酶的特性
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5.1《酶的特性》教学设计一、教材分析《酶的特性》是新人教版生物学必修一《分子与细胞》第五章第一节《降低化学反应活化能的酶》第二课时的内容。
本节教材内容包括“酶具有高效性”、“酶具有专一性”、“影响酶活性条件的探究与分析”三大内容。
其中“酶具有高效性”的内容,在前一课的“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中学生已自我构建。
有关“酶具有专一性”的内容,隐含着同一种酶对不同底物的作用和不同的酶对同一种底物的作用的内容,对于这一内容,只要引导学生对前一节所学实验就底物和酶进行改变,通过亲自实验及分析,很容易突破。
因此,“影响酶活性的条件”的探究实验是本节课的重心所在,而这一内容所包含的实验方案设计、实验操作过程及实验结果分析,既是前面所学的“酶的作用与本质”知识的延续和进一步理解,又是学生以后学习影响光合作用和呼吸作用因素知识与技能的基础,同时又是培养学生生物科学研究素养非常好的内容,对学生学习与研究生命科学的兴趣将产生较大的影响。
二、学情分析本节课之前,学生学习了第 1 课时“酶的作用和本质”,结合初中学习的人体内消化酶知识,学生已具备了以下与本节学习相关的知识和技能基础,即对照实验的设计与操作方法、自变量和无关变量的分析与控制方法。
然而,对科学探究的一般程序“提出问题→作出假设→设计实验→进行实验→分析结果,得出结论→表达和交流→进一步探究”还缺乏理论性的指导,有关影响酶条件的实验方案设计,特别是细节问题:如底物的选择、指示剂的运用等,对学生而言,要求较高,存在相当大的困难,为此采取学生讨论和教师引导结合的教学设计思路来突破这一困难。
三、教学目标(一)知识目标1、说明酶的特性,探究酶活性受到环境因素(如 PH 和温度等)的影响。
2、学会控制自变量,观察和检测因变量的变化,以及设置对照组和重复实验。
(二)德育目标1通过实验探究活动,使学生具有探索、创新、合作和勇于实践的科学精神与态度。
2学生能参与讨论生活生产、社会热点问题并做出理性解释和宣传,形成一定的社会责任。
《酶的特性》教案一、教学目标1. 让学生了解酶的概念和特性。
2. 掌握酶的作用机理和影响酶活性的因素。
3. 能够运用酶的知识解释生活中的现象。
二、教学内容1. 酶的概念:酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA。
2. 酶的特性:高效性、专一性和作用条件温和。
3. 酶的作用机理:降低化学反应的活化能。
4. 影响酶活性的因素:温度、pH、酶浓度和底物浓度等。
三、教学重点与难点重点:酶的概念、特性和作用机理。
难点:影响酶活性的因素及酶作用的应用。
四、教学方法采用讲授法、案例分析法和小组讨论法相结合,引导学生主动探究、积极思考。
五、教学过程1. 导入:通过生活中的实例,如消化酶、发酵酶等,引出酶的概念和作用。
2. 讲解:详细讲解酶的特性、作用机理和影响酶活性的因素。
3. 案例分析:分析生活中的实例,如酶洗剂、酶制剂等,让学生了解酶的应用。
4. 小组讨论:分组讨论酶在生产、生活中的应用,以及如何利用酶的特性解决问题。
5. 总结:回顾本节课的内容,强调酶的重要性和应用价值。
6. 作业:布置相关习题,巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂提问:通过提问了解学生对酶的概念、特性和作用机理的掌握情况。
2. 案例分析:评估学生在案例分析中的表现,检验其对酶应用的理解。
3. 作业批改:检查学生作业,了解其对课堂所学知识的巩固程度。
七、教学反思1. 课堂氛围:观察学生在课堂上的参与程度,互动情况,判断教学方法是否适合学生。
2. 教学内容:评估教学内容的难易程度,是否符合学生的认知水平。
3. 教学效果:总结本节课的教学成果,分析存在的问题,为改进教学提供依据。
