自编一轮复习:影响酶活性的条件
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2012届高三生物一轮复习学案――“影响酶活性的条件”的探究分析【课标要求】酶在代谢中的作用。
【考向瞭望】以曲线、图表及实验设计题形式考查影响酶活性的因素。
【知识梳理】一、温度对酶活性的影响: (一)原理解读 1、2、温度影响酶的活性,从而影响淀粉的水解,滴加碘液,根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。
(二)实验设计思路(三)实验设计程序(四)实验的变量分析二、pH对酶活性的影响:(一)原理解读:1、。
2、pH影响酶的活性,从而影响氧气的生成量,可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验氧气生成量的多少。
(二)实验设计程序:取n支试管→分别加入等量的质量分数为3%的过氧化氢溶液→用盐酸或NaOH溶液调整出不同的pH(如5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0)→分别滴加等量的同种新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液→用点燃但无火焰的卫生香来检验氧气的生成情况。
三、与酶有关的曲线解读(一)表示酶高效性的曲线:1、催化剂可加快化学反应速率,与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。
2、酶只能缩短达到化学平衡所需时间,不改变化学反应的平衡点。
3、酶只能催化已存在的化学反应。
(二)表示酶专一性的曲线:1、在A反应物中加入酶A,反应速率较未加酶时明显加快,说明酶A催化底物A参加反应。
2、在A反应物中加入酶B,反应速率和未加酶时相同,说明酶B不催化底物A参加反应。
(三)影响酶活性的曲线:1、在一定温度范围内,随温度的升高,酶的催化作用增强,超过这一范围酶催化作用将减弱。
2、在最适pH时,酶的催化作用最强,高于或低于最适pH,酶的催化作用都将减弱。
例如:口腔:唾液淀粉酶, pH:6.8 胃: 胃蛋白酶, pH:1.5—2.2小肠:小肠液中的肠肽酶和胰液中的各种酶, pH:8—93、过酸、过碱、高温都会使酶失活,而低温只是抑制酶的活性,酶分子结构未被破坏,温度升高可恢复活性。
注:为什么温度,pH值等均能影响酶的活性?绝大多数的酶是蛋白质,过酸,过碱和高温都能使蛋白质分子空间结构破坏(除肽键以外的其它化学键的断裂),从而引起蛋白质分子变性,使酶永久失活,但低温只是使酶活性下降,适宜的温度下,酶活性可以恢复。
影响酶活性的条件
影响酶活性的条件有:
pH、温度、紫外线、重金属盐、抑制剂、激活剂的条件影响。
影响酶活性的因素,一定会影响酶促反应的速率,但影响酶促反应的速率的因素不一定影响酶的活性,这是易忽略点也是易错点。
pH、温度、紫外线、重金属盐、抑制剂、激活剂等通过影响酶的活性来影响酶促反应的速率。
酶的浓度、底物的浓度等不会影响酶活性,但可以影响酶促反应的速率。
酶活性的简介:
酶活性也称酶活力,是指酶催化一定化学反应的能力。
酶活力的大小可以用在一定条件下,它所催化的某一化学反应的转化速率来表示,即酶催化的转化速率越快,酶的活力就越高。
反之,速率越慢,酶的活力就越低。
所以,测定酶的活力就是测定酶促转化速率。
酶转化速率可以用单位时间内单位体积中底物的减少量或产物的增加量来表示。
酶活力的测定既可以通过定量测定酶反应的产物或底物数量随反应时间的变化,也可以通过定量测定酶反应底物中某一性质的变化,如黏度变化来测定。
通常是在酶的最适pH值和离子强度以及指定的温度下测定酶活力。
【探究2】影响酶活性的条件人民教育出版社吴成军活动目标1.进行温度或pH对酶活性影响的探究。
2.说明影响酶活性的条件。
背景资料1.实验原理酶的活性受温度和pH等条件的影响,适宜的温度和pH有利于酶发挥活性。
