4.1.3. 影响酶促反应速率的因素
4.1.3. 影响酶促反应速率的因素
[目标导读] 1. 结合教材P 67,设计实验探究pH 和温度变化对酶活性的影响。2. 结合教材P 68,归纳影响酶促反应速率的因素,并能分析相关曲线。 [重难点击] 温度和pH 变化对酶活性影响的有关曲线。
一 pH 对酶促反应速率的影响
一个小组的同学利用酵母菌液中的过氧化氢酶、过氧化氢溶液、滤纸、pH 试纸、温度计、烧杯等器具和材料,设计了如下实验(实验装置如图) ,请结合教材P 67“课题研究”分析pH 对酶促反应速率的影响。 1.实验过程
(1)将若干同样大小的滤纸片(1 cm ) 浸入酵母菌溶液,取出后晾干,滤纸片上附着有 。
(2)在4只烧杯中盛入体积分数为2%、pH 分别为 的过氧化氢溶液(温度 ),再一片片地放入 的滤纸片。
在滤纸片上 的催化下,H 2O 2分解为H 2O 和O 2,氧气泡会附着在滤纸片上。随着氧气泡的增多,烧杯底部的滤纸片会 ,直至浮出液面。
(3)滤纸片接触液面后会下沉,直至烧杯底部,然后由烧杯底部上浮,直至浮出液面,及时记录整个过程所用的时间(t ) 。
(4)以1/t 为纵坐标(酶促反应速率) ,pH 为横坐标,绘制曲线图。 2.在下面坐标系中画出实验结果的图像。
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3.下图是pH 对胃蛋白酶和胰蛋白酶活性的影响曲线,请分析:
(1)酶的作用需要适宜的pH :每一种酶 内才有活性,pH 或 都会影响酶的活性。一种酶在某一pH 时活性最大,此pH 称为 。 (2)不同的酶,最适pH 可能 。
(3)过酸、过碱会导致酶的 破坏,使酶 失活。 特别提醒
在设计该实验时,特别应注意的一点就是,对照组与各实验组除pH 不同外,其他条件都要完全相同。否则,不能说明酶的活性出现差异就是pH 影响的结果,这就是“单一变量原则”。
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1.判断下列关于酶说法的正误。 (1)不同的酶可能有不同的pH 范围( ) (2)同一生物体内的酶最适pH 一定相同( ) (3)pH越高酶的活性越高( )
(4)低于或高于最适pH 都会使酶的活性降低甚至丧失( ) (5)胃蛋白酶到了小肠内不能发挥作用( )
二 温度对酶促反应速率的影响
下面是某小组设计的探究温度变化对工业淀粉酶(适宜温度60 ℃) 催化作用的影响实验,思考下列问题:
1.1号试管的现象说明 ,2、3号试管的现象说明 。 2.该实验说明: 会影响酶活性,温度 或 都会影响酶活性。 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被分解了?
4.该实验中能否在提供环境温度之前,注入2%新鲜淀粉酶溶液?
5.能否用过氧化氢和过氧化氢酶来做这个实验?
归纳提炼
温度对酶促反应速率的作用曲线解读
(1)在一定的温度范围内,酶促反应速率随着温度的升高而加快;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下降。 (2)在一定条件下,酶活性最大时的温度称为该酶的最适温度。
(3)低温影响酶的活性,但不会使酶的空间结构被破坏,温度升高后,酶仍能恢复活性。但高温会导致酶变性,使其永久失活。
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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
三 影响酶促反应速率的其他因素
影响酶促反应速率的因素除了pH 、温度之外,还有酶浓度、反应物浓度等,结合教材P 68第三自然段,分析下列曲线,回答以下问题:
1.图1探究的是酶浓度对酶促反应速率的影响
在当反应物浓度大大超过酶浓度时,酶浓度与酶促反应的速率成 关系。 2.图2探究的是反应物浓度对酶促反应速率的影响
在一定的反应物浓度范围内,酶促反应速率随反应物浓度的增加而 ;当反应物浓度达到某一定值后,再增加反应物浓度,酶促反应速率也 。这是受 或 的限制。 课堂小结:
当堂检测
1.在探究影响酶活性的因素的实验中,探究不同的温度对酶活性的影响时,温度和pH 值分别属于A .自变量和因变量 B.因变量和无关变量 C.自变量和无关变量 D.自变量和对照变量 2.下表是探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用实验设计及结果。
根据实验结果,以下结论正确的是( )
A .蔗糖被水解成非还原性糖 B.淀粉在淀粉酶的作用下水解成葡萄糖 C .淀粉酶活性60 ℃比40 ℃时高 D.淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性
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4.1.3. 影响酶促反应速率的因素
一 pH 对酶促反应速率的影响
1.实验过程 (1)过氧化氢酶。
(2) 5、7、9、11的过氧化氢溶液(温度相同) ,再一片片地放入相同数量的滤纸片。在滤纸片上过氧化氢酶的催化下,H 2O 2分解为H 2O 和O 2,氧气泡会附着在滤纸片上。随着氧气泡的增多,烧杯底部的滤纸片会上浮,直至浮出液面。
(3)滤纸片接触液面后会下沉,直至烧杯底部,然后由烧杯底部上浮,直至浮出液面,及时记录整个过程所用的时间(t ) 。
(4)以1/t 为纵坐标(酶促反应速率) ,pH 为横坐标,绘制曲线图。 2.在下面坐标系中画出实验结果的图像。
3.下图是pH 对胃蛋白酶和胰蛋白酶活性的影响曲线,请分析: (1)只在一定限度的pH 范围, 偏高或偏低 该酶的最适pH 。 (2)不同。
(3)空间结构 ,变性。 活学活用
(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)√
二 温度对酶促反应速率的影响
1. 淀粉被完全分解了, 淀粉没有被完全分解。
2.温度会影响酶活性,温度偏高或偏低都会影响酶活性。
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。因为提前混合酶和底物后,二者会提前反应,影响实验的准确性。 5.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。 活学活用 2.B
三 影响酶促反应速率的其他因素
1.图1探究的是酶浓度对酶促反应速率的影响 正比例
2.图2探究的是反应物浓度对酶促反应速率的影响 上升;不再上升 酶浓度或酶活性
当堂检测 1.C 2.C
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