高中生物配套课件：5.1.2酶的特性（人教版必修1）

(共60张PPT)
1.回顾“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，分析：哪几支试管对照说明酶具有高效性？其中的自变量是什么？
提示：3号和4号试管，自变量是不同种类的催化剂。
2.加酶洗衣粉中加入的主要是蛋白酶，探究下列不同材质的衣物能否使用加酶洗衣粉洗涤。
(1)棉、麻、化纤类织物
提示：
(2)羊毛、兔毛、蚕丝类织物
提示：
酶的专一性的探究设计
实验中的自变量可以是不同的底物，也可以是不同的酶；因变量是底物是否被分解。
(1)不同的底物
(2)不同的酶
典例 (2011·福州高一检测)如图表示酶的有关实验：取甲、乙两支洁净的试管分别注入3 mL淀粉糊，然后在甲试管中注入2 mL新鲜的小麦淀粉酶溶液，在乙试管中注入2 mL清水，振荡这两支试管。下列说法中正确的是
A.向两支试管中分别滴加1滴碘液，然后在35 ℃水浴中保温5 min，只有乙试管变蓝
B.两支试管内各物质的量要求相同，是为了排除物质用量的不同对实验结果的影响
C.该装置说明35 ℃是小麦淀粉酶起催化作用的最适温度
D.该装置可用来验证酶的专一性
根据实验目的和单一变量原则确定应控制的反应条件(35 ℃水浴中保温5 min)，待充分反应后，再进行检测。
【规范解答】选B。应在35 ℃水浴中保温一段时间以后，同时取出这两支试管，分别滴入1滴碘液，乙试管变蓝，故A项错误；该实验无法得到小麦淀粉酶的最适温度，故C项错误；该装置由于缺乏条件对照，无法验证酶的专一性，只能证明淀粉酶催化淀粉的水解，不能证明其不能催化其他物质的水解，故D项错误。
该实验遵循了单一变量原则，即是否加入淀粉酶，但不是验证酶的专一性，而是验证酶的催化作用。
【拓展延伸】(1)A项中，乙试管变蓝，能否说明淀粉糊没有被水解？
提示：不能，若淀粉糊少量被水解，乙试管也可以变蓝。
(2)若要验证淀粉酶的专一性，乙试管中应加入什么物质？
提示：加入2 mL其他的酶液，如蔗糖酶。
1.分析探究温度对淀粉酶活性影响的实验，思考下列问题。
(1)分析实验中哪个因素是自变量，哪些因素应该保持不变？
提示：温度是自变量，应控制淀粉溶液的量、淀粉酶的浓度和用量、水浴时间、混合物的pH和实验步骤的操作顺序等所有其他条件不变。
(2)该实验可否用斐林试剂代替碘液？
提示：由于斐林试剂与还原糖只有在水浴加热至50℃～65℃时才出现砖红色沉淀，而该实验需要严格控制温度，故不宜用斐林试剂。
2.甲、乙两图是温度或pH对酶活性影响的数学模型，观察分析模型，探究下列问题。
(1)判断甲、乙两图中影响酶活性的因素分别是什么？
提示：甲图：温度；乙图：pH。
(2)分别分析甲、乙两图中AB段(或BA段)与BC段的含义。
提示：
(3)分析甲、乙两图中A点与C点的含义，思考：
①甲图中A点与C点时酶在空间结构方面和活性方面的区别。
②乙图中A点与C点时酶在结构方面和活性方面的相同点。
提示：
提示：
3.如图为酶量一定、其他条件适宜时，酶促反应速率与底物浓度的关系曲线，分析并思考下列问题。
(1)分析AB段表示的含义。
提示：在一定范围内，随底物浓度的增加，酶促反应速率加快。
(2)B点时，酶促反应速率不再增加，分析其影响因素。
提示：主要受酶数量的限制，酶全部与底物结合，已达到饱和状态。
1.探究影响酶活性的条件时的注意事项
(1)做对照实验，遵循单一变量原则和等量原则。