2.可行性分析淀粉酶和过氧化氢酶容易获得,温度和pH在实验室条件下容易控制,因此,教师可以将本探究活动设计为一个完全开放的探究活动,让学生自主选择实验材料,或根据提供的实验材料进行独立设计和操作。
本探究活动尽管有一定的难度,但实验原理并不复杂,是培养学生科学探究能力的一个很好的活动。
操作指南1.对实验结果的处理除探究不同的酶所需要的适宜的温度或pH之外,如果学生进行定量实验,设置了温度梯度或pH梯度,可以建议学生以温度或pH值为横坐标,用出现同一结果所需要的时间(表示酶的活性)为纵坐标,根据实验数据绘制不同条件下酶活性的曲线图。
2.学生在设计实验方案中容易出现的问题及解决办法(1)单一变量问题。
在设计实验时,学生很容易将多个变量设计在同一个实验中,例如,将温度和pH值都设置为自变量。
因此,一定要让学生真正理解科学实验中单一变量的科学意义,在具体的实验方案中只针对一个自变量来设计。
(2)学生对酶的基本特性应有所认识,在设计实验时要注意针对性。
例如,同样是淀粉酶,唾液淀粉酶适宜的温度为37 ℃左右,而α-淀粉酶的适宜温度为55~75 ℃;过氧化氢酶的适宜pH为7.0左右,但胃蛋白酶的适宜pH为1.2~1.5。
(3)关于定性和定量实验的处理。
本探究实验既可以设计为定性实验也可以设计为定量实验。
对于基础较好的高中学生来说,本实验最好设计为定量实验,即温度和pH应该为具体的温度梯度和pH梯度,这样才能更好地培养学生的实验设计能力。
而学生在具体的设计过程中,大多数学生不会主动进行定量实验的设计而是进行定性实验的设计,因此,需要教师加以引导。
(4)注意自变量的控制。
例如,可以通过水浴加热控制温度,可以通过滴加低浓度的氢氧化钠溶液或盐酸调节pH。
酶活性知识点总结一、酶的定义和特性1. 酶是生物体内的一类特殊蛋白质,具有生物催化作用,能够加速生物体内化学反应的进行,而不改变反应的终态。
2. 酶主要作用于生物体内的代谢过程,可以促进物质合成和分解等生物化学反应的进行。
3. 酶具有高度的特异性,对于特定的底物或反应条件具有较高的选择性。
4. 酶的活性受到环境因素的影响,如温度、 pH值和底物浓度等。
二、酶活性的影响因素1. 温度对酶活性的影响酶活性受到温度的影响,通常在一定范围内随温度的升高而活性增强,但当温度超过一定范围时,酶会失去活性,这是因为高温会使酶的构象发生变化,导致其失去生物催化活性。
2. pH值对酶活性的影响不同的酶对pH值的适应范围各不相同,一般来说,酶的最适pH值与其作用的生物环境密切相关,超出这一范围,则会影响酶的活性。
3. 底物浓度对酶活性的影响在一定范围内,底物浓度的增加可以提高酶活性,但当底物浓度超过一定范围时,酶的活性可能会达到饱和状态,再增加底物浓度已不再增加活性。
4. 辅酶对酶活性的影响一些酶活性受到辅酶或金属离子的辅助作用,这些辅酶或金属离子可以促进酶的催化活性,提高其催化效率。
三、酶活性的测定方法1. 酶活性的测定可以通过测定酶作用后底物浓度的变化,或者测定酶造成的产物的生成速率。
2. 通常使用的测定方法包括比色法、荧光法、放射性标记法等。
3. 酶活性的测定方法需要考虑实验操作的安全性、准确性、灵敏度和重复性等因素。
四、酶功能与应用1. 作用于代谢途径的酶许多酶参与生物体的代谢途径,如葡萄糖酶参与糖代谢途径,氧化还原酶参与能量代谢等。
2. 工业应用的酶酶在食品加工、酒类、啤酒生产、制糖、制纸等工业中有重要作用,在纺织、医药、生物工程等领域也有广泛的应用。
3. 医学应用的酶酶在医学检测、临床诊断、药物研发等方面有较广泛的应用,如血清酶测定对某些疾病的诊断、酶创可贴促进伤口修复等。
5. 酶工程与酶的改良通过酶工程技术可以改良原有酶的性质,使其在特定条件下表现出更优异的性能,扩大了酶的应用领域。
高中生物实验:影响酶活性的条件一、实验目的:1、初步学会探索影响酶活性条件的方法。
2、探索过氧化氢酶在不同温度和PH下催化过氧化氢水解的情况。
二、实验原理:淀粉遇碘后,形成紫蓝色的复合物。
麦芽糖和葡萄糖遇碘后,不形成紫蓝色的复合物,但能与斐林试剂发生氧化还原反应,生成砖红色的氧化亚铜沉淀。
