10探究酶的专一性

第5章细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶第2课时酶的特性【学习目标】1.分析相关实验，理解酶的高效性和专一性。

2.分析影响酶活性的相关实验和相关曲线图，掌握温度，pH等酶活性的影响3.联系生活实际，了解酶在生活、生产、医学等方面的应用。

自主学习一、酶的特性1.酶的概念：酶是产生的具有作用的，其中绝大多数酶是。

2.酶作为生物催化剂，同样具有一般催化剂的特点。

(1)改变化学反应________，降低反应的__________。

(2)不改变化学反应的________________，反应前后本身并__________。

3.酶的特性（1）酶具有：酶的催化效率是无机催化剂的107-1013倍。

（2）酶具有专一性：每一种酶只能催化化学反应。

（3）酶的作用条件：在最适温度和pH条件下，酶的活性；过酸、过碱或温度过高，会使酶的遭受破坏，使酶。

抑制酶的活性，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高。

二、影响酶活性的相关实验1.酶活性是指，可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。

2.影响酶促反应的因素有：。

3.影响酶活性的因素有：。

4.探究影响酶活性的条件（1）温度对酶活性的影响（2）pH对酶活性的影响①实验过程:a.取8支洁净的试管,编号,分别加入。

b.用溶液调节出不同的pH(如5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0)。

c.分别滴加等量的，溶液并摇匀。

d.用来检测氧气的生成情况。

②结论:酶的催化作用需要_,过高或过低都会影响酶的活性。

(3)酶活性受温度、pH 影响示意图P点: 温度；Q点: _pH。

过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。

在0℃左右时，酶的活性很低,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性会。

答案二、1.(1)能力(2)温度和pH 2.(1)0℃ 100℃保温5min 变蓝不变蓝变蓝适宜的温度（2）①等量新鲜的肝脏研磨液，b.盐酸或NaOH c.过氧化氢 d.带火星的卫生香②适宜的pH(3)最适最适升高一、1.活细胞催化有机物蛋白质2（1）速率活化能(2)平衡点不改变3.（1）高效性（2）一种或一类（3）最高空间结构永久失活低温二1.酶催化化学反应的能力2.温度、酸碱度、酶浓度、底物浓度、抑制剂和激活剂等 3. 温度、酸碱度、抑制剂和激活剂等探究学习探究点一 1.酶的专一性(1)淀粉和蔗糖不是还原糖，但淀粉水解后会生成麦芽糖，蔗糖水解后产生葡萄糖和果糖，它们都是还原糖。

酶的专一性名词解释专一性：是指一种酶只能作用于某种底物，而不能作用于其他化合物。

这种特性对酶分子和酶制剂都是非常重要的。

例如，青霉素能专一性地抑制细菌生长，用这种酶做成的青霉素药品就是专一性的。

但是，有些具有相同功能的酶也会表现出专一性，这就是酶的高度专一性。

专一性可以用来说明某种酶的催化活性，所以，不论这种酶催化哪种反应，只要它能够催化底物完成那种反应，它就具有专一性。

水解度：在酸、碱或中性溶液中，不同的底物常常会有不同的水解度。

在水溶液中，底物的浓度越大，则水解度也越大。

这样就形成了一个平衡：在一定时间内，一种底物浓度增加时，另一种底物浓度必然减小；两种底物浓度都增加时，总体上是达到了平衡状态。

从这一角度讲，也可以把水解度看作是酶的催化效率。

所谓水解度，就是每克酶所催化的底物的量。

为什么没有好的办法可以解决呢？在什么情况下可以用酶？答案很简单，只需两步： 1.选择“专一性”高的酶，因为当底物的浓度增加时，所有催化该反应的酶的催化效率都将提高； 2.考虑底物的性质（或给酶一个适宜的底物）。

首先，在具有最大催化效率的前提下，应当使得底物进入人体后发挥最大效用，这是比较理想的；其次，底物应当安全，即使在大剂量下，也不会造成明显损害，或引起毒副反应。

如果考虑到选择的限制因素（比如成本），还可以采取两种措施：1.被广泛应用于各种不同条件下微生物的研究和生产中。

是分析测定法中最准确的一种，不过还要配合使用多种颜色的染色液。

实际操作时，应将载玻片置于显微镜下的载物台上，调节显微镜目镜和物镜，以看清楚视野中的细胞轮廓。

制片完毕后，先用低倍镜观察，找到细胞后再换高倍镜观察。

然后移动玻片，由侧面向上观察，使视野中的细胞数目尽量多。

接着在目镜上装上一个4X 10-4低倍物镜，换用高倍镜进行检视。

由于4X 10-4低倍物镜放大倍数低，所以可以先换用10X 40低倍物镜进行观察，然后换用油镜进行观察。

最后用一片载玻片盖在油镜镜头上，用擦镜纸蘸少许二甲苯擦拭。

2024年上半年教师资格证《高中生物》真题及答案[单选题]1.银杏叶肉细胞中的核酸含有的碱基种类是()种。

A.1B.4C.5D.8正确答案：C参考解析：本题考查核酸的结构。

银杏是真核生物，（江南博哥）其叶肉细胞为真核细胞，真核细胞中有DNA和RNA两种核酸。

DNA 由脱氧核苷酸组成，脱氧核苷酸由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基（A、T、C、G）组成；RNA 由核糖核苷酸组成，核糖核苷酸由磷酸、核糖和含氮碱基（A、U、C、G）组成。

