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(共29张PPT)
实验05
探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素
人教版2019必修1
实验专攻
实验启程
鸡通过啄食沙砾促进消化
斯帕兰扎尼研究鹰的消化，发现笼中的食物依然会消失，经过科学家施旺的研究得知这种物质就是
胃蛋白酶
酶在细胞代谢中有什么作用呢
实例探究
一
01
影响酶活性的条件
二
02
实验设计总结
三
03
实验目标
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实例探究
实验探索
part o1
03
part o1
比较过氧化氢在不同条件下的分解
one
(1)实验目的
通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解酶的作用和意义。
(2)实验原理
2H2O2
2H2O+O2
反应条件
不同条件
①加热是化学反应常见的条件
②Fe3+是无机催化剂
③新鲜肝脏中含有过氧化氢酶
判断H2O2的分解快慢依据：
O2的产生速率
①点燃的卫生香
的复燃情况
②气泡冒出情况
part o1
one
(3)实验材料
质量分数为20%的肝脏研磨液，3% H2O2溶液，3.5% FeCl3溶液。量筒，试管， 酒精灯等。
新鲜的
H2O2酶数量多、活性强
增加H2O2酶与反应物的接触面
(4)实验设计
组别 对照组 实验组 1 2 3 4
过氧化氢 H2O2浓度 3% 3% 3% 3%
H2O2剂量 2mL 2mL 2mL 2mL
反应条件 常温
90℃
FeCl32滴
肝脏研磨液2滴
part o1
one
(5)实验结果与结论
1.与1号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说明了什么？
加热能促进H2O2的分解,提高反应速率。
2.3号和4号试管未加热，也有大量气泡产生，这说明什么？
FeCl3中的Fe3+ 和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。
3.3号试管与4号试管相比，哪支试管中的反应速率快？
过氧化氢酶比Fe3+ 的催化效率高得多。
4.2号、3号、4号试管相比，哪支试管最终产生的氧气最多,为什么？
一样多，几支试管的H2O2 溶液的体积和浓度都相同。
实验结论：酶具有催化作用，同无机催化剂相比，酶催化效率高 。
part o1
one
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
(1)实验原理
1.每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
2.淀粉酶可以催化淀粉水解为还原糖，但不能催化蔗糖水解。
3.淀粉、蔗糖都是非还原糖，它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖。可用斐林试剂鉴定溶液中有无还原糖，从而看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。
(2)实验材料
3%可溶性淀粉溶液、3%蔗糖溶液、
2%淀粉酶溶液、2%蔗糖酶溶液、
斐林试剂、碘液
part o1
one
(3)实验方案
方案一
同种酶 + 不同底物
① 淀粉酶 + 淀粉
② 淀粉酶 + 蔗糖
方案二
同种底物 + 不同酶
① 淀粉 + 淀粉酶
② 淀粉 + 蔗糖酶
(4)实验步骤
加入物质（毫升） 试管1 试管2
3%的淀粉溶液 2 ——
3%的蔗糖溶液 —— 2
淀粉酶溶液 1
斐林试剂的量 2
水浴温度 60℃
水浴时间(min) 2
实验结果
实验结论 1
2
60℃
2
砖红色沉淀
无砖红色沉淀
淀粉酶只能催化淀粉的水解，而不能催化蔗糖的水解
part o1
one
(5)注意事项
1.能否用碘液对实验结果进行检测？
不能。
因为碘液只能检测淀粉是否被水解，而蔗糖无论是否被水解都不会使碘液变色。
2.已知淀粉酶能够催化淀粉水解，设置1号试管有无必要？
有必要。
可排除淀粉酶的活性、浓度等无关变量的影响。
part o1
one
补充：酶具有专一性的原因
(1)锁钥学说
酶有一定的空间结构，酶在反应中与底物的关系就像钥匙和锁的关系，它们的空间结构必须相互结合形成复合物才能发生反应。
(2)诱导契合学说
酶活性部位不是刚性不变的，其形状可在结合底物时有所改变，即底物与酶活性部位结合，会诱导酶发生构象变化，使酶的活性中心变得与底物的结构互补，两者相互契合，从而发挥催化功能。
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实验探索
part o2
影响酶活性的条件
part o2
two
影响酶活性的因素-温度
(1)实验原理
酶催化特定化学反应的能力称为酶活性，酶活性可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。
淀粉遇碘变蓝，根据不同温度下相同时间内反应后的溶液是否出现蓝色以及蓝色的深浅可以判断淀粉被水解的量，从而判断不同温度下酶的活性。
无蓝色出现
碘液
淀粉酶
碘液
淀粉
蓝色
麦芽糖
part o2
two
(2)实验材料
3%的可溶性淀粉溶液，2%的淀粉酶溶液
3%的H2O2溶液，2%的新鲜肝脏研磨液（含H2O2酶）
斐林试剂、碘液、热水、冰块、蒸馏水。
(3)实验步骤
1
2
3