八、拓展与延伸1. 酶的发现与发展:介绍酶的发现历程,让学生了解酶研究的重要进展。
2. 酶的产业化应用:介绍酶在工业、农业、医药等领域的应用,展示酶的实际价值。
3. 酶的未来展望:探讨酶在科学技术发展中的潜在应用,激发学生的学习兴趣。
九、教学资源1. 教材:推荐学生阅读的教材,如《生物化学》、《酶学原理》等。
一、实验目的1. 了解酶的催化作用及其特性。
2. 掌握酶的专一性、温度、pH值、激活剂和抑制剂对酶活力的影响。
3. 学会使用实验方法检测酶的活性。
二、实验原理酶是一种具有催化功能的蛋白质,它能够加速生物体内的化学反应。
酶的催化作用具有以下特性:1. 专一性:酶对底物具有高度选择性,只催化特定的反应。
2. 温度依赖性:酶的活性随温度变化而变化,在一定温度范围内酶活性较高。
3. pH值依赖性:酶的活性受pH值影响,最适pH值下酶活性最高。
4. 激活剂和抑制剂:激活剂能够提高酶的活性,抑制剂则降低酶的活性。
本实验通过观察酶的专一性、温度、pH值、激活剂和抑制剂对酶活力的影响,进一步了解酶的特性。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 唾液淀粉酶- 淀粉溶液- 蔗糖溶液- 碘液- 班氏试剂- 恒温水浴- 试管- 试管架- 滴管2. 实验仪器:- 电子天平- 烧杯- 移液器- 比色计四、实验方法1. 酶的专一性实验- 将淀粉溶液和蔗糖溶液分别加入试管中,分别加入唾液淀粉酶,观察淀粉溶液变蓝的时间。
- 加入碘液,观察蔗糖溶液是否变蓝。
2. 温度对酶活力的影响实验- 将淀粉溶液和唾液淀粉酶分别加入试管中,分别放入不同温度的水浴中,观察酶活性随温度变化的情况。
3. pH值对酶活力的影响实验- 将淀粉溶液和唾液淀粉酶分别加入试管中,分别加入不同pH值的缓冲液,观察酶活性随pH值变化的情况。
4. 激活剂和抑制剂对酶活力的影响实验- 在淀粉溶液中加入激活剂和抑制剂,观察酶活性随激活剂和抑制剂加入量的变化。
五、实验结果与分析1. 酶的专一性实验- 淀粉溶液加入唾液淀粉酶后,变蓝时间明显缩短,说明唾液淀粉酶对淀粉具有催化作用。
- 蔗糖溶液加入唾液淀粉酶后,未观察到变蓝现象,说明唾液淀粉酶对蔗糖无催化作用。
2. 温度对酶活力的影响实验- 随着温度的升高,酶活性逐渐增强,在40℃时酶活性达到最高。
- 温度超过40℃后,酶活性开始下降,说明高温抑制了酶的活性。
《酶的特性》教案(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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精品资源欢下载 酶作用的特性酶是催化剂,只需微量就可以使所催化的反应加速进行,而其本身的质和量都不发生变化,此外酶是生物催化剂,它有着不同于化学催化剂的特性。
(1)酶具有高效性酶的催化能力远远超过化学催化剂。
例如,碳酸酐酶能够催化下面的反应: 3222CO H O H CO =+碳酸酐酶是目前已经知道的催化反应速度最快的酶之一。
每个碳酸酐酶分子每秒能够催化5106⨯个2CO ,使它们与相同数量的O H 2结合,形成相同数量的32CO H 。
碳酸酐酶催化上述反应的速度比非酶催化的上述反应速度快上710倍。
酶为什么会具有这样强大的催化能力呢?酶的中间产物学说认为:酶在催化某一底物时,先与底物结合成一种不稳定的中间产物。
这种中间产物极为活泼,很容易发生化学反应而变成反应物,并且放出酶。
按照中间产物学说,酶的催化反应可以写成下式:S (底物)十E (酶)=SE (中间产物)=E 十P (反应产物)(2)酶具有高度的专一性这就是说,一种酶只能作用于一种底物,或一类分子结构相似的底物,促使底物进行一定的化学反应,产生一定的反应产物。
酶为什么具有这样高度的专一性呢?这可以用“诱导契合学说”来解释。
所谓“诱导契合学说”是指底物一旦与酶结合,酶分子上的某些基团常常发生明显的变化,从而使酶蛋白的构象发生相应的变化,使酶的活性中心的空间结构和底物的空间结构十分吻合,最终契合形成酶—底物络合物,这种变化的结果,使酶只能与对应的化合物契合,从而排斥了那些形状、大小不适合的化合物。
