淀粉酶催化下，都能產生還原糖，因此可用斐林試劑來檢測是否有產物生成。 【備注】無 【探究二影響酶活性的因素】 3．提示：不能，應將酶與底物分別在相應溫度下保溫處理后，再進行混合。否則可能在達到相應溫度之前，酶與底物就已進行了反應，達不到探究實驗的目的。 4．提示：溫度是自變量，應控制淀粉溶液的量、淀粉酶的濃度和用量、水浴時間、混合物的pH和實驗步驟的操作順序等條件相同且適宜。 5．(1)溫度? pH (2)①當

19、溫度低于最適溫度時，酶活性隨溫度升高而升高當溫度高于最適溫度時，酶活性隨溫度升高而降低，并最終失活 ②當pH低于最適pH時，酶活性隨pH降低而降低，并最終失活當pH高于最適pH時，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 ??沒有活性被破壞? 被破壞? 沒有活性? 沒有活性 6．(1)提示：在一定范圍內，隨底物濃度的增加，酶促反應速率加快。 (2)提示：主要受酶量的限制，酶全部與底物結合，已達到飽和狀態(tài)。 (3)提示：底物濃度通過影響底物與酶的接觸面積而影響酶促反應速率，并不影響酶活性。 【典例精析】 D 【解析】曲線"上的

20、AB段表示高溫破壞了酶的空間結構而使酶活性降低。從10℃到40℃左右，隨著溫度升高酶活性逐漸增強；超過40℃，隨著溫度升高酶活性逐漸減弱。曲線b、c說明不同酶的最適pH不同，曲線b對應的酶的最適pH為強酸性，與胃蛋白酶類似。 【備注】溫度、pH、底物濃度均會影響酶促反應速率。過酸、過堿和溫度過高都會使酶的分子結構遭到破壞，使酶永久失去活性，不能恢復。低溫會使酶的活性顯著降低，但不會使酶失活，恢復適宜溫度后，酶的活性可以恢復。底物濃度通過影響底物與酶的接觸面積而影響酶促反應速率，并不影響酶的活性。 【變式訓練】 C 【解析】反應速率可以用單位時間內生成物的增加量或反應物的減少量來表示，曲

21、線a反應速率最低，說明其酶量低，限制反應速率的是酶的濃度。曲線b的AB 段，隨著反應物濃度增加，反應速率增加，表明限制反應速率的是反應物濃度。曲線c在B點后反應速率上升，表明此時加大了酶濃度，但不可能是升高溫度， 因為本實驗是在最適溫度和pH條件下進行的，升高溫度只會使反應速率下降， 故C錯誤，D正確。 【備注】無 【隨堂自測】 1．B 【解析】蛋白酶能夠將蛋白質水解成多肽，但不能將多肽進一步水解，說明酶具有專一性。 【備注】無 2．B 【解析】0℃的低溫只能抑制酶的活性，但不會使酶失活， 恢復適宜溫度后，酶活性仍能恢復；經100℃處理后酶的空間結構遭到破壞，酶活性不能恢復。

22、【備注】無 3．B 【解析】該題中酶量是定值，反應物濃度為自變量，M點表示當酶量一定時反應速率達到最大值。M點前的限制因素為反應物濃度，M點后的限制因素為酶量。 【備注】無 4．B 【解析】題圖可以反映溫度和pH對酶促反應速率的影響， 但是影響反應速率的因素，不僅包括溫度和pH，還包括酶濃度等。在反應底物充足的條件下，增大酶濃度，可以提高反應速率，所以A、C兩項正確，B項錯誤。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，而不會是唾液淀粉酶，D項正確。 【備注】無 5．D 【解析】在探究溫度對酶活性的影響時，要先取材，分組編號，在相應溫度下處理反應物和酶，然后將相

23、同溫度下處理的反應物和酶混合，再在各自溫度下保溫一段時間后，進行觀察，由實驗現(xiàn)象得出結論。 【備注】無 6．(1)催化劑種類??? H2O2濃度 (2)酶的催化作用具有高效性 (3)反應受到過氧化氫酶數(shù)量(濃度)的限制 【解析】(1)圖甲表示在H2O2溶液中分別加入過氧化氫酶和Fe3+時，隨著時間的變化O2產生量的變化，圖乙表示隨著H2O2濃度的變化O2產生速率的變化，所以自變量分別是催化劑種類、H2O2濃度； (2)圖甲表示加入過氧化氫酶時O2 產生量更多，說明酶具有高效性； (3)隨著H2O2濃度的增大，O2的產生速率加快，但是酶的量一定，所以O2的產生速率逐漸達到最大值。 【備注】無