探究影響酶活性的因素

1、探究影響酶活性的因素素養(yǎng)要求探究影響酶活性的因素（c級(jí)）探究影響酶活性的條件、掌握控制實(shí)驗(yàn)變量的科學(xué)方法。實(shí)驗(yàn) 探究pH對(duì)酶活性的影響【自主先學(xué)】 先學(xué)指導(dǎo) 學(xué)生閱讀教材67頁，說出“探究pH對(duì)酶活性的影響”的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)過程，并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。概念梳理1實(shí)驗(yàn)原理（1）H2O2在H2O2酶的催化下分解為H2O和O2，酵母菌溶液中含有 。（2）pH影響酶的活性，從而影響 ，可用濾紙片從燒杯底部至浮出液面所需的時(shí)間來檢驗(yàn)氧氣生成量的多少。2實(shí)驗(yàn)器材酵母菌溶液、過氧化氫溶液、濾紙、pH試紙、溫度計(jì)、燒杯等。3實(shí)驗(yàn)步驟（1）將若干同樣大小的濾紙片（1cm2）浸入 ，取出后晾干，濾紙上附著有過氧化氫酶。

2、（2）在四只燒杯中盛入體積分?jǐn)?shù)為2%、pH分別為5、7、9、11的過氧化氫溶液（溫度相同），再一片片放入 。在濾紙片上過氧化氫酶的催化下，H2O2分解為 ，氧氣泡會(huì)附著在濾紙片上。隨著氧氣泡的增多，燒杯底部的濾紙片會(huì)上浮，直至浮出液面。（3）濾紙片接觸液面后會(huì)下沉，直至燒杯底部，然后由燒杯底部上浮，直至浮出液面，記錄整個(gè)過程 （t）。（4）以1/t為縱坐標(biāo)（酶促反應(yīng)速率）， 為橫坐標(biāo)，繪制曲線圖。4實(shí)驗(yàn)結(jié)論：pH對(duì)酶的活性 影響?！竞献魈骄俊?本實(shí)驗(yàn)自變量、因變量、無關(guān)變量是哪些?2分析pH對(duì)酶活性的影響。【精講點(diǎn)撥】1探究溫度對(duì)酶活性的影響（1）實(shí)驗(yàn)原理：淀粉遇碘后，形成紫藍(lán)色的復(fù)合物。淀粉

3、酶可以使淀粉逐步水解成麥芽糖和葡萄糖，麥芽糖和葡萄糖遇碘后不顯色。（2）方法步驟：取3支試管，編上號(hào)（A、B、C），然后分別注入2mL可溶性淀粉溶液；另取3支試管，編上號(hào)（a、b、c），然后分別注入1mL新鮮淀粉酶溶液；將裝有淀粉溶液和酶溶液的試管分成3組，分別放入熱水（約600C）、沸水和冰塊中，維持各自的溫度5min；分別將淀粉酶溶液注入相同溫度下的淀粉溶液中，搖勻后，維持各自的溫度5min；在3支試管中各滴入1-2滴碘液，搖勻后觀察這3支試管中溶液顏色變化并記錄；思考題1、不能只用不同溫度處理淀粉溶液或酶溶液，這是為什么？防止混合時(shí)，由于兩種溶液的溫度不同而使混合后溫度發(fā)生變化，反應(yīng)溫度

4、不是操作者所要控制的溫度，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。思考題2、在試管A、B、C中分別能觀察到什么現(xiàn)象？試管A、B、C的現(xiàn)象分別是：不變藍(lán)、變藍(lán)、變藍(lán)。思考題3、通過上述實(shí)驗(yàn)，你能得出什么結(jié)論？溫度會(huì)影響酶的活性。思考題4、在上述實(shí)驗(yàn)中，自變量是什么？無關(guān)變量是什么？自變量是不同的溫度；無關(guān)變量是可溶性淀粉溶液、新鮮淀粉酶溶液、碘液的量。2探究性實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的比較比較項(xiàng)目探究性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)概念指實(shí)驗(yàn)者在未知實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下，通過自己實(shí)驗(yàn)、探索、分析、研究得出結(jié)論，從而形成科學(xué)概念的一種認(rèn)知活動(dòng)指實(shí)驗(yàn)者針對(duì)已知的實(shí)驗(yàn)結(jié)果而進(jìn)行的以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力為目的的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄垦芯繉?duì)象的未知