(2)注意要先控制影响酶活性的条件(如温度、pH等)，即首先将底物、酶液分别处理到预设的温度或pH，然后让酶与底物反应。
2.正确区分温度、pH、底物浓度和酶浓度影响酶促反应速率的实质
(1)温度和pH：通过影响酶活性而影响酶促反应速率。
(2)底物浓度和酶浓度：通过影响底物与酶的接触面积而影响酶促反应速率，并不影响酶的活性。
3.温度和pH对酶活性的影响
(1)过酸、过碱和温度过高都会使酶的分子结构遭到破坏，使酶永久失去催化活性，且不能恢复。
(2)低温会使酶的催化活性显著降低，但不会失活，温度恢复，酶的催化活性会恢复。
设计酶相关实验的一般程序
分组编号→不同处理→平衡无关变量→观察现象→分析结果→得出结论。
【特别提醒】①不同酶的最适pH不同，胃蛋白酶的最适pH为1.5，胰蛋白酶的最适pH为8～9。②人体内的酶最适温度为37 ℃左右，而人工合成的酶则不同，如α—淀粉酶的最适温度为50 ℃～75 ℃。
典例 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t2调到最适温度时，酶活性下降
B.当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性上升
C.酶活性在t2时比t1时高，故t2时更适合酶的保存
D.酶活性在t1时比t2时低，表明t1时酶的空间结构被破坏更严重
解答本题需明确以下两点：
(1)理解低温和高温分别对酶活性的影响。
(2)酶的空间结构若被破坏，则其活性将不能恢复。
【规范解答】选B。本题曲线表示了酶活性随温度变化而变化的规律。随着温度的升高，酶活性逐渐上升，当达到一定温度后，温度继续升高，酶活性反而下降，其中酶活性最高时所对应的温度称为最适温度。反应温度由t1调到最适温度(也就是由低温调节到最适温度)时，酶活性上升。保存酶时应该选择低温保存。t1时酶活性受到抑制，但酶的空间结构没有被破坏。
1.(2011·南通高一检测)纺织工业上的褪浆工序常用两种方法：化学法，需用NaOH 7克/升～9克/升，在70 ℃～80 ℃条件下作用12小时，褪浆率仅为50%～60%；加酶法，用少量细菌淀粉酶，在适宜温度时只需5分钟，褪浆率达100%，这一事实说明( )
A.酶具有多样性 B.酶具有高效性
C.酶具有专一性 D.酶具有溶解性
【解析】选B。由题意可知，少量淀粉酶比NaOH褪浆所用时间短得多，褪浆率高得多，说明酶具有高效性。
2.探究温度对酶活性影响最合理的实验步骤是( )
①取3支试管编号，各注入2 mL淀粉液；另取3支试管编号，各注入1 mL新鲜的淀粉酶溶液
②将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉液试管中，维持各自的温度5 min
③向各试管滴一滴碘液
④将6支试管分成三组，每组各有一支盛淀粉液和一支盛淀粉酶溶液，分别放在60 ℃的热水、沸水和冰水中
⑤观察实验现象
A.①→②→④→③→⑤ B.①→③→②→④→⑤
C.①→③→④→②→⑤ D.①→④→②→③→⑤
【解析】选D。在探究温度对酶活性的影响时，要先取材，分组编号，相应温度下处理反应物和酶，然后将相同温度下处理的反应物和酶混合，再在各自温度下保温后，进行鉴定，由实验现象得出结论。
3.(2011·青岛高一检测)多酶片中含有蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶，具有辅助消化的作用，其片剂是糖衣片，加糖衣的目的是( )
