. 酶的特性(步步高)

第2课时 酶的特性

[学习导航] 1. 分析相关实验，理解酶的高效性和专一性的含义。2. 通过探究实验，学会归纳温度和pH 变化对酶活性的影响，并能分析有关曲线。3. 进一步尝试控制自变量、观察和检测因变量，体验对照实验和重复实验的方法。 [重难点击] 影响酶促反应的有关曲线分析。

一、酶的高效性和专一性

1．酶具有一般催化剂的特性

(1)能显著降低反应的__________，提高反应速率，缩短到达平衡所用的时间，但不改变反应的方向和__________。

(2)反应前后，酶的______________不变。 2．酶的高效性

(1)含义：酶的催化效率比无机催化剂高许多，大约是无机催化剂的________________倍。 (2)意义：可以使生命活动更加高效地进行。 3．酶的专一性

(1)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。 (2)意义：使细胞代谢有条不紊地进行。

合作探究

1．下图是酶和一般无机催化剂对化学反应活化能的影响，据图可知酶具有高效性的原因是什么？

2．淀粉和蔗糖不是还原糖，但淀粉水解后会生成麦芽糖，蔗糖水解后会产生葡萄糖和果糖，它们都是还原糖。下表为比较新鲜唾液(唾液淀粉酶) 对淀粉和蔗糖的催化作用实验：

(1)1______________________________________________________________________________ (2)上述实验说明了什么？

______________________________________________________________________________ (3)肽酶能催化多种多肽水解为氨基酸，是否说明肽酶没有专一性？

______________________________________________________________________________

1．下图表示过氧化氢被分解的曲线，说明酶具有( )

①专一性 ②高效性 ③催化特性 ④在温和条件下进行 A ．①② B ．② C ．②③ D ．①②④ 一题多变

(1)做唾液淀粉酶催化淀粉实验时，用口含一小口清水，然后将含过的清水加入到淀粉溶液中，会使淀粉水解，和用纯唾液的效果一样，这一现象表明酶具有________。

(2)果酒放久了易产生沉淀，只要加入少量蛋白酶就可使沉淀消失，而加入其他酶则无济于事，这说明酶具有____________。

二、酶的作用条件较温和

1．酶活性的含义：酶对化学反应的____________。 2．酶的作用需要适宜的温度

(1)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)在一定条件下，酶活性最大时的温度称为该酶的____________。

(3)低温影响酶的活性，但不会使酶的____________受到破坏，温度升高后，酶仍能恢复活性。但高温会导致酶________，使其永久失去活性。 3．酶的作用需要适宜的

pH

(1)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________。

(2)过酸、过碱都会使酶的____________遭到破坏，使酶永久________。 合作探究

1．下列是探究温度对酶活性影响的实验步骤(以工业淀粉酶的催化作用为例) ，请分析：

(1)1______________________________________________________________________________ (2)该实验现象说明工业淀粉酶的活性是否受温度的影响？

________________________________________________________________________________

(3)能否在反应后加入新配制的斐林试剂观察是否有砖红色沉淀生成，来判断试管中的淀粉是否水解了？

______________________________________________________________________________ (4)能否用过氧化氢和过氧化氢酶来做这个实验？

______________________________________________________________________________ 2．下列是探究pH 变化对过氧化氢酶催化作用影响的实验过程，请分析：

(1)______________________________________________________________________________ (2)该实验中，能否在加入肝脏研磨液后，直接加入3%过氧化氢溶液，然后再调节pH? ______________________________________________________________________________ (3)本实验能否选用淀粉酶和淀粉作为实验材料？为什么？

______________________________________________________________________________ 3．影响酶促反应速率的因素除了酶活性，还有其他的因素，请结合下面的内容分析：

(1)底物(反应物) 浓度对酶促反应速率的影响(如图1) ①在底物浓度较低时，反应速率与底物浓度有什么关系？

______________________________________________________________________________ ②当底物浓度很大，且达到一定限度时，反应速率就达到了一个最大值，此时即使再增加底物浓度，反应速率也几乎不再改变，这是受哪种因素的限制？

______________________________________________________________________________ (2)酶浓度对酶促反应速率的影响(如图2)

在底物足够、其他条件固定的条件下，酶促反应速率与酶浓度有什么关系？

________________________________________________________________________________

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t 1调到最适温度时，酶活性下降 B ．当反应温度由t 1调到最适温度时，酶活性上升 C ．酶活性在t 2时比t 1高，故t 2时更适合酶的保存

D ．酶活性在t 1时比t 2低，表明t 1时酶的空间结构破坏更严重 一题多变

某同学为了探究pH 对人唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下实验步骤：

①在A 、B 、C 、D 、E 5支试管中分别加入pH 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度的缓冲液5 mL，再分别加入质量分数为1%的淀粉液1 mL。

②向各试管中分别加入等量适当浓度的唾液稀释液1 mL，摇匀。 ③将5支试管加入70 ℃恒温水浴中，保温时间相同且合适。 ④取出各试管，分别加入斐林试剂2 mL，摇匀。

⑤观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH 。

上述实验步骤中有2处错误，请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH 梯度以及实验重复次数) ，以便实验能得到正确的预期结果。

