人教版高中必修一生物导学案设计：5-1.2酶的特性

人教版高中必修一生物导学案设计：5-1.2酶的特性

1 / 5 5-1 《降低化学反应活化能的酶》 学案

第2课时 酶的特性

【学习目标】1.理解酶促反应、底物（反应物）、产物（生成物）等相关概念

2.设计实验证明酶的特性

【重点和难点】重点：酶的特性及证明酶的特性有关实验

难点：证明酶的特性的有关实验

【相关概念】1．酶促反应：酶所催化的化学反应称为酶促反应

2．底物：在酶促反应中被酶催化的物质，也叫“ ”

3．产物：经酶催化所产生的物质，也叫“

”

4．酶的活性：酶所具有的催化能力

5．酶的失活（酶失活）：酶失去催化能力

6．活化能：分子从

态转变为容易发生 的活跃状态所需要的能量。

酶的特性：（1）_________性；（2）_________性；（3）作用条件较温和(需适宜的__________、________)

★一、实验：验证酶具有高效性

实验组：底物＋生物催化剂（H2O2酶）→产物（O2）生成速率[或底物（H2O2）分解速率]

对照组：底物＋无机催化剂（FeCl3）→产物（O2）生成速率[或底物（H2O2）分解速率]

实验中：自变量： ； 因变量： ；

无关变量： 溶液的体积、 、反应温度、 等。

[实例]：比较过氧化氢酶与Fe3+的催化效率

1．原理：过氧化氢在化学催化剂Fe3+、生物催化剂酶的作用下，可以分解为水和氧气

2．材料用具：略

3．实验步骤：

试管号 3%的过氧

化氢溶液 控制变量 点燃的卫生香检测

实验处理 气泡产生速率

1 2mL 滴加3.5%FeCl3溶液2滴

较快 燃烧但不猛烈

2 2mL 滴加20%肝脏研磨液_____滴 很快 燃烧猛烈

*思考（1）结论：

（2）请完成酶的高效性图的绘制

★二、实验：证明酶具有专一性

实验组：底物＋相应酶液→底物分解 对照组：另一底物＋相同酶液→底物不分解（“同酶不同底”）

或：实验组：底物＋相应酶液→底物分解 对照组：相同底物＋另一种酶液→底物不分解（“同底不同酶”）

实验中：自变量：底物种类或酶的种类； 因变量：有无产物生成或底物是否被分解；

无关变量： 、 、 等。

[“同酶不同底”实例] ：探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用(注：市售a-淀粉酶的最适温度约600C)

1．原理：淀粉和蔗糖都不具还原性，与斐林试剂不发生反应，但其组成单位（________、________、________）都是还原糖，能与斐林试剂反应产生_____________；用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖水解后，再用斐林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀来判定淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探究酶的专一性。

2．材料用具：略 时间 产物浓度 人教版高中必修一生物导学案设计：5-1.2酶的特性

2 / 5 3．实验步骤：

操作序号 项目 1号试管 2号试管

1 注入3%的可溶性淀粉溶液 2mL /

2 注入3%的蔗糖溶液 / 2mL

3 注入新鲜的a淀粉酶溶液，并振荡 2mL 2mL

4 60℃温水保温 5min 5min

5 注入斐林试剂，并振荡 2mL 2mL

6

水溶加热 1min

1min

7 现象 砖红色沉淀 砖红色沉淀

*思考（1）结论：

（2）为什么要将试管浸到60℃的温水保温？

原因：一是a淀粉酶在60℃左右时，催化效率最 ；

二是温度在这个实验设计中是

变量，都在

同样温度下保温可排除温度对实验结果的干扰。

（3）能用碘液检测吗？_________为什么？________________________

请完成酶的专一性图的绘制

★三、探究温度（pH）对酶活性的影响

[实例1]：探究温度对淀粉酶活性的影响 (注：市售a-淀粉酶的最适温度约600C)

实验中：自变量：___________； 因变量：_________________； 无关变量：___________________________。

1．实验原理：（1）淀粉遇碘后，形成蓝色的复合物。

（2）淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖，麦芽糖和葡萄糖遇碘后_________蓝。

2．方法步骤：（1）取3支试管，编上号（A、B、C），然后分别注入2mL可溶性淀粉溶液；

（2）另取3支试管，编上号（a、b、c），然后分别注入1mL新鲜淀粉酶溶液；

（3）将装有淀粉溶液和酶溶液的试管分成3组，分别放入沸水、热水（约600C）和冰块中，维持各自的温度5min；

（4）分别将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中，摇匀后，维持各自的温度5min；

（5）在3支试管中各滴入1-2滴碘液，摇匀后观察这3支试管中溶液颜色变化并记录；

*思考（1）用不同温度分别处理淀粉溶液或酶溶液是为了什么？

（2）在试管A、B、C中分别能观察到什么现象？

（3）通过上述实验，能得出结论：酶的催化需要

（4）能用菲林试剂检测吗？_________为什么？本实验需严格控制__________，用菲林试剂检测需___________，会_____________________________ （5）步骤（3）和（4）顺序可调换吗？ 为什么？酶具有 性，若先将淀粉酶溶液注入淀粉溶液中，

