福建省高中生物 第5章 探究影響酶活性的條件課件 新人教版必修1.ppt

探究影響酶活性的條件 1 溫度對酶活性的影響 1 反應(yīng)原理 無藍色出現(xiàn) 藍色 2 鑒定原理 溫度影響酶的活性 從而影響 滴加碘液 根據(jù)是否出現(xiàn) 來判斷酶的活性 淀粉的水解 藍色及藍色的深淺 2 ph對酶活性的影響 1 反應(yīng)原理 以反應(yīng)式表示 2 鑒定原理 ph影響酶的活性 從而影響 可用帶火星的衛(wèi)生香燃燒的情況來檢驗o2產(chǎn)生量的多少 氧氣的生成量 2h2o22h2o o2 1 溫度對酶活性的影響 60 熱水 冰塊 藍色 藍色 碘液 2 ph對酶活性的影響 1ml5 的naoh 有大量氣 泡產(chǎn)生 無氣泡 產(chǎn)生 1 在探究影響酶活性的條件時如何表示酶活性大小 提示 通常以單位時間內(nèi)底物的消耗量或產(chǎn)物的生成量來表示 2 試分析在探究溫度和ph對酶活性的影響實驗時 能否先將酶和反應(yīng)物混合后再分別放置在不同條件下處理 即將兩個實驗步驟中的2 3順序顛倒 提示 不能 因為酶具有高效性 把酶和反應(yīng)物混合后就會立即發(fā)生催化反應(yīng) 3 能否用h2o2為原料探究溫度對過氧化氫酶催化活性的影響 提示 不能 因為溫度升高時h2o2會分解 這樣實驗的變量不惟一 4 實驗中所用酶的來源不同 其最適溫度是否相同呢 提示 不同 若淀粉酶為市售的 淀粉酶 其最適溫度為50 75 若淀粉酶來自人體組織細胞 則最適溫度為37 左右 5 探究在溫度對酶活性的影響實驗中 能否利用斐林試劑檢驗產(chǎn)物的生成 提示 不能 因為利用斐林試劑檢驗時需水浴加熱到50 65 這樣會導(dǎo)致試管中溫度發(fā)生變化 影響實驗結(jié)果 1 將1ml5 的新鮮唾液倒入裝有10ml淀粉糊的試管內(nèi) 置于25 的溫水中水浴 下列各方法中能提高試管內(nèi)反應(yīng)速率的是 a 向試管內(nèi)通氣b 適當(dāng)提高實驗溫度c 向試管內(nèi)加入少量麥芽糖d 向試管內(nèi)加入大量的酸或堿 解析 選b 過酸或過堿都會使酶失活 而新鮮唾液淀粉酶的最適ph為7左右 最適溫度為37 通氣 加入少量麥芽糖不影響酶的活性 適當(dāng)提高溫度 酶的活性增強 可提高反應(yīng)速率 2 2013 聊城模擬 豬籠草是一種食蟲植物 為了驗證豬籠草分泌液中有蛋白酶 某學(xué)生設(shè)計了兩組實驗 如下圖所示 經(jīng)35 水浴保溫一段時間后 燒杯1 2中加入適量雙縮脲試劑 燒杯3 4不加任何試劑 下列實驗?zāi)苓_到目的的是 a 實驗 b 實驗 c 實驗 實驗 都能d 實驗 實驗 都不能 解析 選b 蛋白酶能催化蛋白質(zhì)水解 燒杯3中蛋白塊減小而燒杯4中無明顯變化 表明蛋白塊在分泌液作用下被分解 即分泌液中有蛋白酶 實驗 的燒杯1中無論加入的分泌液中有無蛋白酶 加入雙縮脲試劑后都會出現(xiàn)紫色 不能進行判斷 3 下圖甲是過氧化氫酶活性受ph影響的曲線 圖乙表示在最適溫度下 ph b時h2o2分解產(chǎn)生的o2量隨時間的變化 若該酶促反應(yīng)過程中改變某一初始條件 以下改變正確的是 a ph a時 e點下移 d點左移b ph c時 e點為0c 溫度降低時 e點不移動 d點右移d h2o2量增加時 e點不移動 d點左移 解析 選c o2的最大釋放量 即e 只與h2o2的量有關(guān) 與酶的活性無關(guān) 與ph b時相比 ph a時酶的活性下降 e點不變 d點右移 h2o2不穩(wěn)定 在過氧化氫酶失活時 h2o2仍能分解 溫度降低時酶的活性降低 e點不變 但h2o2完全分解所用的時間延長 d點右移 