(1)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

1．我国科学家研制出了能成功检测SARS 病毒的酶联免疫试剂，专用于“非典”的快速诊断。此试剂具有准确、灵敏、快速、方便和经济等优点，一个测试板可同时测96个样品，1小时左右获得检测结果。它应用的是( ) A ．酶的高效性和专一性原理 B ．酶的专一性原理 C ．酶的识别原理

D ．酶的高效性

2．分别用0 ℃和100 ℃的温度处理某种酶后，酶的活性被抑制或失去活性，但( ) A ．经过0 ℃处理的酶的活性能够恢复 B ．经过100 ℃处理的酶的活性能够恢复 C ．经过0 ℃处理的酶的空间结构遭到破坏 D ．经过100 ℃处理的酶被水解成了氨基酸

3．唾液淀粉酶进入胃后就失去其催化作用，主要原因是( ) A ．酸碱度不适宜

B ．胃蛋白酶抑制了唾液淀粉酶的作用 C ．胃中没有淀粉 D ．唾液淀粉酶被分解

4．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，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Fe 3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

5．某同学从温度为55～65 ℃的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌，并从该细菌中提取了脂肪酶。请回答问题：

(1)测定脂肪酶活性时，应选择________作为该酶作用的物质，反应液中应加入______________溶液以维持其酸碱度的稳定。

(2)要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为________。

(3)根据该细菌的生活环境，简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________

答案精析

一、知识梳理

1．(1)活化能 平衡点 (2)性质和数量 2．(1)107～1013

3．(1)一种或一类 过氧化氢 尿素 合作探究

1．酶降低活化能的作用比一般催化剂更显著、高效地进行。 2．(1)1号试管中淀粉被水解，2号试管中蔗糖没有被水解。

(2)淀粉酶只催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的作用具有专一性。

(3)不是。酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应，肽酶催化的是一类反应，也说明其具有专一性。 活学活用

1．C [由图中曲线可知，加酶的反应最先到达平衡点，加入Fe 3的反应次之，未加催化剂的反应速度最慢。由对三条曲线处理因素的分析可判定，本图体现的是酶的高效性。同时也体现了酶与无机催化剂一样，具有催化作用。] 一题多变 (1)高效性 (2)专一性

解析 酶的高效性指的是酶的用量少但是催化效率高；酶的专一性指的是一种酶只能催化一种或一类化学反应。 二、知识梳理 1．催化效率

2．(1)加快 下降 (2)最适温度 (3)空间结构 变性 3．(1)最适pH 下降 (2)空间结构 失活 合作探究

1．(1)1号试管中的淀粉被完全水解了，2、3号试管中淀粉没有被完全水解。 (2)受温度影响。在60 ℃时活性最高，温度偏高或者偏低，都会影响酶的活性。 (3)不能。因为这个实验要严格控制温度，而斐林试剂的反应需要水浴加热。 (4)不能。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。 2．(1)酶的作用需要适宜的pH ，pH 偏高或偏低都会使酶活性降低。

(2)不能。因为酶的作用具有高效性，在调节pH 之前，试管中已经发生了剧烈反应，会影响

＋

到实验结果。

(3)不能。因为淀粉酶催化的底物淀粉在酸性条件下也会发生水解反应。

3．(1)①反应速率随底物浓度的增加而加快，反应速率与底物浓度近乎成正比。 ②酶浓度或酶活性的限制。 (2)成正比。 活学活用

2．B [在最适宜的温度条件下，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t 1调到最适温度时，酶活性上升。温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。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。]

一题多变 (1)③中70 ℃应改为37 ℃。因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为37 ℃左右 (2)在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在50～65 ℃水浴中一段时间。因为在高温条件下斐林试剂才能与还原糖反应显色

解析 (1)唾液淀粉酶的最适温度是37 ℃左右，70 ℃时酶会变性失活。(2)加入斐林试剂后，需要50～65 ℃水浴加热才能看到砖红色沉淀。 课堂小结 无机催化剂 一种或一类 最高 明显降低 当堂检测 1．A

2．A [高温和低温对酶活性的影响不同，低温不会破坏酶的分子结构，只会抑制酶的活性，若升高温度，酶活性可以恢复；高温破坏酶的分子结构，使酶活性永久丧失。] 3．A

4．D [底物浓度充足时，酶促反应与酶浓度成正比，甲中虚线反应速率加快，可表示为酶量增加一倍时所引起的。催化剂只能缩短达到化学平衡所需要的时间，但不改变化学反应的平衡点，同时酶的催化效率高，故乙中虚线表示增加酶浓度，生成物量的变化示意曲线；实线也可表示Fe 3的催化效率，则虚线为过氧化氢酶的催化效率。丙中酶促反应开始时底物浓度高，反应快，后来底物逐渐被分解，反应速率降低，所以D 项错误。]

5．(1)脂肪 缓冲 (2)蛋白质 (3)在一定温度范围内(包括55～65 ℃) 设置温度梯度，分别测定酶活性，若所测得的数据出现峰值，则峰值所对应的温度即为该酶催化作用的最适温度。否则，扩大温度范围，继续实验，直到出现峰值为止

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