科学家们对羧肽酶等进行了X 射线衍射研究,研究的结果有力地支持了这个假说。
(3)酶很容易失活同一般的催化剂相比,酶很容易失去活性。
酶失活的原因是蛋白质的空间结构发生改变造成的。
酶的催化作用,受到温度、pH 和某些化合物等因素的影响。
温度的影响:在一定的温度范围(0—40℃)内,酶的催化作用速度随着温度的升高而加快。
一般地说,温度每升高10℃,反应速度就相应提高一倍。
酶的特点有什么特点性质酶的特点有什么特点性质酶指具有生物催化功能的高分子物质,在酶的催化反应体系中,反应物分子被称为底物,底物通过酶的催化转化为另一种分子。
下面是店铺给大家整理的酶的特点,希望能帮到大家!酶的特点1、高效性:酶的催化效率比无机催化剂更高,使得反应速率更快;2、专一性:一种酶只能催化一种或一类底物,如蛋白酶只能催化蛋白质水解成多肽。
3、多样性:酶的种类很多,迄今为止已发现约4000多种酶,在生物体中的酶远远大于这个数量。
4、温和性:是指酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的。
5、活性可调节性:包括抑制剂和激活剂调节、反馈抑制调节、共价修饰调节和变构调节等。
6、易变性:大多数酶是蛋白质,因而会被高温、强酸、强碱等破坏;7、有些酶的催化性与辅助因子有关。
酶与无机催化剂比较:1、相同点:1)改变化学反应速率,本身几乎不被消耗;2)只催化已存在的化学反应;3)加快化学反应速率,缩短达到平衡时间,但不改变平衡点;4)降低活化能,使化学反应速率加快。
5)都会出现中毒现象。
2、不同点:即酶的特性,包括高效性,专一性,温和性(需要一定的pH和温度)等.。
酶的命名方法通常有习惯命名和系统命名两种方法。
习惯命名常根据两个原则:1.酶的作用底物,如淀粉酶;2催化反应的类型,如脱氢酶。
也有根据上述两项原则综合命名或加上酶的其它特点,如琥珀酸脱氢酶、碱性磷酸酶等等。
习惯命名较简单,习用较久,但缺乏系统性又不甚合理,以致造成某些酶的名称混乱。
如:肠激酶和肌激酶,从字面看,很似来源不同而作用相似的两种酶,实际上它们的作用方式截然不同。
又比如:铜硫解酶和乙酰辅酶A转酰基酶实际上是同一种酶,但名称却完全不同。
鉴于上述情况和新发现的酶不断增加,为适应酶学发展的新情况,国际生化协会酶委员会推荐了一套系统的酶命名方案和分类方法,决定每一种酶应有系统名称和习惯名称。
同时每一种酶有一个固定编号。
系统命名酶的系统命名是以酶所催化的整体反应为基础的。
第2课时 酶的特性
班级 姓名
【学习目标】
1.阐明酶的高效性、专一性和作用条件较温和。
2.通过探究“影响酶活性的条件”发展科学探究能力。
【基础感知】 一、酶的特性
1.酶的特性及验证实验 (1)酶的高效性
含义:酶的催化效率比 高很多,大约是 的107~1013倍。
意义:可以使生命活动更加高效地进行。
(2)酶的专一性
含义:每一种酶只能催化 化学反应。
如过氧化氢酶只能催化 分解。
脲酶除了催化 分解外,对其他化学反应不起作用。
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
酶所催化的化学反应一般是在 的条件下进行的。
过酸、过碱或温度过高,都会使酶的 遭到破坏,使酶永久 。
低温只能使酶活性降低,不会使酶失活。
特别提醒 酶与无机催化剂的共同点
(1)只改变化学反应速率,不改变化学反应的方向。
(2)不为化学反应提供物质和能量,本身不被消耗。
(3)降低化学反应的活化能,使反应速率加快,缩短达到平衡点的时间。
2.酶特性的验证实验 (1)酶高效性的实验分析
实验组:底物+ →底物分解速率(或产物形成的速率) 对照组:底物+ →底物分解速率(或产物形成的速率) (2)酶专一性的实验分析
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
③实例:实验验证淀粉酶具有专一性