三、实验材料:质量分数为2%的新配置的淀粉酶溶液,新鲜的质量分数为20%的猪肝研磨液,质量分数为3%的可溶性淀粉溶液,新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液,质量分数为5%的盐酸,质量分数为5%的氢氧化钠溶液,蒸馏水,冰水,热水,碘液,斐林试剂四、实验用具:量筒,试管,滴管,试管夹,三脚架,火柴,酒精灯,小烧杯,大烧杯,石棉网,温度计,五、方法步骤:一、温度对酶活性的影响1、取三支洁净的试管,编上号1,2,3,并分别注入2ml可溶性淀粉液。
2、分别向1,2,3号三支试管中各注入1ml新鲜的淀粉酶溶液,摇匀,依次放入沸水,37℃左右的热水,冰水中,维持各自的温度5分钟。
3、分别向1,2,3号三支试管中各滴入一滴碘液,然后摇匀。
观察并记录这三只试管中,溶液颜色的变化情况。
二、pH对酶活性的影响1、取三支洁净的试管,编上号1,2,3,并分别注入1ml的新鲜的淀粉酶溶液。
2、依次向1号,2号,3号试管中注入蒸馏水,氢氧化钠溶液,稀盐酸各1ml并摇匀。
3、分别向1号,2号,3号试管中各注入2ml可溶性淀粉溶液,震荡摇匀。
4、将三支试管的下半部浸到37℃左右的温水中,保温5分钟。
5、向三支试管中各加入2ml斐林试剂,震荡摇匀。
六、实验现象:一、温度对酶活性的影响1号试管中的液体未变蓝,2号和3号试管中的液体变蓝,且2号试管蓝色比3号试管深。
二、pH对酶活性的影响2号和3号试管中的液体未变蓝,1号试管中的液体变蓝。
七、实验结论:1、在最适宜的温度和最适宜的ph条件下,酶的活性最高。
2、温度和ph偏高或偏低,酶的活性明显下降。
窗体顶端。
2012届高三生物一轮复习学案――“影响酶活性的条件”的
探究分析
【课标要求】酶在代谢中的作用。
【考向瞭望】以曲线、图表及实验设计题形式考查影响酶活性的因素。
【知识梳理】
一、温度对酶活性的影响: (一)原理解读 1、
2、温度影响酶的活性,从而影响淀粉的水解,滴加碘液,根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。
(二)实验设计思路
(三)实验设计程序
(四)实验的变量分析
二、pH对酶活性的影响:
(一)原理解读:1、。
2、pH影响酶的活性,从而影响氧气的生成量,可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验氧气生成量的多少。
(二)实验设计程序:取n支试管→分别加入等量的质量分数为3%的过氧化氢溶液→用盐酸或NaOH溶液调整出不同的pH(如5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0)→分别滴加等量的同种新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液→用点燃但无火焰的卫生香来检验氧气的生成情况。
三、与酶有关的曲线解读
(一)表示酶高效性的曲线:1、催化剂可加快化学反应速率,与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。
2、酶只能缩短达到化学平衡所需时间,不改变化学反应的平衡点。
3、酶只能催化已存在的化学反应。
(二)表示酶专一性的曲线:1、在A反应物中加入酶A,反应速率较未加酶时明显加快,说明酶A催化底物A参加反应。
2、在A反应物中加入酶B,反应速率和未加酶时相同,说明酶B不催化底物A参加反应。
(三)影响酶活性的曲线:
1、在一定温度范围内,随温度的升高,酶的催化作用增强,超过这一范围酶催化作用将减弱。
2、在最适pH时,酶的催化作用最强,高于或低于最适pH,酶的催化作用都将减弱。
例如:口腔:唾液淀粉酶, pH:6.8 胃: 胃蛋白酶, pH:1.5—2.2小肠:小肠液中的肠肽酶和胰液中的各种酶, pH:8—9
3、过酸、过碱、高温都会使酶失活,而低温只是抑制酶的活性,酶分子结构未被破坏,温度升高可恢复活性。
注:为什么温度,pH值等均能影响酶的活性?