A.补充体内糖类物质的供应
B.防止胃液的消化作用
C.经唾液的消化作用后即可迅速起作用
D.使其中各种酶缓慢地释放
【解析】选B。上述各种酶的化学本质为蛋白质，经过胃时会被胃蛋白酶分解，加上糖衣是为了对多酶片中的酶起保护作用。
4.如图是pH对酶活性的影响情况，由图不能得出的结论是
( )
A.不同酶的活性有着不同
的pH范围
B.不同的酶有着不同的最
适pH
C.低于或高于最适pH都会使酶的活性降低甚至丧失
D.pH越高酶的活性越高
【解析】选D。酸碱度低于最适pH时，在酶不失活的情况下，pH越高，酶的活性越高；但当酶已经失活时，其活性不会随着pH的升高而恢复；另外，当酸碱度高于最适pH时，酶的活性会随着pH的升高而降低，甚至丧失。
5.(2011·盐城高一检测)两个学生在研究温度对两种天然酶(能催化同一种反应)的作用后绘制了如下数据图。观察他们的数据图，回答问题：
(1)酶A的最适温度是_______，两种酶催化的反应速率相等的温度约是_______。
(2)可能来自于热泉中的细菌体内的酶是______。
(3)在0～80 ℃的温度范围内，随温度的升高，酶B的活性
________。
(4)如果先将酶B置于100 ℃的温度下，然后逐渐降低温度，反应速率不变，原因是______________________________。
【解析】(1)由曲线可知，酶A在40 ℃时活性最高，酶A和酶B在50 ℃时催化的反应速率相等。
(2)酶B在80 ℃的高温下活性较高，说明含有此酶的生物可能生活于高温环境中。
(3)由曲线可知，酶B在0～80 ℃时，随温度升高，酶促反应速率逐渐加快，说明酶活性逐渐升高。
(4)酶B在100 ℃时已经失活，空间结构已被破坏，逐渐降低温度，酶活性不能恢复，因此反应速率不变。
答案：(1)40 ℃ 50 ℃ (2)酶B (3)逐渐升高
(4)酶在100 ℃时已失活
一、选择题(本题包括6小题，每小题4分，共24分)
1.嫩肉粉是以蛋白酶为主要成分的食品添加剂，就酶的作用特点而言，下列使用方法中最佳的是( )
A.炒肉的过程中加入
B.肉炒熟后起锅前加入
C.先用沸水溶解后与肉片混匀，炒熟
D.室温条件下与肉片混匀，放置一段时间，炒熟
【解析】选D。嫩肉粉的主要成分为蛋白酶，可将蛋白质分解为小分子肽，而酶的作用条件较温和，A、B、C三项均为高温条件下，而D项室温条件适于酶发挥作用。
2.如图中能正确表示人体内胰蛋白酶对底物的分解速率和温度(0 ℃～30 ℃)关系的是( )
【解析】选C。人体内胰蛋白酶的最适温度是37 ℃左右，所以从0 ℃到37 ℃的过程中酶的活性在不断提高，反应速率也会提高，所以只有选项C是合适的。
3.(2011·徐州高一检测)如图表示在最适温度、最适pH条件下，淀粉溶液浓度对一定量的唾液淀粉酶所催化的化学反应速率的影响。下列叙述错误的是( )
A.若在A点时降低温度，则反应速率加快
B.若在A点时升高pH，则反应速率降低
C.若在B点时向混合物内加入少量淀粉，则反应速率不变
D.若在B点时向混合物内加入少量唾液淀粉酶，则反应速率会加快
【解析】选A。由于此时已是最适温度和最适pH，所以只要改变此时的温度和pH，酶的活性均会降低，所以反应速率会减慢；若在B点时加入反应物，相当于到达C点对应的反应物浓度，但反应速率没有改变；因为此时的限制因素是酶的量，所以加入少量酶就会使反应速率加快。
4.关于酶的性质，下列叙述中错误的是( )