增加h2o2量 e點上移 d點右移 4 2013 龍巖模擬 某同學(xué)用實驗來探究ph對酶活性的影響 他準(zhǔn)備了5支含有等量果膠酶溶液的試管 用0 1 的鹽酸或氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)至不同的ph 每支試管加五塊0 1cm3的正方體蘋果塊 試管均置于25 室溫條件下 下列的說法中 不合理的一項是 a 選取ph梯度可以是5 6 7 8 9b 為使實驗在更短的時間內(nèi)完成 可以將溫度由25 提高到大約80 c 生成果汁量與酶活性強弱的關(guān)系是酶活性越大 果膠分解越快 生成的果汁越多d 可根據(jù)果汁的澄清度來判斷最適ph 解析 選b 本實驗通過不同ph下果膠酶分解蘋果果肉產(chǎn)生果汁的量或澄清度來探究ph對酶活性的影響 在該實驗中 除改變ph這一自變量外 其他條件都應(yīng)該是相同的 并且是最適的 如果將溫度調(diào)至80 過高的溫度會導(dǎo)致酶變性失活 影響該實驗的結(jié)果 5 某同學(xué)畫了一坐標(biāo)曲線圖 但是沒有寫出橫縱坐標(biāo)的意義 下列關(guān)于此曲線的描述正確的是 a 橫坐標(biāo)表示溫度 縱坐標(biāo)表示酶促反應(yīng)的速率 曲線可表示酶促反應(yīng)的速率隨著溫度的升高而變化的趨勢b 橫坐標(biāo)表示溫度 縱坐標(biāo)表示生成物的積累量 曲線可表示生成物的積累量隨著溫度的升高而變化的趨勢c 橫坐標(biāo)表示ph 縱坐標(biāo)表示酶的活性 曲線可表示酶活性隨著ph的升高而變化的趨勢d 橫坐標(biāo)表示ph 縱坐標(biāo)表示酶的活性 曲線可表示ph由10逐漸降低到1過程中酶活性變化的趨勢 解析 選a 酶促反應(yīng)速率的變化與酶活性的變化是一致的 生成物的積累量隨反應(yīng)的進行而逐漸增大 當(dāng)反應(yīng)停止時生成物的積累量達到最大值 ph過低或過高都會使酶變性失活 所以此圖不能表示酶活性隨ph變化的趨勢 溫度升高 酶的活性增強 酶促反應(yīng)速率增大 溫度過高 酶的活性喪失 酶促反應(yīng)速率降為零 故a項正確 6 某中學(xué)開展生物課外活動 探究小麥種子在開始萌發(fā)的5天中淀粉酶的活性變化 具體設(shè)計如下 請你對有關(guān)步驟進行補充并分析和預(yù)測結(jié)果 材料用具 小麥種子若干 研缽 石英砂 漏斗 紗布 試管若干 清水 蒸餾水 質(zhì)量分數(shù)為1 的淀粉液 碘液 實驗步驟 1 種子萌發(fā)培養(yǎng)方法 從所有小麥干種子中選出狀態(tài)相同的種子若干 并分成5等份 第1天用清水浸泡其中一份 放在溫度等條件適宜的環(huán)境中培養(yǎng) 以后每天在同一時間按相同的方法浸泡一份直至第5天泡完 注意每天浸泡和培養(yǎng)的各種條件均相同 待最后一次浸泡的種子剛萌發(fā)時 這時第1天浸泡培養(yǎng)的種子已經(jīng)處于萌發(fā)的第5天 將萌發(fā)1至5天的種子分別收集起來并編號1 萌發(fā)1天 2 萌發(fā)2天 3 萌發(fā)3天 4 萌發(fā)4天 5 萌發(fā)5天 2 小麥淀粉酶濾液的制備方法 依次取等量萌發(fā)1 5天的種子分別放入研缽中 再加入 然后在常溫下輕輕研磨并分別過濾 收集濾液 分別放入5支試管內(nèi)并編號為1 5 3 取6支潔凈試管 編號為a b c d e f 向每支試管中加入2ml淀粉液 再 4 振蕩6支試管 并將6支試管的下半部浸在35 溫水中 保溫5min 5 分別向a f6支試管中加入一滴碘液并對比顏色 預(yù)測結(jié)果并分析 1 若 則說明種子萌發(fā)后1 5天淀粉酶活性逐漸增強 2 若 則說明種子萌發(fā)后1 5天淀粉酶活性逐漸減弱 3 若 則說明種子萌發(fā)后1 5天淀粉酶活性不變 解析 本實驗為探究性實驗 所以結(jié)果有多種情況 根據(jù)實驗?zāi)康?