1、第13课时 生物催化剂酶(二),第4章 细胞的物质代谢,目标导读 1.通过教材P6465探究，归纳pH和温度变化对酶活性的影响。 2.学会分析酶的相关曲线。 重难点击 1.温度和pH变化对酶活性的影响。 2.酶的相关曲线分析。,一、酶的催化容易受到外界环境的影响,二、有关酶的曲线分析,内容索引,达标检测,一、酶的催化容易受到外界环境的影响,由于多数酶是容易变性的蛋白质，所以酶的作用需要温和的条件，特别是pH和温度，请阅读教材P6465内容，并结合下面的探究实验来进行分析。 1.探究不同pH对过氧化氢酶活性的影响 (1)实验原理,pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成量，可通过比较氧气泡大小和数量
2、的不同，判断出不同条件下酶的活性。,(2)实验材料 新鲜肝脏提取液(含过氧化氢酶)，3%过氧化氢溶液，缓冲液(pH 5.0、pH 6.0、pH 7.0、pH 8.0、pH 9.0)等。,(3)方法步骤,1 mL 5%的 NaOH,无气泡产生,无气泡产生,有大量气泡,3号试管中有大量的气泡产生，说明过氧化氢酶的活性 ，1、2号试管无明显气泡，说明在不适宜的pH范围内，过氧化氢酶的活性 。 该实验说明：酶的作用需要 ，pH 或 都会使酶活性降低。 (4)实验结论： 。,很高,很低,适宜的pH,偏高,偏低,pH能影响酶的活性,2.探究温度对唾液淀粉酶活性的影响 (1)实验原理 唾液淀粉酶能催化淀粉分
3、解成 ，在37 左右时，催化作用最强。 淀粉遇到碘液呈 ，麦芽糖遇到碘液不变蓝色，可以用_ 来检验淀粉的多少。,麦芽糖,蓝色,蓝色的有无,或者深浅,(2)实验设计,(3)实验结果和结论 1号试管 ，说明 ，2、3号试管_ _，说明 。 该实验说明：唾液淀粉酶在 时活性很高，温度 都会影响酶的活性，使酶活性降低，因此酶的作用需要 。,无明显颜色变化,淀粉被完全分解了,呈蓝,色,淀粉没有被完全分解,37 ,偏高或者偏低,适宜的温度,(4)讨论 有同学设计了下面的实验，与上面的实验相比，有什么好处？,答案 保证反应从一开始就是预设的温度，避免了不同温度溶液混合时对反应温度的影响。,答案,如果把2号和
4、3号试管放到37 的温水中保温，发现2号试管内颜色不会变化，仍是蓝色；3号试管蓝色会变浅，试推测其原因。,答案 高温条件下酶活性丧失；低温下酶活性受抑制，但仍具有活性，恢复到适宜温度仍能发挥催化作用分解淀粉。,答案,能否用过氧化氢和过氧化氢酶来做这个实验？,答案 不行，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。,3.通过上述实验分析可知，在体外应用酶进行催化的过程中，应该随时注意 和 的变化情况，并及时 ，使酶在最适条件下发挥出最高的效率。 4.酶在医学方面的应用主要体现在以下两个方面：一方面，可以利用酶 一些恶疾顽症，或者用酶催化生产出其他化学方法难以合成的药物；另一方面
5、，可以通过检测体内_ 来诊断疾病。,环境温度,pH,调节,直接医治,某种组织中特定酶催化作用的变化,1.对大多数化学本质是蛋白质的酶来说，过高的温度和过高或者过低的pH，都会破坏酶的分子结构，使酶失去催化作用；低温也能使酶的催化效率明显降低，但是酶的分子结构没有被破坏，在适宜温度下还可以恢复。 2.酶的活性除了受温度和酸碱度的影响外，有机溶剂、重金属离子、酶的激活剂和抑制剂等都会影响酶的活性。,解析 过酸或过碱会使酶失活，而新鲜唾液淀粉酶的最适pH为7左右。通气、加入少量的麦芽糖不影响酶的活性。在一定温度范围内，随温度升高酶的活性增强。,1.将1 mL 5%的新鲜唾液倒入装有10 mL糨糊的试
6、管内，置于25 的温水中水浴加热，下列各方法中能提高试管内反应速率的是 A.向试管内通气 B.适当提高实验温度 C.向试管内加入少量麦芽糖 D.向试管内加入大量的酸或碱,答案,解析,二、有关酶的曲线分析,曲线图是分析生物学原理常用的一种形式，具有直观明了的特点，试分析下列与酶有关的曲线图。 1.酶和无机催化剂的比较曲线,(1)酶和无机催化剂的共同点是：都能改变化学反应的 ；都不改变化学反应的 。,(2)酶和无机催化剂的不同点是：酶的催化效率 。,速率,平衡点,更高,2.温度和pH变化对酶活性的影响曲线,(1)曲线解读 AB(DE)段：在一定温度(pH)范围内，酶促反应速率随温度(pH)的升高而
7、 。 B(E)点：酶促反应速率最快，酶活性最高，此时对应的温度(pH)称为该酶的 。 BC(EF)段：酶促反应速率随着温度(pH)的升高而 。,加快,最适温度(pH),下降,(2)比较A、B、C、D四点说明：低温影响酶的活性，但不会使酶的_ 破坏，温度升高后，酶仍能恢复活性；但高温、过酸、过碱会导致酶 ，使其永久失活。,空间,结构,变性,3.依赖于酶的催化反应叫酶促反应，影响酶促反应的因素除了酶的活性外，还有酶的浓度和底物的浓度,(1)底物(反应物)浓度对酶促反应速率的影响(如图1) 在底物浓度较低时，反应速率随底物浓度增加而 ，反应速率与底物浓度近乎成 。 当底物浓度达到一定限度时，反应速率