故银杏叶肉细胞的核酸中含有A、T、U、C、G5种碱基。

C项正确。

A、B、D三项：与题干不符，排除。

故正确答案为C。

[单选题]2.瘦肉精是一种用来提高瘦肉率的药物，它能够抑制脂肪合成、促进脂肪分解和转化，促进蛋白质合成，会危害人体健康。

据此推测，瘦肉精对细胞器的作用可能是()。

A.促进溶酶体的活动，抑制中心体的活动B.抑制溶酶体的活动，促进中心体的活动C.抑制内质网的活动，促进核糖体的活动D.促进内质网的活动，抑制核糖体的活动正确答案：C参考解析：本题考查细胞器的功能。

脂质的合成场所是光面内质网，蛋白质的合成场所是核糖体。

瘦肉精能够抑制脂肪的合成、促进蛋白质的合成，由此可知，瘦肉精对内质网的活动起抑制作用，对核糖体的活动起促进作用。

C项正确。

A、B、D三项：与题干不符，排除。

故正确答案为C。

[单选题]3.要完成有关酶的实验，下列实验材料及试剂的选择最合理的是()。

A.AB.BC.CD.D正确答案：B参考解析：本题考查探究酶的特性的实验。

B项：在探究酶的专一性时，可以设置一种酶、两种底物，也可以设置两种酶、一种底物。

淀粉酶能将淀粉水解成麦芽糖，用斐林试剂检测有砖红色沉淀生成；淀粉酶不能水解蔗糖，用斐林试剂检测无砖红色沉淀生成。

故可以用淀粉、蔗糖、淀粉酶、斐林试剂探究酶的专一性。

B项正确。

A项：双缩脲试剂能用于鉴定蛋白质，能与蛋白质产生紫色反应。

鸡蛋清是含有白质，蛋白酶属于蛋白质，无论蛋白酶能否将鸡蛋清水解，用双缩脲试剂检测都呈紫色，故用鸡蛋清、蛋白酶、双缩脲试剂不能探究酶的催化作用。

有关《酶的专一性》实验的改进措施湖南省岳阳县第一中学胡宗福在带学生做高二生物新教材(人教版）实验六《酶的专一性》时，实验出了一点小挫折，学生认真按照教材上的步骤去做，做出的实验效果总是不理想，不是做出的颜色各种各样，千奇百怪，就是实验结论不符合实验理论要求，甚至个别学生得出了蔗糖溶液先变色而淀粉溶液未变色的相反结论。

笔者为此做了多次实验，有以下几点体会：首先，笔者先介绍一下笔者所使用的药品：杭州某厂生产的淀粉酶，168元一瓶，从省城买来；斐林试剂是用的NaOH和CuSO4混合配成，新配新用；淀粉溶液和蔗糖溶液均按教材要求所配制；在水浴加热时控制温度在58～62℃（因实验室条件所限制，只能这样）；沸水加热时温度为97～101℃（不同次的实验温度略有不同）。

实验过程及结论分析：全部步骤均按实验要求做完实验之后，笔者看到：在每次的沸水加热中，盛有蔗糖溶液的试管总是先出现橙红色，然后是盛有淀粉的试管慢慢地出现黄色，再加深变成橙黄色，最后变成砖红色。