4 5 6 7 取洁净试管并编号
1
2
3
4
5
6
加3%的可溶性淀粉溶液
2ml
2ml
2ml
加2%淀粉酶溶液
2ml
2ml
2ml
水浴保温5min
0℃保温
60℃保温
100℃保温
淀粉酶溶液与淀粉溶液混合，摇匀（保持5min）
1、2号试管混合
3、4号试管混合
5、6号试管混合
滴加2滴碘液、振荡
各加入两滴碘液→振荡
观察实验现象
变蓝
不变蓝
变蓝
part o2
two
(4)实验结论
酶的催化作用需要适宜的温度，温度过低或过高都会影响酶的活性。
(5)注意事项
1.不能选择斐林试剂进行鉴定，因为实验要严格控制温度，斐林试剂需加热
2.不可以选择H2O2作为底物，温度影响H2O2分解，加热分解更快
3.底物和酶先分别保温，再混合反应
part o2
two
影响酶活性的因素-ph
(1)实验原理
过氧化氢可在过氧化氢酶的作用下分解产生氧气和水，根据不同pH下气泡产生的快慢可判断过氧化氢酶的活性。
(2)实验材料
20%肝脏研磨液，3%H2O2溶液，
0.01mol∕L的盐酸，0.01mol∕L的NaOH溶液。
试管，量筒，滴管，试管夹，PH试纸，火柴等。
part o2
two
(3)实验步骤
实验 步骤 一 取三支试管，编号1、2、3。 二 三支试管都三支试管都加入2mLH2O2溶液，振荡，反应 三 1号试管中加入1mL蒸馏水 2号试管中加入等量1mL盐酸溶液 3号试管中加入等量1mLNaOH溶液
四 三支试管都加入2滴新鲜肝脏研磨液，振荡，反应 实验现象
产生大量气泡
产生少量气泡
产生少量气泡
(4)实验结论
酶的催化作用需要适宜的pH，pH偏高或偏低都会影响酶的活性。
part o2
two
(5)注意事项
1.探究pH对酶活性的影响时，不能用斐林试剂作指示剂，
因为盐酸会和斐林试剂发生反应，使斐林试剂失去作用。
2.探究pH对酶活性的影响时，不宜采用淀粉酶催化淀粉的反应，
因为用作鉴定试剂的碘液会和NaOH发生化学反应，使碘与淀粉生成蓝色络合物的机会大大减少，而且在酸性条件下淀粉也会被水解，从而影响实验的观察效果。
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实验探索
学以致用
实验设计总结
实验拓展
three
实验设计
设计实验步骤的“四部曲”
第一步：
取样、分组、编号
第二步：
控制自变量（实验组、对照组）
第三步：
给予相同且适宜的条件（控制无关变量）
第四步：
检测因变量（观测实验结果）
对照原则
单一变量原则
对照原则
等量原则
自变量
因变量
无关变量
(相同且适宜)
(单一变量)
(检测)
人为控制的对实验对象进行处理的因素
自变量
除作为自变量的因素外，其余因素（无关变量）都保持一致，并将结果进行比较的实验；
对照实验一般要设置对照组和实验组
对照实验
除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素
无关变量
因自变量改变而变化的变量
因变量
控制变量和
设计对照实验
实验拓展
three
实验设计
实验拓展
three
对照实验的类型
空白对照
自身对照
相互对照
条件对照
不给对照组做任何实验处理
对照组和实验组都在同一研究对象上进行，不另设对照组。(不同处理的前后对照)
不另设对照组，而是几个实验组之间相互对照，其中的每一组既是实验组也是其他组的对照组。
虽给对照组施以某种实验因素的处理。但这种处理是作为对照因素的，不是所要研究的实验因素。这种处理不包括实验研究给定的自变量。目的是更有效的比较实验组和对照组的结果。
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课堂小结
实验收获
实验收获
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课堂练习
实验闯关
实验闯关
下图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是（　　）
A．温度为t2时，酶促反应所需的活化能最高
B．当反应物浓度提高时，t2对应的反应速率可能会增加
C．温度在t2时比在t1时更适合酶的保存
D．酶的空间结构在t1时比t3时破坏更严重
实验闯关
某同学研究某因素对酶活性的影响，实验处理及结果如下：己糖激酶溶液置于45℃水浴12min，酶活性丧失50%；己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45℃水浴12min，酶活性仅丧失3%。该同学研究的因素是（ ）
A．温度 B．底物 C．反应时间 D．酶量
实验闯关
为探究淀粉酶是否具有专一性，有同学设计了实验方案，主要步骤如表。下列相关叙述合理的是（ ）
步骤 甲组 乙组 丙组
① 加入2mL淀粉溶液 加入2mL淀粉溶液 加入2mL蔗糖溶液
② 加入2mL淀粉酶溶液 加入2mL蒸馏水 ？
③ 60℃水浴加热，然后各加入2mL斐林试剂，再60℃水浴加热
A．丙组步骤②应加入2mL蔗糖酶溶液
B．两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性
C．根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖
D．甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀
人教版2019必修1
实验专攻
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