A.一旦离开活细胞，酶就失去催化能力
B.酶是活细胞产生的一类有机物，大多数为蛋白质，少数为RNA
C.淀粉酶不能催化麦芽糖分解成葡萄糖
D.酶的催化效率很高，但受温度和pH的影响
【解析】选A。只要作用条件温和，在适宜的温度和pH环境中，酶不论在细胞内还是在细胞外，都具有催化能力。
5.(2011·保定高一检测)如图表示某种酶在不同处理条件(a、b、c)下催化某反应物的量和反应时间的关系，解读此图可获得的信息是( )
A.a、b、c表示温度，则一定是a＞b＞c
B.a、b、c表示pH，则c＞b＞a
C.a、b、c表示酶的浓度，则a＞b＞c
D.a、b、c表示温度，则不可能是c＞b＞a
【解析】选C。由于酶在最适温度和最适pH条件下酶活性最高，因此无法判断a、b、c对应的温度和pH的大小。由于随酶浓度的增加，单位时间内酶结合的反应物增多，反应速率加快，因此若a、b、c表示酶浓度，则肯定是a＞b＞c。
6.某些制糖厂用淀粉做原料进行工业制糖。其基本技术要求是调节温度来影响淀粉酶的活性。图甲表示温度对淀粉酶活性的影响，图乙表示一定量的淀粉酶在催化足够量的淀粉水解时温度对麦芽糖产量的影响，图乙中的积累量表示在一段时间内生成麦芽糖的总量。下面关于X、Y、Z三点温度值的判断，正确的是(多选)( )
A.X点代表Ta B.X点代表Tb
C.Z点代表Tc D.Y点代表Tc
【解析】选B、D。图甲表示淀粉酶的活性与温度之间的关系，从Ta起，淀粉酶的活性上升，Tb是酶的最适温度，此时酶的活性最大。从Tc起，酶的活性丧失。图乙表示麦芽糖的积累量与温度之间的关系，开始时曲线较平缓，然后急速上升，最后又平缓，在X点时斜率最大，表明此时酶的活性最大，到Y点时积累量达最大，Y～Z麦芽糖积累量维持不变，说明淀粉酶丧失活性，淀粉不能水解成麦芽糖。故X点代表Tb，Y点代表Tc。
二、非选择题(共26分)
7.(2011·济宁高一检测)目前全球能源危机，各国政府积极开发新能源。利用植物淀粉解决能源问题的关键是高性能酸性淀粉酶的获取。请完善实验方案，并回答相关问题。
(1)实验目的：比较甲、乙、丙三种生物所产生的淀粉酶的活性。
(2)实验原理：
①________________________________________________。
②淀粉遇碘液呈蓝色。
(3)实验材料：三种生物的淀粉酶提取液(酶浓度相同)，淀粉溶液等。
(4)实验步骤：
①取4支试管，分别编号。②按下表内要求完成相关操作。
③将上述4支试管放入37 ℃的水浴中，保温1小时。
④4支试管冷却后滴入碘液。
⑤观察比较试管内的颜色变化。
(5)实验结果：
(6)分析讨论并回答以下问题：
①填写表中的数值：A_____、B_____、C______，D的颜色深浅程度为_______(用“+”或“－”表示)。
②该实验的自变量是__________。
③甲、乙、丙三种生物中，最具有开发价值的是________。
【解析】实验目的是比较甲、乙、丙三种生物所产生的淀粉酶的活性，自变量是来自三种生物的淀粉酶，因变量是淀粉酶的活性，可通过淀粉酶分解淀粉的反应速率表示，利用淀粉遇碘液呈蓝色的特性，以加入碘液后的颜色深浅作为指标。4号试管作空白对照，故不加生物提取液，以确认自变量。2号试管的实验结果颜色最浅(－)，表明乙生物产生的淀粉酶催化效率最高。
答案：(2)①淀粉在淀粉酶的作用下被水解
(6)①0.5 0 3.5 +++(3个及3个以上“+”均对)
②酶的来源 ③乙