探究小麥種子在開始萌發(fā)的5天中淀粉酶的活性變化 可確定自變量是時間 因變量是種子萌發(fā)過程中酶的活性變化 將a試管中的蒸餾水與種子濾液作對照 其他5支試管中是種子萌發(fā)不同天數(shù)的小麥淀粉酶濾液 通過分析比較加入碘液后試管內(nèi)顏色的變化 從而得出相應(yīng)的結(jié)論 答案 實驗步驟 2 等量的石英砂和蒸餾水 3 向a中加1ml 適量 蒸餾水 向b f中分別加入1 5號濾液各1ml 分別加入與蒸餾水等量的濾液 預(yù)測結(jié)果并分析 1 a中藍色最深 b f5支試管中反應(yīng)液藍色逐漸變淺 2 a中藍色最深 b f5支試管中反應(yīng)液藍色逐漸變深 3 a中藍色最深 b f5支試管中反應(yīng)液藍色一樣 7 根據(jù)以下探究影響酶活性因素的實驗 回答問題 為驗證ph對唾液淀粉酶活性的影響 實驗操作步驟如下 在1 5號試管中分別加入0 5 的唾液1ml 加完唾液后 向各試管中加入相應(yīng)的緩沖液3ml 使各試管中的ph依次穩(wěn)定在5 00 6 20 6 80 7 40 8 00 分別向1 5號試管中加入0 5 的淀粉液2ml 然后放入37 溫水中恒溫水浴 反應(yīng)過程中 每隔1min從第3號試管中取出一滴反應(yīng)液滴在比色板上 加1滴碘液顯色 待呈橙黃色時 立即取出5支試管 加碘液顯色并比色 記錄結(jié)果如表所示 注 表示藍色程度 1 實驗設(shè)計中 因變量是 實驗過程中選擇37 恒溫的理由是 2 3號試管加碘液后出現(xiàn)橙黃色 說明 3 如果反應(yīng)速率過快 應(yīng)當(dāng)對唾液進行怎樣的處理 4 該實驗得出的結(jié)論是 為探究高溫對酶活性的影響 某同學(xué)設(shè)計了如下實驗 實驗步驟與結(jié)果 1 取兩支潔凈試管 編號為1和2 在1號試管中加入2ml3 的新鮮過氧化氫溶液 2號管中加入1ml20 的新鮮肝臟研磨液 分別置于100 恒溫水浴5min 將2號管中的肝臟研磨液加入1號管 振蕩搖勻 再置于100 恒溫水浴5min 結(jié)果未觀察到氣泡產(chǎn)生 2 結(jié)果分析 推斷觀察不到氣泡產(chǎn)生的兩種可能原因 解析 本實驗的目的是驗證ph對酶活性的影響 所以在實驗過程中 ph是惟一的自變量 其他的條件都是無關(guān)變量 應(yīng)保持一致 從實驗結(jié)果分析 第三組是對照組 選擇37 的原因有兩個 一是保證溫度恒定 排除溫度對實驗過程的干擾 二是37 是唾液淀粉酶的最適催化溫度 顏色變化為因變量 通過觀察顏色的變化來判斷淀粉的分解情況 如果反應(yīng)速率過快 應(yīng)適當(dāng)稀釋酶溶液 降低反應(yīng)速率 根據(jù)實驗?zāi)康?從反應(yīng)的結(jié)果分析 該實驗的結(jié)論是唾液淀粉酶催化的最適ph是6 80左右 高于或低于此值 酶的活性都會降低 由于過氧化氫具有熱不穩(wěn)定性 實驗過程中高溫可使底物過氧化氫全部分解 從而觀察不到氣泡產(chǎn)生 也可能是因為高溫使過氧化氫酶變性失活 從而不能催化過氧化氫分解產(chǎn)生氣體 答案 1 顏色變化一是保證溫度恒定 排除溫度對實驗過程的干擾 二是37 是唾液淀粉酶的最適催化溫度 2 淀粉已經(jīng)被完全分解 3 適當(dāng)稀釋唾液 4 唾液淀粉酶催化的最適ph是6 80左右 高于或低于此值 酶的活性都會降低 2 