[实例2]：探究PH值对酶活性的影响

实验中：自变量：___________； 因变量：_________________； 无关变量：___________________________。

1. 实验原理：淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖（还原性糖），用斐林试剂检测会有砖红色沉淀。

2. 操作步骤：用表格显示实验步骤：（注意操作顺序不能错）

序号 加入试剂或处理方法 试管

1 2 3

1 注入新鲜的淀粉酶溶液 1mL 1mL 1mL

2 注入蒸馏水 1mL / / 检测 底物分解速度或产物生成速度 底物＋T1(pH1)＋酶液

底物＋T2(pH2)＋酶液

┊ ┊ ┊

底物＋Tn(pHn)＋酶液 底物浓度

时间 人教版高中必修一生物导学案设计：5-1.2酶的特性

3 / 5 3 注入氢氧化钠溶液 / 1mL

/

4 注入盐酸 / /

1mL

5 注入可溶性淀粉溶液

2mL 2mL 2mL

6 600C水浴保温5min

7 加入斐林试剂，边加边振荡 2mL 2mL 2mL

8 水浴加热煮沸1min

9 观察3支试管中溶液颜色变化变记录

*思考（1）结论：酶的催化需要

*四、其它实验：探究底物浓度或酶浓度对酶促反应速率的影响（课后思考）

★五、影响酶促反应的因素

（一）酶的活性：影响酶活性的因素一定会影响酶促反应的速率。

1．表示方法：以单位时间内底物的减少量或产物的生成量来表示。

2．影响因素：

（1）温度： 温不改变酶的空间结构，随着温度的升高，酶的活性也逐渐

；达到 温度时，酶的活性最高；但高于最适

温度后酶的催化能力会迅速 ，以致空间结构改变，最后

完全 。

（2）pH：酶的催化能力有一个最适pH，在低于最适pH时，随着pH的升高，

酶的催化能力也相应__________；高于最适pH，随着pH升高，酶

的活性逐渐__________；pH过低或过高，都会改变了酶的空间结构，

导致酶___________。

（二）底物浓度：酶量一定的条件下，在一定范围内随着底物浓度的增加，

反应速率也增加，但达到一定浓度后不再增加，原因是受

到酶数量和酶活性影响。

（三）酶浓度：在底物充足、其他条件适宜的条件下，反应系统中不含有抵

制酶活性和物质及其他不利于酶发挥作用的因素时，酶促反

应速率与酶浓度成正比。

（四）激活剂与抑制剂

激活剂：可以提高酶的活性，但不是必需的。

抑制剂：使酶活性下降，但不会使酶变性。

（抑制剂可分两种：可逆抑制作用与不可逆的抑制作用）

精选练习

1．同一个体内的各类活细胞所含酶的 （ ）

A、种类有差异，数量相同 B、种类有差异，数量不同

C、种类无差异，数量相同 D、种类无差异，数量不同

2．关于酶生理功能的叙述，下列哪一项是正确的（ ）

A、生物体内的化学反应提供能量 B、能加快生物体内的生化反应速度

C、酶是一种高效、专一的无机催化剂 D、能促进生物体内营养物质的运输

3．在唾液淀粉酶水解淀粉的实验中，将唾液稀释10倍，与用唾液原液的实验效果基本相同，这表明酶具有

（ ）

A、专一性 B、多样性 C、高效性 D、稳定性

4．进入冬眠的动物体，代谢极为缓慢，最根本的原因是 （ ）

A、体内酶活性降低 B、气温低 C、进食少 D、消耗能量少

5．下列条件中，不能使酶失活的是（ ）

A、高温 B、低温 C、强酸 D、强碱 酶促反应速率

PH 酶促反应速率

底物浓度

酶促反应速率

酶浓度 酶促反应速率

温度 人教版高中必修一生物导学案设计：5-1.2酶的特性

4 / 5 C 2 4 6 8 10 10

5

PH 6．下图纵轴为生成物量，横轴为反应时间，其中能正确表示酶浓度增加，而其他条件不变时，生成物量变化的曲线图是(图中虚线表示酶浓度增加后的变化曲线)（ ）

7．下列关于酶的正确叙述是：（ ）

A．活细胞产生的，在细胞内起作用 B．酶与激素的作用相同

C．酶的产生受遗传物质控制 D．在催化过程中不断被消耗

8．探索温度对酶活性影响的实验，需进行如下步骤的的操作，其合理的实验顺序应为（ ）

①取3支试管，编号并注入2mL淀粉溶液 ②向各试管注入1mLα-淀粉酶溶液 ③向各试管滴1滴碘液