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1、导学案第1节降低化学反应活化能的酶台山市第一中学 杨英一、问题探讨1773年,斯帕兰札尼做了一个巧妙的实验:将肉块放入小巧的金属笼内,然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后,他把小笼子取出来,发现笼内的肉块消失了。讨论1:这个实验要解决什么问题? 。讨论2:是什么物质使肉块消失了? 。讨论3:怎样才能证明你的推测? 。二、酶的发现及酶的本质阅读教材P81资料分析,讨论。讨论4:巴斯德的观点是什么? 。讨论5:李比希的观点又是什么? 。讨论6:从毕希纳的实验可以得出什么结论? 。萨姆纳历时9年才证明脲酶是蛋白质,并因此荣获诺贝尔奖。 后来还发现少数RNA也具有生物催化功能。讨论7:你能给酶下一个较
2、完整的定义吗? 。讨论8:给你一份某种酶的结晶,你能设计实验鉴定它是不是蛋白质吗? 。三、酶的催化作用 是细胞生命活动的基础。(一)相关概念1酶促反应:酶所催化的化学反应称为酶促反应。2底物:在酶促反应中被酶催化的物质。3产物:经酶催化所产生的物质。4酶的活性:酶所具有的催化能力。5酶的失活(酶失活):酶失去催化能力。6活化能: 。 (二)酶具有催化作用实验:比较过氧化氢在不同条件下的分解1实验原理:过氧化氢在加热、化学催化剂Fe3+,生物催化剂酶的作用下,可以分解为水和氧气。2材料用具:略3实验步骤:试管号3%的过氧化氢溶液控制变量点燃的卫生香检测实验处理气泡多少12mL22mL90左右水浴
3、加热很少32mL滴加3.5%FeCl3溶液2滴较多燃烧但不猛烈42mL滴加20%肝脏研磨液2滴很多燃烧猛烈讨论9:与1号试管相比,2号试管出现了什么不同的现象?这一现象说明什么? 。讨论10:为什么加热能促进过氧化氢的分解,提高反应速率?加热起了什么作用? 。讨论11:在细胞内能通过加热来提高反应速率吗? 。讨论12:3号和4号试管未经加热,也有大量气泡产生,这说明什么? 。讨论13:3号试管与4号试管相比,哪支试管中的反应速率快?这说明什么?为什么说酶对于细胞内化学反应的进行至关重要? 。四、酶的特性(一)特性:(1)高效性(2)专一性(3)作用条件较温和(需适宜的温度、pH)(二)如何证明
4、酶具有高效性和专一性?实验1、验证酶具有高效性思路:实验组:底物生物催化剂(酶)底物分解速率(产物形成速率)对照组:底物无机催化剂底物分解速率(产物形成速率)实验中:自变量: 因变量: 无关变量: 。实例:比较过氧化氢酶与Fe3+的催化效率1原理:过氧化氢在化学催化剂Fe3+,生物催化剂酶的作用下,可以分解为水和氧气2材料用具:略3实验步骤:试管号3%的过氧化氢溶液控制变量点燃的卫生香检测实验处理气泡多少12mL滴加3.5%FeCl3溶液2滴较多燃烧但不猛烈22mL滴加20%肝脏研磨液2滴很多燃烧猛烈4结论: 。5分析讨论:实验的自变量: 因变量: 参考指标: 。实验2:证明酶具有专一性思路:
5、实验组:底物相应酶液底物分解对照组:相同底物另一种酶液底物不分解或:实验组:底物相应酶液底物分解对照组:另一底物相同酶液底物不分解实验中:自变量: 因变量: 无关变量: 实例:探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用1原理:淀粉和蔗糖不具还原性,与斐林试剂不发生反应。用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后,再用斐林试剂鉴定,根据是否有砖红色沉淀来判定淀粉酶是否对二者都有催化作用,从而探究酶的专一性。2材料用具:略 3实验步骤:操作序号项目1号试管2号试管1注入3%的可溶性淀粉溶液2mL/2注入3%的蔗糖溶液/2mL 3注入新鲜淀粉酶溶液,并振荡2mL2mL460温水保温5min5min5注入斐林试剂,并振荡2mL
6、2mL6水溶加热1min1min7现象砖红色沉淀无砖红色沉淀4结论: 。5分析讨论:(1)为什么要将试管浸到60的温水保温? 。(2)为什么用斐林试剂而不用碘液? 。6、思考:(1)如何绘制酶专一性的图?(2)酶在反应前后有没有发生质和量的变化? 。(3)每一种酶都能催化所有化学反应吗? 。(4)酶能改变化学反应平衡吗? 。五、影响酶促反应的因素(一)酶的活性:影响酶活性的因素一定会影响酶促反应的速率。1表示方法:以单位时间内底物的减少量或产物的生成量来表示。酶促反应速率温度2影响因素:(1)温度:图示含义: 。(改变了酶的空间结构)酶促反应速率PH(2)pH:结论:温度 、 、 改变酶的空间
7、结构,使酶失活变性。 (二)底物浓度 (三)酶浓度酶促反应速率酶浓度酶促反应速率底物浓度六、探究温度(pH)对酶活性的影响检测底物分解速度或产物生成速度底物T1(pH1)酶液底物T2(pH2)酶液底物Tn(pHn)酶液思路:自变量: 因变量: 无关变量: 实例1:探究温度对淀粉酶活性的影响。1实验原理:(1)淀粉遇碘后,形成蓝色的复合物。(2)淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖,麦芽糖和葡萄糖遇碘后不显色。注:市售a-淀粉酶的最适温度约600C2方法步骤:(1)取3支试管,编上号(A、B、C),然后分别注入2mL可溶性淀粉溶液;(2)另取3支试管,编上号(a、b、c),然后分别注入1mL新鲜淀粉酶溶液;(3)将装有淀粉溶液和酶溶液的试管分成3组,分别放入沸水、热水(约600C)和冰块中,维持各自的温度5min;(4)分别将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中,摇匀后,维持各自的温度5min;(5)在3支试管中各滴入1-2滴碘液,摇匀后观察这3支试管中溶液颜色变化并记录;思考题1、为什么用不同温度处理淀粉溶液或酶溶液,这是为什么? 。思考题2、在试管A、B、C中分别能观察到什么现象? 。