【同步学案】人教版（2019）必修15.1 降低反应活化能的酶（第二课时）（含答案）

第一节 降低反应活化能的酶（第二课时）
【学习目标】
1．说明酶催化反应的机理。
2．通过“比较过氧化氢在不同条件下的分解”与“淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用”两个实验，阐明酶具有高效性与专一性。
3．通过“温度、pH以及调节剂对酶活性影响”的深入分析，举例说明环境因素如何通过影响酶的空间结构来影响酶的活性。
4．关注酶活性影响因素与生产生活实践的紧密联系，认同在生产实践上应用酶时，需提供温和且适宜的条件。
【课前学习】 酶的特性
1.高效性
与________相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。大量的实验数据表明，酶的催化效率大约是________的107～1013倍。
2.专一性
每一种酶只能催化________化学反应。例如，过氧化氢酶只能催化过氧化氢分解，淀粉酶只能催化_____分解。
3.酶的作用条件较温和
酶活性可用在一定条件下酶催化某一化学反应的________表示。影响酶活性的因素有是________、PH、激活剂、抑制剂。酶一般在________的条件下发挥催化作用。过酸、过碱或________，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。
1.无机催化剂 无机催化剂 2.一种或一类 淀粉 3.速率 温度 比较温和 温度过高
【课上学习】
任务一：探究酶的特性
实验1：比较过氧化氢在不同条件下的分解（回顾）
（1）过氧化氢酶的催化能力_______（填“大于”、“小于”或“等于”）无机催化剂Fe3+；
（2）酶催化反应具有____________。
实验2：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
1．实验设计：请补全表格中的内容
试管编号 淀粉溶液 蔗糖溶液 淀粉酶溶液 蒸馏水
1 2 mL 2 mL
2
3
反应结束后，3支试管中均加入__________mL____________试剂，反应条件为___________。
2．实验结果
本实验的空白对照组是_____号试管。
（1）1号试管最终观察到的现象是：_________________________________________。
（2）2号试管最终观察到的现象是：_________________________________________。
（3）3号试管最终观察到的现象是：_________________________________________。
3．实验结论：___________________________________________________________。
酶只能催化一种或一类化学反应，酶具有_______________。
任务二：探究影响酶活性的因素
实验3：光电比色法探究温度对唾液淀粉酶活性的影响
请根据实验结果回答下列问题：
1． 图1A所示曲线一般在科学定量实验中称为________________，它的作用是：________________________。
2． 图1B显示，在实验探究的温度条件下，反应温度为______℃时唾液淀粉酶活性最高；
反应温度为100℃时，唾液淀粉酶由于________________________，而完全失去活性；
反应温度为0℃时，唾液淀粉酶仍有微弱活性，这是因为________________________。
实验4：探究pH对过氧化氢酶活性的影响
1．实验结果
2．实验结论
在实验探究的pH范围内，pH为_____时过氧化氢酶活性最高，无论高于或低于该pH值，酶活性均会下降。
拓展:
请观察pH对胃蛋白酶与胰蛋白酶活性的影响曲线：
图2
据图2分析：
（1）酶活性最高时对应的pH称为__________________；
（2）胃蛋白酶和胰蛋白酶活性最高所对应的pH___________（填“相同”或“不同”）；
（3）pH过低或过高，酶都会因为______________________而______________________。
实验5：探究离子对唾液淀粉酶活性的影响
1． 唾液淀粉酶活性位点有两个关键的氨基酸参与催化淀粉的水解。图3是唾液淀粉酶活性位点的空间结构模拟图，请回答以下问题。
图3
