第五章細胞的能量供應和利用第一節降低化反應活化能的酶第二課時酶的特性教內容教師活動[]生活動情境創設回顧酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，從物質本質看它是有機物，不同于無機催化劑，但是它們又有共性，就是都具有催化功能，那么它們的功能是不是完全一樣呢？回顧：過氧化氫在不同的條件下的分解。問：過氧化氫（H2O2）在F3＋的催化下，可分解成H2O和O2，動物新鮮肝臟中含有的過氧化氫酶也能催化這個反應。如果現在我們想弄清楚F3＋與過氧化氫酶，哪一種催化劑的催化效率高，那么，我們應該如何設計這個實驗？答：要比較F3＋和過氧化氫酶的催化效率，設計實驗中的其他條件應該相同，如兩支試管中過氧化氫溶液的量應該相同，F3＋和動物肝臟也應盡可能同時加入兩支試管中。問：上一節我們已經做過實驗，試管3和試管4的現象有何不同？從這個實驗你可以得出什么結論？答：試管4（加了過氧化氫酶）放出的氧氣比試管3（加了無機催化劑）多了許多，過氧化氫酶的催化能力強）過氧化氫酶的催化效率和F3＋相比，要高很多。事實上，酶的催化效率一般是無機催化劑的107～1013倍。上述實驗說明了酶的一個特性——高效性。酶還具有什么特性呢？讓我們繼續通過實驗探索。讓生根據自己的選擇的材料進行。生思考回答[_____]酶的特性問：淀粉和蔗糖都是非還原性糖，淀粉在酶的催化下能水解為麥芽糖和葡萄糖，蔗糖在酶的催化下能水解為葡萄糖和果糖。麥芽糖、果糖、葡萄糖均屬還原性糖。還原性糖能夠與斐林試劑發生氧化還原反應，生成磚紅色的沉淀。現在給你淀粉酶溶液，要觀察淀粉酶能催化哪種糖水解，應該如何設計這個實驗？你又怎么能知道淀粉酶催化了糖的水解呢？（可引導生復習P17實驗）答：設計一個對照實驗，分別取兩支試管，加入等量的淀粉和蔗糖，然后加入同樣的淀粉酶，放在同樣的環境（60℃）。實驗過程總結如下表：淀粉溶液（1號試管）蔗糖溶液（2號試管）實驗原理淀粉酶能讓淀粉水解成還原性糖，還原性糖與斐林試劑反應生成磚紅色沉淀淀粉酶不能讓蔗糖水解，所以與斐林試劑不能反應生成磚紅色沉淀實驗步驟一[+++++][]試管各加入2L淀粉溶液試管各加入5L蔗糖溶液二加入淀粉酶2滴，振蕩，放在60℃的左右，反應約5三加斐林試劑→振蕩→水浴加熱煮沸實驗現象藍色→棕色→磚紅色沉淀無變化結論問：哪支試管加入斐林試劑后再加熱會出現磚紅色的沉淀？答：在加入淀粉的試管中。問：出現磚紅色沉淀的原因是什么？答：裝有淀粉溶液的試管中出現了還原性糖。問：裝有蔗糖溶液的試管中有何現象？答：沒有出現磚紅色的沉淀。問：實驗得出的結論是什么？答：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。上述實驗說明了酶具有的又一個特性——專一性。問：根據酶的專一性，催化蔗糖的水解，應該是哪一種酶？答：蔗糖酶。（用實驗驗證上述實驗現象）從上面進行的實驗我們看出進行實驗需要一定的條件，比如淀粉酶要在60℃左右最好，那么我們能不能在低于或高于這個溫度下進行這個實驗呢？答：在最適溫度下，酶的活性最高，低于或高于最適溫度時酶的活性都降低。問：能不能設計一個這樣的實驗，證明溫度會影響酶的活性？答：把淀粉酶放在不同的溫度下進行實驗。設計實驗如下表：淀粉溶液（1號試管）淀粉溶液（2號試管）淀粉溶液（3號試管）實驗原理淀粉酶能讓淀粉水解成還原性糖，還原性糖與斐林試劑反應生成磚紅色沉淀酶只有在合適的溫度時候它的催化效率才最大實驗步驟一試管各加入2L淀粉溶液二加入淀粉酶2滴，振蕩，加熱至60℃左右，反應約5加入淀粉酶2滴，振蕩，保持20℃左右，反應約5加入淀粉酶2滴，振蕩，加熱至100℃左右，反應約5三加斐林試劑→振蕩→水浴加熱煮沸實驗現象無變化藍色→棕色→磚紅色沉淀無變化結論只有在一定溫度下酶的催化效率最好介紹右圖（P85圖5－3）圖5－1－1溫度對酶促反應速度有很大影響，如圖5－1－1所示，每種酶都有自己的最適溫度。