5、屬性、特征以及與其他因素的關(guān)系驗(yàn)證已知對(duì)象的已知屬性、特征以及與其他因素的關(guān)系實(shí)驗(yàn)假設(shè)根據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論、事實(shí)，對(duì)所要研究的對(duì)象設(shè)想出一種或幾種可能性的答案、解釋因結(jié)論是已知的，故不存在假設(shè)問題實(shí)驗(yàn)原理因探究?jī)?nèi)容而異因驗(yàn)證內(nèi)容而異實(shí)驗(yàn)步驟取材、分組、編號(hào)；相同處理、不同處理；進(jìn)一步相同處理；檢測(cè)、觀察、統(tǒng)計(jì)、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象未知已知實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)期對(duì)應(yīng)假設(shè)，分類討論確定實(shí)驗(yàn)結(jié)論根據(jù)可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行分析對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康淖鞒隹隙ńY(jié)論【檢測(cè)反饋】指導(dǎo)學(xué)生完成“鞏固練習(xí)”1。&鞏固練習(xí)1如圖所示，甲、乙、丙三圖表示酶濃度一定時(shí)，反應(yīng)速率和反應(yīng)物濃度、溫度、pH的關(guān)系。下列相關(guān)分析不正確的是 （ ）A圖甲中，因

6、反應(yīng)液中酶的數(shù)量有限，當(dāng)反應(yīng)物達(dá)到一定濃度時(shí)，反應(yīng)速率不再上升B圖乙中，a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度稱為最適溫度C圖乙中，溫度超過a點(diǎn)后反應(yīng)速率急劇下降，其原因是高溫條件下酶變性失活D圖丙中，pH從6上升到10的過程中，酶活性先增強(qiáng)，后降低2下表是探究溫度對(duì)纖維素酶活性影響的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果。試管纖維素懸液/mL222纖維素酶液/mL111反應(yīng)溫度/304050斐林試劑/mL222磚紅色深淺根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果，以下說法不正確的是 （ ）A該實(shí)驗(yàn)的自變量為溫度B該實(shí)驗(yàn)檢測(cè)的因變量是還原糖的生成量C纖維素被水解成了還原糖D該纖維素酶的最適溫度為40 3如圖中的新鮮土豆片與過氧化氫接觸后，若有氣體大量產(chǎn)生，下列

7、敘述錯(cuò)誤的是 （ ）A可推測(cè)新鮮土豆片中含有過氧化氫酶B若增加新鮮土豆片的數(shù)量，量筒中產(chǎn)生氣體的速度加快C一段時(shí)間后氣體量不再增加是因?yàn)橥炼蛊臄?shù)量有限D(zhuǎn)為保證實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性，需要控制溫度等無關(guān)變量4如圖所示，曲線b表示在最適溫度、最適pH條件下，反應(yīng)物濃度與酶促反應(yīng)速率的關(guān)系。據(jù)圖分析正確的是 （ ）A酶量是限制曲線AB段反應(yīng)速率的主要因素B酶量減少后，圖示反應(yīng)速率可用曲線a表示C升高溫度后，圖示反應(yīng)速率可用曲線c表示D減小pH，重復(fù)該實(shí)驗(yàn)，A、B點(diǎn)位置都不變5關(guān)于溫度對(duì)酶活性影響的敘述，錯(cuò)誤的是 （ ）A不同酶的最適溫度可能相同B隨著溫度降低，酶促反應(yīng)的活化能下降C酶活性最高時(shí)的溫度不適合該