8、就达到一个 值，此时即使再增加底物浓度，反应速率也几乎 ，这是受酶 的限制。,加快,正比,最大,不再改变,浓度或酶活性,(2)酶浓度对酶促反应速率的影响(如图2) 在底物足够、其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成 。,正比,坐标曲线题可以考查多个知识点，涉及到生物学的各个方面。坐标曲线题具有情景新、重能力、区分度高的特点。分析坐标曲线图时，一般要做到三点：识标、明点、析线。 (1)识标：要看清楚横轴、纵轴代表什么变量。 (2)明点：注意曲线的关键点，如：曲线的起点、终点；曲线的交点(曲线与横轴的交点、与纵轴的交点、两条曲线相交的交点)；曲线的顶点、转折点、最低点等。 (3)析线：分析整
9、条线或者线段的变化趋势，如：上升(直线上升，逐渐上升)；下降(直线下降，逐渐下降)；保持稳定；先上升后下降，先下降后上升等。,2.如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t1调到最适温度时，酶活性下降 B.当反应温度由t1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,答案,解析,问题导析,问题导析 (1)在最适宜的温度下，酶的活性 ，温度偏高或偏低，酶活性都会明显 。 (2)t1时酶没有失活，当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性 。 (3)高温会使酶的空间结构遭到破坏，因此
10、时酶的空间结构破坏更严重， 时更适合酶的保存。,最高,降低,上升,t2,t1,返回上页,答案,解析 在最适宜的温度下，酶的活性最高，温度偏高或偏低，酶活性都会明显降低；当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性上升；温度过高，还会使酶的空间结构遭到破坏，甚至使酶永久失活，故A错误； 0 左右的低温虽然使酶的活性明显降低，但能使酶的空间结构保持稳定；在适宜的温度下酶的活性可以恢复，酶适于在低温下保存，故C、D错误。,返回上页,学习小结,适宜,下降,正比,不再影响,正比,底物,达标检测,1.下列叙述，正确的打“”，错误的打“”。 (1)高温、低温、强碱、强酸都会使酶失活( ) (2)pH影响酶活性的实
11、验中实验材料不选择淀粉，原因是酸能促进淀粉水解( ) (3)探究酶的最适pH，需要在酶的最适温度条件下进行( ),2,3,4,1,答案,2,3,4,1,2.小张进行“酶活性的影响因素”实验，结果如图所示，下列分析正确的是 A.随温度升高，酶活性不断上升 B.随pH下降，酶活性不断升高 C.最适温度为t，最适pH为x D.酶活性受温度影响，但不受pH影响,答案,解析,解析 在一定范围内，随着温度(pH)的升高，酶的活性升高，但当温度(pH)超过最适温度(pH)后，酶的活性又逐渐降低，A、B项错误； 在温度为t时，酶活性最高，所以最适温度为t，当pH为x时，酶活性最高，所以最适pH为x，C项正确；
12、 温度和pH都影响酶活性，D项错误。,3.将刚采摘的甜玉米立即放入沸水中片刻，可保持其甜味。这是因为加热会 A.提高淀粉酶活性 D.改变可溶性糖分子结构 C.防止玉米粒发芽 D.破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶,答案,解析,解析 玉米放入沸水中，使可溶性糖转化为淀粉的酶受热失活，不能催化可溶性糖转化为淀粉的反应。,2,3,4,1,2,3,4,1,4.胰蛋白酶作用于一定量的某种物质(底物)，温度保持在37 ，pH保持在最适值，生成物的量与反应时间关系如下图。请据图回答下列问题：,(1)该酶作用的底物是_。,蛋白质,答案,解析,2,3,4,1,解析 酶具有专一性，一种酶只能催化某一种或某一类化合物的反
13、应。第(1)小题蛋白酶只能催化蛋白质水解。酶催化反应，只能改变反应速度，不能改变反应结果，故第(3)小题画坐标曲线时，反应速度加快，时间缩短，最终生成物量不变。受pH影响，酶在强酸或强碱环境中会因结构改变而变性失活。受温度的影响，低温影响酶活性，但不会变性失活，随温度升高，反应速度加快，超过最适温度，随温度升高而下降，但第(5)小题侧重于考查胰蛋白酶的最适温度为37 。另外第(2)小题考查化学反应的常识，随着反应时间推移，反应底物耗尽，生成物量不再增加。,2,3,4,1,(2)在140 min后，曲线变成水平，这是因为_。 (3)若增加胰蛋白酶浓度，其他条件不变，请在原图上画出生成物量变化的示意曲线。 (4)若胰蛋白酶浓度和其他条件不变，反应液pH由2逐渐升高到10，则酶催化反应的速度将_，原因是_。,底物量一定，底物已被耗尽,答案 如图所示,不变,在pH2时酶已经失活,答案,2,3,4,1,(5)下面图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速率和温度关系的是_。,C,答案,