提问:酶的催化效率如此高效,酶能否催化任意一个化学反应?
(三)合作探究、精讲点拨。
探究一:酶的专一性
教师演示"淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用"实验,学生边看边做此实验,仔细观察根据现象可知:淀粉酶只能催化淀粉水解,而不能催化蔗糖水解。说明生物体内某些酶只能催化某些分子结构相近的物质,而不能催化所有物质。如二肽酶能水解任意两种氨基酸组成的二肽。所以,每一种酶只能催化一种或一类化合物。通过实验可以得出这样的结论:酶的催化作用具有专一性。
提问:酶所催化的反应是不是在任何条件下都能发挥作用呢?
探究二:温度和PH值对酶活动的影响
1. 实验分组和实验材料的选择
将学生分组,两小组探究温度对酶活性的影响,另两组探究pH对酶活性的影响。
引导学生对酶材料进行选择。向学生展示α-淀粉酶(工业用酶,适宜温度60℃),还有新鲜的肝脏研磨液,提问:肝脏研磨液里主要包含那种酶?
问:如果选用过氧化氢酶来探究温度对酶的影响,合适不合适?
教师补充:如果我们在实验中设置高温条件,温度不仅会对酶的活性产生影响,还会对化学反应本身的速率产生影响。这样的实验设计就不够严密。建议用α-淀粉酶来探究温度对酶活性的影响,用过氧化氢酶来探究PH对酶活性的影响。
引导学生根据所选材料对要探究的问题做出假设。
指出:控制好变量对于设计一个严谨的、可行性强的实验来说尤为重要。在大屏幕上列出思考问题:
(1)你所设计实验的自变量是什么?如何控制?
(2)实验的因变量是什么?反映因变量的指标是?如何对其指标进行检测?
(3)无关变量有哪些?如何进行控制?
应遵循的原则:对照原则
单一变量原则
等量原则和控制无关变量
2.实验方案设计和讨论
在学生讨论、互评的基础上,总结出比较合理完善的实验设计,将方案展示如下:
温度组:
⑴取六支洁净的试管,分别标号1,2,3,4,5和6。
⑵向1~3号试管中各加入1mlα-淀粉酶溶液,向4~6号试管中各加入2ml淀粉溶液。
⑶将1号和4号试管放入0℃冰水浴中,2号和5号试管放入60℃水浴中,3号和6号试管放入100℃沸水浴中,均保温5分钟。
⑷分别将置于相同温度下的两支试管中的溶液混合均匀,仍然分别在0℃、60℃、100℃条件下保温,让混合液反应5分钟。
⑸将反应后的三支试管取出,分别加入等量碘液,震荡摇匀,观察溶液颜色变化,是否变蓝及变蓝程度,记录下来。
pH组:
⑴取六支洁净的试管,分别标号1,2,3,4,5和6。
⑵向1~3号试管中各加入2ml肝脏研磨液,向
4~6号试管中各加入2mlH2O2溶液。