8、酶的保存D高溫下酶失活是酶空間結(jié)構(gòu)破壞的結(jié)果6下列操作中，不可能導(dǎo)致淀粉酶活性發(fā)生變化的是 （ ）A淀粉酶溶液中加入強(qiáng)酸B淀粉酶溶液中加入蛋白酶C淀粉酶溶液中加入淀粉溶液D淀粉酶經(jīng)高溫烘干制成粉劑7某研究小組為探究影響過氧化氫分解的因素，做了三個(gè)實(shí)驗(yàn)。相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示，請(qǐng)分析回答下列問題：（1）實(shí)驗(yàn)1、2、3中的自變量分別為 。（2）實(shí)驗(yàn)1的目的是探究 。（3）實(shí)驗(yàn)2探究了過氧化氫溶液的濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響，該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示 ，bc段O2產(chǎn)生速率不再增大的原因最可能是 。（4）實(shí)驗(yàn)3的結(jié)果顯示，過氧化氫酶的最適pH為 。實(shí)驗(yàn)還證實(shí)，當(dāng)pH小于d或大于f時(shí)，過氧化氫酶的活性將永久喪失

9、，其原因是 。8為了探究pH對(duì)過氧化氫酶活性的影響，請(qǐng)根據(jù)提供的材料用具，完成下面的實(shí)驗(yàn)： 材料用具：試管，量筒，滴管，試管架，pH試紙；新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20的雞肝研磨液；新配制的體積分?jǐn)?shù)為3的過氧化氫溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5的鹽酸溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5的氫氧化鈉溶液，蒸餾水等。（1）實(shí)驗(yàn)步驟： 如圖所示，先在1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)試管中各加入2 mL新配制的體積分?jǐn)?shù)為3的過氧化氫溶液，再向l號(hào)試管內(nèi)加入l mL蒸餾水，向2號(hào)試管內(nèi)加入 ，向3號(hào)試管內(nèi)加入 ，并振蕩試管。 向l號(hào)、2號(hào)、3號(hào)試管內(nèi)各滴入2滴 。仔細(xì)觀察各試管內(nèi) ，并記錄。（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：pH為7左右時(shí)過氧化氫酶的活性較高，

10、而pH偏高、偏低時(shí)過氧化氫酶的活性降低。（4）除pH外，還有其它環(huán)境因素會(huì)影響過氧化氫酶的活性，請(qǐng)你就此提出相關(guān)研究課題(只要求寫出課題名稱)： 。&教后反思&教學(xué)參考1微課：探究“影響酶活性的條件”（實(shí)驗(yàn)類）.mp42探究“影響酶活性的條件”.ppt3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則（1）對(duì)照性原則：對(duì)照是實(shí)驗(yàn)控制的手段之一，目的還是在于消除無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。實(shí)驗(yàn)對(duì)照原則是設(shè)計(jì)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)則之一。通過設(shè)置實(shí)驗(yàn)對(duì)照對(duì)比，即可排除無關(guān)變量的影響，又可增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度和說服力。通常，一個(gè)實(shí)驗(yàn)總分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)組，是接受實(shí)驗(yàn)變量處理的對(duì)象組；對(duì)照組，也稱控制組，對(duì)實(shí)驗(yàn)假設(shè)而言，是不接受實(shí)驗(yàn)變量處

11、理的對(duì)象組，至于哪個(gè)作為實(shí)驗(yàn)組，哪個(gè)作為對(duì)照組，一般是隨機(jī)決定的，這樣，從理論上說，由于實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的無關(guān)變量的影響是相等的，被平衡了的，故實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組兩者之差異，則可認(rèn)定為是來自實(shí)驗(yàn)變量的效果，這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是可信的。設(shè)置對(duì)照組常有4種方法：空白對(duì)照，即不給對(duì)照組做任何處理；例如，在“唾液淀粉酶催化淀粉”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)組滴加了唾液淀粉酶液，而對(duì)照組只加了等量的蒸餾水，起空白對(duì)照；在還原糖鑒定實(shí)驗(yàn)中留一部分樣液不加入斐林試劑，以作對(duì)照。 條件對(duì)照，即雖給對(duì)照組施以部分實(shí)驗(yàn)因素，但不是所研究的實(shí)驗(yàn)處理因素；這種對(duì)照方法是指不論實(shí)驗(yàn)組還是對(duì)照組的對(duì)象都作不同條件的處理，目的是通過得出兩種相對(duì)立