绝大多数的酶是蛋白质,过酸,过碱和高温都能使蛋白质分子空间结构破坏(除肽键以外的其它化学键的断裂),从而引起蛋白质分子变性,使酶永久失活,但低温只是使酶活性下降,适宜的温度下,酶活性可以恢复。
4、反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。
(四)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响:
1、在其他条件适宜、酶量一定的条件下,酶促反应速率随底物浓度增加而加快,但当底物达到一定浓度后,受酶数量和酶活性限制,酶促反应速率不再增加。
2、在底物充足,其他条件适宜的条件下,酶促反应速率与酶浓度成正比。
【思考感悟】在设计“影响酶活性的条件”实验中最关键的一步是什么?
例1、多酶片中含有蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶,具有辅助消化的作用,其片剂是糖衣片,这样制作的目的是(B)
A、补充体内糖类物质的供应
B、防止胃液的消化作用
C、经唾液的消化作用后即可迅速起作用
D、使其中各种酶缓慢地释放
例2、某学生为了验证唾液的功能,做了如下一组实验:取甲、乙两试管,分别加入等量的淀粉糊(2mL),甲试管又加入2mL唾液,两试管同时放入37℃的温水中保持10min 后取出,各加入0.5mL碘液,振荡,发现只有乙试管中呈现蓝色反应。
此同学的实验程序中有一错误,请指出(C)
A、乙试管应低温或室温
B、乙试管应加胃液
C、乙试管应加入与唾液等量的清水
D、应再加一支试管,内加些酸或碱
例3、过氧化氢酶能催化过氧化氢分解为水和氧气,其催化活性可用如下方法测定:用打孔器将滤纸制成小圆片,浸泡在含酶的过氧化氢缓冲液中,实验开始时,小圆片沉降在溶液底部,但后来会浮出液面,记录小圆片上浮时间,用时间的倒数来表示过氧化氢酶的催化活性。
为研究底物浓度对酶催化活性的影响,在不同浓度的过氧化氢溶液中重复进行实验。
结果如右图所示。
请分析并回答:
(1)小圆滤纸片进行到一定时间
后开始上浮的原因是H2O2分解
产生O2,O2形成的气泡推动
小圆片上浮。
(2)实验中过氧化氢溶液用缓冲液
的目的是维持pH稳定,
保持酶的活性。
(3)据图中曲线描述底物浓度与过氧化酶催化活性间的关系随底物浓度的增大酶活性变大,到一定浓度后,酶的活性不再继续增大。
(4)当底物浓度超过140mol·L-1时,反应速率不再加快的原因是酶的数量有限。
(5)若要研究温度对过氧化氢酶催化活性的影响,则实验的变量由底物浓度调整为温度,根据单一变量原则,各组实验的其他条件应保持一致。
【高考题感悟】
1.(09宁夏卷)右图表示酶活性与温度的关系。
下列叙述正确的是(B)
A.当反应温度由t2调到最适温度时,酶活性下降
B.当反应温度由t2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
2.(2011新课标)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系如下图所示。
下列分析错误
..的是(B)
A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解
B. 甲酶是不可能具有催化功能的RNA
C.乙酶的化学本质为蛋白质
D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
3.(09上海)将刚采摘的乱玉米立即放入沸水中片刻,可保持其甜味。
这是因为加热会(D)
A. 提高淀粉酶活性
B. 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
4.某一不可逆化学反应在无酶和有酶催化时均可以进行,当该反应在无酶条件下进行到时间t 时,向反应液中加入催化该反应的酶。
下图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是(D.)
A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
5.(10全国卷)下列四种现象中,可以用右上图表示的是(A)
A.在适宜条件下光合作用强度随CO2含量的变化
B.条件适宜、底物充足时反应速率随酶量的变化
C.一个细胞周期中DNA含量随时间的变化
D.理想条件下种群数量随时间的变化。