在最適溫度的兩側，反應速度都比較低，所以我們看到的是一個鐘形的曲線。大部分酶在較高的溫度下（如60℃以上）時，會因為酶的分子結構遭到破壞而失去活性。根據這個道理，我們在使用加酶洗衣粉時，用哪種水（如涼水、沸水、溫水）浸泡好呢？答：溫水。酶的催化效率還能受pH的影響，展示圖介紹，實驗證實，不同的pH條件下測同一種酶的活性，并且根據所得到的數據繪制成曲線圖5－1－2。圖5－1－2問：pH與酶的活性有什么關系呢？答：在最適的pH下，酶的活性最高。設計實驗驗證不同的pH下，酶的活性不同：1號試管2號試管3號試管實驗原理過氧化氫酶能使過氧化氫快速分解實驗步驟一試管各加入2L體積分數為3%的過氧化氫溶液二pH為2左右pH為7左右pH為12左右三分別加入過氧化氫酶溶液2滴實驗現象（用衛生香檢驗）反應不劇烈，幾乎無變化復燃反應不劇烈，幾乎無變化結論不同的pH下過氧化氫酶的催化效率不同［教師精講］酶的專一性是普遍存在的，生物體內有些酶能夠催化某些分子結構相近的礦物質，如二肽酶，可以催化任何兩種氨基酸組成的二肽水解。所以，確切地說，酶的專一性是指一種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化反應。酶的催化效率的高低與溫度有關，它影響酶的活性，進而影響酶的催化效率。酶的催化效率還與pH等條件有關。因為在過酸、過堿的條件下，都會使酶的分子結構遭到破壞而失去恬性。旁欄思考題絕大多數酶是蛋白質，強酸、強堿、高溫等劇烈條件都會影響到蛋白質的結構，所以酶比較“嬌氣”。酶的特性：高效性：與無機催化劑相比酶的催化效率很高。（酶降低化反應活化能的作用更顯著）實驗：探究過氧化氫在不同條件下的分解（注意實驗設計及原則）專一性：一種酶只能催化一種或一類物質的化反應。如：蛋白酶只能催化蛋白質分解成為多肽，麥芽糖酶只能催化麥芽糖，將麥芽糖水解成為葡萄糖，而對其他的糖則不起催化作用。實驗設計：①酶相同，底物不同。②酶不同，底物相同。探究淀粉酶只能分解淀粉而不能分解蔗糖。（注意此實驗不能用碘液檢驗只能用斐林試劑檢驗現象）作用條件溫和：酶的催化需要適宜的溫度和PH。不同的酶最適溫度不同。人體內的酶最適溫度為37℃，-淀粉酶最適溫度為60℃。低溫抑制酶的活性，高溫使酶變性失活（空間結構被破壞），溫度恢復時酶活性不能恢復。實驗：驗證溫度對酶活性的影響（3組，如果用淀粉溶液和唾液淀粉酶做實驗只能用碘液檢驗）探究酶催化所需的最適溫度。需設置一系列的梯度溫度。（加酶洗衣粉的實驗）不同的酶最適PH不同。唾液淀粉酶為68，胃蛋白酶為2，胰蛋白酶為8～9。（腸液為堿性）過酸，過堿使酶變性失活。驗證PH對酶活性的影響（3組，如果用淀粉溶液和唾液淀粉酶做實驗只能用斐林試劑檢驗）探究酶催化所需的最適溫度。需設置一系列的梯度PH。（3）影響化反應速率的其他因素：底物足夠酶的量（濃度）是有限的酶和底物都是有限的教反思：第二小節練習基礎題1B。

2B。3提示：這個模型中A代表某類酶，B代表反應底物，和D代表反應產物。這個模型的含義是：酶A與底物B專一性結合，催化反應的發生，產生了產物和D。這個模型揭示了酶的專一性。拓展題1（1）A點：隨著反應底物濃度的增加，反應速率加快。B點：反應速率在此時達到最高。點：反應速率不再隨反應底