（1）请据图说出Cl-对唾液淀粉酶活性位点的影响是什么？
（2）由此推测Cl-对唾液淀粉酶活性有何影响？如何验证？
2． 请分析教师实验结果（右图），回答以下问题。
第3组与第1、2组相比，可知：____________________
_________________________________________________；
第4组与第________组相比，可知：_________________
_________________________________________________；
3． 通常我们将类似Cl-的物质称为酶的___________；而其他一些能使酶活性下降的物质称为酶的___________；两类物质共同称为酶的调节剂。
【课后练习】
1．唾液淀粉酶只能催化淀粉水解为麦芽糖的特性是（ ）
A．催化作用 B．多样性 C．高效性 D．专一性
2．与一般无机催化剂相比，用酶催化的反应速度提高1010～1012倍。这说明酶具有（ ）
A．专一性 B．高效性 C．多样性 D．多变性
3．对没有煮过的和煮过的X、Y土豆片分别滴几滴过氧化氢。在土豆片X出现泡沫，在土豆片Y上没有泡沫，以下哪一项是对此现象正确的解释（ ）
A．土豆片X是煮过的，因为在煮过的土豆片上的酶能与过氧化氢起作用
B．土豆片X是煮过的，因为过氧化氢能催化淀粉类化合物分解成单糖
C．土豆片X是没煮过的，因为土豆细胞中含有的酶会促使过氧化氢的分解
D．土豆片X是没煮过的，因为过氧化氢会氧化分解土豆片中的酶
4．用同种蛋白酶处理甲、乙两种酶，两种酶的活性与处理时间的关系如右图所示，下列叙述不正确的是（ ）
A．甲酶已失去活性
B．甲酶能够抗蛋白酶的降解
C．乙酶的化学本质是蛋白质
D．乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
5．高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中的嗜热菌中提取了高温淀粉酶，有关高温淀粉酶的实验研究如下图所示。（残余酶活性是指将酶在不同温度下保温足够长时间，然后在最适温度下测得的酶活性。）据图判断下列叙述不正确的是（ ）
A．该酶使用的最佳温度范围是60~70℃
B．曲线①表明80℃是该酶活性最高的温度
C．曲线②35℃数据点是在80℃时测得的
该酶只能在最佳温度范围内测出活性
6．图1是过氧化氢酶活性受pH影响的曲线，图2表示在最适温度下，pH＝b时H2O2分解产生的O2量（m）随时间的变化曲线。若该酶促反应过程中改变某一初始条件，以下改变正确的是（ ）
A．pH＝a时，e点下移，d点左移
B．pH＝c时，e点为0
C．温度降低时，e点不移动，d点右移
D．H2O2量增加时，e点不移动，d点左移
7．已知淀粉酶的化学本质是蛋白质，人的唾液中含有这种能催化淀粉水解的酶。又知道主要成分是蛋白质的鸡蛋被加热到65 ℃后会“变熟”，但不知唾液淀粉酶被加热到65 ℃后是否会影响其活性。为探究此问题，请你依据所给材料和用品设计出相应的实验方案、预测可能的实验结果，并得出相应的结论。
材料和用品：经过稀释的唾液、淀粉糊两份（一份保持在37℃环境中，另一份保持在65℃环境中），碘酒、酒精灯或其他的加热设备、试管若干、量筒、滴管、大烧杯、温度计等。
（1） 假设1： 。
假设2： 。
（2）实验方案：将A试管放入37 ℃左右的温水中，将B试管放入65 ℃温水中。两试管均保持温度5 min后取出。
（3）依据假设1，可能的实验结果是：___________________________________________，相应的结论是：___________________________________________。
（4）依据假设2，可能的实验结果是：___________________________________________，相应的结论是：___________________________________________。
参考答案：
1． D 2． B 3． C 4． A 5． D 6． C
7．（1）假设1：淀粉酶在65℃温度下会失去活性
假设2：淀粉酶在65℃温度下不会失去活性
（3）A试管内的液体遇碘不变蓝色，B试管内的液体遇碘变蓝色
唾液淀粉酶在65 ℃温度下已失去活性，未能催化淀粉水解
（4）A、B两试管内的液体遇碘均变蓝色
唾液淀粉酶在65 ℃温度下未失去活性，仍能催化淀粉水解