高溫使過氧化氫酶變性失活高溫使底物過氧化氫全部分解 通過學(xué)習(xí)本實驗的方法和步驟 可以聯(lián)系到的實驗研究課題及實際應(yīng)用有以下幾個方面 1 探究冰箱中保存水果 蔬菜 糧食等的適宜溫度 2 探究活的水產(chǎn)品 如魚 蝦 螃蟹等 在運輸或銷售過程中較長時間存活的適宜溫度或酸堿度 3 探究酵母菌發(fā)面過程中的適宜溫度 荔枝是著名的嶺南佳果 其果皮中存在多酚氧化酶 多酚氧化酶能夠氧化果皮中的一些無色物質(zhì) 形成褐色物質(zhì) 這是引起采后荔枝果皮褐變的原因之一 褐變的發(fā)生嚴重影響了荔枝的保鮮效果 果皮褐變面積百分率 常作為荔枝保鮮效果的指標(biāo) 在不考慮其他因素影響褐變的前提下 利用上述現(xiàn)象 以荔枝果皮褐變面積百分率為多酚氧化酶活性的指標(biāo) 某同學(xué)設(shè)計了一個實驗 旨在探究溫度對荔枝果皮內(nèi)多酚氧化酶活性的影響 1 請補充下列實驗設(shè)計中空缺的內(nèi)容 設(shè)計溫度梯度 5 10 15 20 25 30 確定測量指標(biāo) 荔枝果皮褐變面積百分率 選擇同一品種 和成熟度一致且無機械損傷的新鮮荔枝果實 將其分成組 每組數(shù)量 裝入保鮮袋并作好標(biāo)簽后 分別放入相應(yīng)溫度的恒溫箱中 經(jīng)過5天后 取出荔枝果實 測定并記錄褐變面積 2 請據(jù)圖示分析實驗結(jié)果 3 請結(jié)合上述實驗結(jié)果 指出對荔枝具有較好保鮮效果所需的溫度范圍 4 削皮后的蘋果和馬鈴薯容易發(fā)生褐變 請據(jù)此分析要選擇無機械損傷的荔枝果實為實驗材料的原因是 5 除上述溫度 氧和機械損傷以外 還有哪些因素影響果蔬保鮮效果 請?zhí)岢鰞煞N相應(yīng)的保鮮措施 解析 本題是聯(lián)系生產(chǎn)實際 利用所學(xué)相關(guān)知識解決生活中的實際問題 主要涉及溫度對酶活性的影響和呼吸作用等相關(guān)知識 屬于補充完善類實驗 分析實驗要明確實驗的單一變量原則 明確與實驗有關(guān)的實驗變量和無關(guān)變量 溫度是實驗自變量 荔枝褐變面積的百分率是因變量 實驗材料屬于無關(guān)變量 實驗材料大小 數(shù)量 生理狀況等要一致 分組要遵循等量的原則 以保證無關(guān)變量相同 要利用所學(xué)有關(guān)知識分析曲線中呈現(xiàn)的信息或隱含的有關(guān)信息 在5 30 范圍內(nèi) 荔枝果皮褐變面積百分率隨溫度升高而增加 表明果皮內(nèi)多酚氧化酶活性隨溫度的升高而增強 機械損傷的荔枝果實也會褐變 利用損傷的果實做實驗會導(dǎo)致實驗變量 自變量 不惟一 對實驗結(jié)果造成影響 答案 1 大小6相等 2 在5 30 范圍內(nèi) 荔枝果皮褐變面積百分率隨溫度升高而增加 表明果皮內(nèi)多酚氧化酶活性隨溫度的升高而增強 3 0 15 4 機械損傷的荔枝果實易發(fā)生褐變 從而影響實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性 5 控制水分 如采用薄膜包裝或表面噴涂果蠟等 防止微生物感染 如采摘后對果蔬進行殺菌處理 變量梯度設(shè)置的實驗應(yīng)用1 變量梯度設(shè)置的含義對自變量設(shè)置一系列變化梯度的數(shù)值 觀察自變量在不同變化梯度下實驗結(jié)果的差異 確定反應(yīng)所需的最佳自變量的數(shù)值 例如 探究酶作用的最適溫度 最適酸堿度等 2 變量梯度設(shè)置的要求 1 在適宜的范圍內(nèi)取值 生物體或細胞生活在特定的環(huán)境中 研究某因素對生物或細胞的影響時 自變量應(yīng)在它能發(fā)揮作用