12、的結(jié)論，以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的正確性。例如，在“動(dòng)物激素飼喂小動(dòng)物”的實(shí)驗(yàn)中，采用等組實(shí)驗(yàn)法，甲組為實(shí)驗(yàn)組(飼喂甲狀激素)，乙組為條件對(duì)照(飼喂甲狀抑制劑)；不飼喂藥劑的是空白對(duì)照組。顯然，通過條件對(duì)照實(shí)驗(yàn)說服力大大提高。自身對(duì)照：指實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組都在同一實(shí)驗(yàn)對(duì)象上進(jìn)行。如觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)中，對(duì)照組即正常的洋蔥表皮細(xì)胞和實(shí)驗(yàn)組即質(zhì)壁分離和復(fù)原的細(xì)胞是同一組細(xì)胞，是典型的自身對(duì)照實(shí)驗(yàn)。相互對(duì)照：不單獨(dú)設(shè)置對(duì)照組，而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)相互為對(duì)照。如“比較過氧化氫酶和Fe3+催化效率”實(shí)驗(yàn)中，分別用過氧化氫酶和Fe3+去催化過氧化氫分解，進(jìn)行相互對(duì)照，以得出酶的高效性結(jié)論等。（2）單一變量原則：在

13、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中僅僅改變實(shí)驗(yàn)中的某一項(xiàng)變量，其它因子不變，在此條件下，觀察、研究該變量對(duì)實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。除了整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中欲處理的實(shí)驗(yàn)因素外，其他實(shí)驗(yàn)條件要做到前后一致。（3）科學(xué)性原則：所謂科學(xué)性，是指實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊鞔_，實(shí)驗(yàn)原理要正確，實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)手段的選擇要恰當(dāng)，整個(gè)設(shè)計(jì)思路和實(shí)驗(yàn)方法的確定都不能偏離生物學(xué)基本知識(shí)和基本原理以及其他學(xué)科領(lǐng)域的基本原則。如：淀粉酶水解淀粉的順序問題。（4）等量原則：對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)置的正確與否，關(guān)鍵就在于如何盡量去保證“其它條件的完全相等”。具體來說有如下四個(gè)方面：所用生物材料要相同 即所用生物材料的數(shù)量、質(zhì)量、長(zhǎng)度、體積、來源和生理狀況等方面特點(diǎn)要盡量相同或

14、至少大致相同。所用實(shí)驗(yàn)器具要相同 即試管、燒杯、水槽、廣口瓶等器具的大小型號(hào)要完全一樣。所用實(shí)驗(yàn)試劑要相同 即試劑的成分、濃度、體積要相同。尤其要注意體積上等量的問題。所用處理方法要相同 如：保溫或冷卻：光照或黑暗；攪拌或振蕩都要一致。有時(shí)盡管某種處理對(duì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)來說，看起來似乎是毫無意義的，但最好還是要作同樣的處理。4實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法（1）了解題目要求：看清題意是要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、步驟還是分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（2）明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑恚好鞔_實(shí)驗(yàn)到底要解決什么問題，要用到生物學(xué)上什么原理。（3）確定實(shí)驗(yàn)思路：就是根據(jù)原理對(duì)實(shí)驗(yàn)做出假設(shè)，并對(duì)可能產(chǎn)生的現(xiàn)象做出預(yù)測(cè)，并充分利用實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路。（4）設(shè)

15、計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟：根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理和思路，設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)步驟。要思考題目中所給出的實(shí)驗(yàn)材料和試劑分別起什么作用？怎樣運(yùn)用？并且還要注意以下兩點(diǎn)：一是題目中給出的實(shí)驗(yàn)試劑和材料一般應(yīng)充分利用；二是除非題目條件允許，否則不能自己隨意增加實(shí)驗(yàn)試劑和材料。（5）記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)：在實(shí)驗(yàn)中，將觀察到的現(xiàn)象如實(shí)、準(zhǔn)確地記錄下來。除了用文字進(jìn)行記錄外，還可以用數(shù)據(jù)或符號(hào)進(jìn)行記錄。（6）分析得出結(jié)論：根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察的現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù)，通過分析、計(jì)算、圖表、推理等處理，歸納出一般概括性判斷，并用文字、圖表、繪圖等方法作一個(gè)簡(jiǎn)明的總結(jié)。【參考答案】實(shí)驗(yàn) 探究pH對(duì)酶活性的影響【自主先學(xué)】 1（1）H2