①效率更高;率,不改变生成物的量
①率比未加酶时明显加快,A 入酶同,说明酶二、探究影响酶活性的条件
1.酶活性的含义:酶对化学反应的 。
2.探究酶活性的适宜条件 思路:
⎭
⎪⎬⎪⎫底物+t 1(或pH 1)+酶液底物+t 2(或pH 2)+酶液
⋮ ⋮ ⋮
底物+t n
(或pH n
)+酶液――→检测
底物分解速率或剩余量
实例:
易错警示 (1)探究温度对酶活性的影响时,一定要让反应物和酶在各自所需的温度下保温一段时间,再进行混合。
(2)选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度时,检测的试剂不可用斐林试剂代替碘液。
因为斐林试剂需在水浴加热条件下才会发生特定的颜色反应,而该实验中需严格控制温度。
(3)探究温度对酶活性的影响时,不宜用H 2O 2作反应物,因为H 2O 2遇热会分解,氧气的产生速率增加并不能反映酶的活性增大。
3.温度和pH 影响酶活性的相关曲线 (1)温度
在一定条件下,酶活性最大时的温度称为该酶的 。
在一定温度范围内,酶促反应速率随温度的升高而 ;但当温度升高到一定限度时,酶促反应速率不仅不再加快反而随着温度的升高而 。
(2)pH
在一定条件下,酶活性最大时的pH 值称为该酶的 。
偏离该pH ,不论升高还是降低,酶促反应速率都会 。
4. 底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响(右图) 思维启迪 影响酶促反应速率的因素及其作用实质
⎭
⎪⎬⎪⎫
⎭
⎬⎫ 温度
pH 抑制剂或激活剂――→影响酶活性
⎭⎪⎬⎪
⎫酶浓度底物浓度―
―→影响
酶与底物的接触面积――→影响
【典例剖析】例1 下图表示一个酶促反应,它所能反映的酶的一个特性和a 、b 、c 最可能的物质依次是( )
A .高效性 蛋白酶 蛋白质 多肽
B .专一性 淀粉酶 淀粉 麦芽糖
酶促反应速率
C.专一性麦芽糖酶麦芽糖葡萄糖
D.高效性脂肪酶脂肪甘油和脂肪酸
例2如图表示在不同条件下,酶催化反应的速率(或生成物量)变化,下列有关叙述不正确
的是()
A.甲中虚线表示酶量增加一倍时,底物浓度
和反应速率的关系
B.乙中虚线表示增加酶浓度,其他条件不变时,生成物量的变化示意曲线
C.若乙中的实线表示Fe3+的催化效率,则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率
D.图丙不能表示在反应开始后的一段时间内,反应速率与时间的关系
例3下列有关“探究影响酶活性的条件”实验的叙述,正确的是()
A.若探究pH对过氧化氢酶活性的影响,则pH是自变量,过氧化氢分解速率是无关变量B.若探究温度对酶活性的影响,可选择新鲜肝脏研磨液和过氧化氢溶液进行反应
C.若探究温度对淀粉酶活性的影响,应将淀粉与淀粉酶两溶液混合后再调温度
D.若探究温度对淀粉酶活性的影响,不可选择斐林试剂对实验结果进行检测
例4某同学研究温度和pH对某酶促反应速率的影响,得到如图所示的曲线。
下列分析正
确的是()
A.该酶催化反应的最适温度为35 ℃左右,最适pH为8左右
B.当pH为8时,影响酶促反应速率的主要因素是底物浓度和酶
浓度
C.随pH升高,该酶催化反应的最适温度也随之变化
D.当pH为任一固定值时,实验结果都可以证明温度对酶促反应速率的影响
【课堂检测】
1.下列叙述,正确的打“√”,错误的打“×”。
(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、低温、强碱、强酸都会使酶失活()
(5)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()
(6)探究酶的最适pH,需要在酶的最适温度条件下进行()
2.下列关于酶特性实验设计的叙述中,正确的是()
A.验证酶的专一性时,自变量只能是酶的种类
B.验证酶的高效性时,自变量是酶的浓度
C.探究温度对酶活性的影响时,自变量是温度
D.探究酶催化作用的最适pH时,应设置过酸、过碱、中性三组。