而盛有蔗糖溶液的试管的颜色就停在橙红色不再加深，由此对比现象可以判别酶的专一性。

淀粉在淀粉酶的作用下水解成麦芽糖，也只有具有还原性的麦芽糖才能与斐林试剂在沸水加热的情况下反应生成砖红色沉淀。

但是有些同学在做实验时，会出现这样的失误：失误之一：有的同学一看到有一支试管变色之后，另一支试管没有变色，马上把试管从烧杯中拿出来，说自己看到了实验结果。

实际上，该同学在做此实验时或能忽略了一个问题，他可能没有记清楚或没有标注那一支试管盛的是淀粉，那一支试管盛的是蔗糖。

他所看到的一支刚变色的试管，实际上是那支蔗糖的试管。

而颜色变化后来居上的试管才是盛有淀粉的试管。

失误之二：有的同学在放入沸水中加热前，两支试管的颜色就已经变色了，而且颜色相差不大。

造成该实验失败的原因是：该学生在60℃水浴加热之前就已经先把斐林试剂加入到了试管中，然后再经过5分钟加热之后，就出现了上述实验现象。

酶的专一性一、实验目的学习酶专一性的测定方法。

二、实验技能掌握移液管的规范操作。

三、实验原理酶与一般催化剂最主要的区别之一是酶具有高度的特异（专一）性，即一种酶只能对一种或一类化合物起催化作用。

例如，淀粉酶和蔗糖酶虽然都催化糖昔键的水解，但是淀粉酶只对淀粉起作用，蔗糖酶只水解蔗糖。

还原糖产物可用本乃狄试剂鉴定。

四、实验器材（1）唾液淀粉酶溶液：先用蒸馏水漱口，再含10ml左右蒸馏水，轻轻漱动，数分钟后吐出收集在烧杯中，用数层纱布或棉花过滤，即得清彻的唾液淀粉酶原液根据酶活高低稀释50～100倍，即为唾液淀粉酶溶液。

（2）蔗糖酶溶液：取1g鲜酵母或干酵母放入研钵中，加入少量石英砂和水研磨，加50ml 蒸馏水，静置片刻，过滤即得。

（3）2％蔗糖溶液：用分析纯蔗糖新鲜配制。

（4）1％淀粉溶液：1g淀粉和0.3g NaCI，用5ml蒸馏水悬浮，慢慢倒入60ml煮沸的蒸馏水中，煮沸lmin，冷却至室温，加水到100ml，冰箱贮存。

（5）0.1％淀粉溶液：0.1g淀粉，以5ml水悬浮，慢慢倒入60ml煮沸的蒸馏水中，煮沸lmin，冷却至室温，加水到100ml，冰箱贮存。

6）本乃狄（Benedict）试剂：17.3g CuSO4·5H2O，加100ml蒸馏水加热溶解，冷却；173g 柠檬酸钠和100g NaCO3·2H2O，以600ml蒸馏水加热溶解，冷却后将CuSO4溶液慢慢加到柠檬酸钠-碳酸钠溶液中，边加边搅匀，最后定容至1000ml。

如有沉淀可过滤除去，此试剂可长期保存。

五、实验步骤取6支干净试管，按下表操作：1,4号试管产生砖红色沉淀，其它试管不产生砖红色沉淀。

淀粉酶对淀粉有催化作用，对蔗糖没有催化作用，酶的催化具有专一性。

七、实验体会。

酶的专一性名词解释生物化学酶的专一性在生物化学中是指酶对于底物的选择性。

酶是一类蛋白质，在许多生物化学反应中起到了关键作用。

酶通过特定的结构和功能来催化化学反应，但它们并不对所有的底物都具有相同的催化能力。

酶的专一性是由酶的结构和亲合性所决定的。

在生物化学反应中，酶通过与底物结合形成酶底物复合物来催化反应。

然而，不同的酶对于底物的结构有不同的偏好。

这是因为酶的活性部位具有特定的结构和氨基酸残基组成，只有与底物相匹配的结构才能与活性部位结合。

酶的专一性在生物体内起到了至关重要的作用。

生物体内有许多不同的底物需要被催化，但每种底物都有自己的特定的酶来完成催化反应。

这种专一性保证了生物体内化学反应的准确性和高效性。

如果没有酶的专一性，不同的反应可能会相互干扰或竞争，导致生物化学反应的混乱。

酶的专一性可以体现在两个方面：底物选择性和催化反应选择性。

底物选择性是指酶对于特定底物的亲合性和结合能力。

酶只能与特定底物结合形成酶底物复合物，其他底物则不能被酶催化。

这种底物选择性是由酶活性部位的结构所决定的。

酶的活性部位具有一定的空间要求和化学性质，只有与底物相匹配的结构才能与活性部位结合，从而进行催化反应。

这种底物选择性保证了酶只催化特定的底物，而不会对其他底物产生影响。

除了底物选择性，酶还具有催化反应选择性。

催化反应选择性是指酶对于特定类型的反应的亲合性和催化能力。

酶的活性部位具有特定的结构和功能，只能催化特定类型的反应。

例如，氧化还原酶可以催化氧化还原反应，水解酶可以催化水解反应，合成酶可以催化合成反应等。

每种酶都有其特定的催化反应选择性，这种选择性确保了生物体内各种化学反应的有序进行。

酶的专一性在生物体内的调控非常重要。

生物体内的酶通过调控其产生量和活性来实现对底物的选择性。

在细胞内，酶的合成和活性会受到多种因素的调节，例如基因表达、环境因子和调控蛋白等。

通过调控酶的产生量和活性，生物体可以调节化学反应的速率和方向，从而适应不同的生理需求。