16、O2酶（2）氧氣的生成量3（1）酵母菌溶液（2）相同數(shù)量的濾紙片 H2O和O2（3）所用時(shí)間（4）pH4 有【合作探究】1自變量：pH 因變量：O2的產(chǎn)生量（酶促反應(yīng)速率） 無關(guān)變量：溫度、濾紙片、過氧化氫酶的量、過氧化氫溶液濃度等。2在最適pH條件下，酶的活性最高，低于或高于最適pH，酶的活性降低，過酸或過堿，酶的活性喪失。&鞏固練習(xí)1D 解析：由于酶數(shù)量的限制，當(dāng)反應(yīng)物達(dá)到一定濃度后，反應(yīng)速率不再隨反應(yīng)物濃度的增加而上升；酶活性最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度稱為最適溫度；一般情況下，高溫、過酸和過堿都會(huì)破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，使酶失活，因此，當(dāng)pH從6上升到10的過程中，酶活性一直為0。2D 解析：該實(shí)驗(yàn)的

17、目的是探究溫度對(duì)纖維素酶活性的影響，所以實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度；從表格中的處理方法可知，該實(shí)驗(yàn)的因變量是檢測(cè)還原糖的生成量；該實(shí)驗(yàn)只設(shè)置了三個(gè)溫度，40 時(shí)酶的活性相對(duì)較高，但不能說明40 就是該纖維素酶的最適溫度。3C 解析：新鮮土豆片中有過氧化氫酶，可以催化過氧化氫分解產(chǎn)生氧氣，當(dāng)過氧化氫全部分解后，氣體產(chǎn)生量不再增加。4B 解析：AB段隨著反應(yīng)物濃度升高，反應(yīng)速率加快，限制因素是反應(yīng)物的濃度，A項(xiàng)錯(cuò)誤；酶量減少，在反應(yīng)物濃度一定的條件下，反應(yīng)速率下降，可用曲線a表示，B項(xiàng)正確；圖中曲線b是在最適溫度、最適pH下的曲線圖，因此，升高溫度，減小pH，酶活性下降，反應(yīng)速率下降，應(yīng)為曲線a，C、D項(xiàng)

18、錯(cuò)誤。5B 解析：不同酶的最適溫度可能相同，也可能不同，A項(xiàng)正確；在一定的范圍內(nèi)隨著溫度的降低，酶的活性下降，而酶促反應(yīng)的活化能是不會(huì)降低的，B項(xiàng)錯(cuò)誤；低溫時(shí)，酶的活性降低，但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，因此，酶制劑適于在低溫(04 )下保存，C項(xiàng)正確；高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿都會(huì)破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，從而使酶失活，D項(xiàng)正確。6C 解析：本題考查了酶性質(zhì)的相關(guān)知識(shí)。酶是具有催化作用的有機(jī)物，大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，遇高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬等會(huì)發(fā)生變性。淀粉酶是蛋白質(zhì)，淀粉酶溶液中加入蛋白酶會(huì)使淀粉酶水解失活。淀粉酶能把淀粉水解成麥芽糖，且反應(yīng)前后酶活性不變， C選項(xiàng)符合題意。7（1）催化劑種類、過氧化氫溶液的濃度、pH（2）酶的高效性（3）在過氧化氫酶量一定時(shí)，在一定濃度范圍內(nèi)，過氧化氫溶液的濃度越高，O2產(chǎn)生速率越快，而當(dāng)過氧化氫溶液的濃度達(dá)到一定值后，O2產(chǎn)生速率不再隨過氧化氫濃度的增大而增大過氧化氫酶的量有限（4）e過酸、過堿會(huì)導(dǎo)致酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞解析：（1）從三個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果圖中可以看出，實(shí)驗(yàn)1、2、3的自變量分別是催化劑種類、過氧化氫溶液的濃度、pH。（2）實(shí)驗(yàn)1過氧化氫酶和無機(jī)催化劑FeCl3的作用結(jié)果進(jìn)行對(duì)照，說明了過氧化氫酶具有高效性。（3）實(shí)驗(yàn)2的結(jié)果