师：同学们好，今天我们来复习必修一第五章第一节“降低化学反应活化能的酶”的第二课时——酶的特性。本节课的学习目标有三个：一是说出酶的特性；二是概述影响酶促反应速率的因素；三是学会控制变量、设计实验，并能分析曲线、提取有用信息。
酶有三大特性：高效性、专一性和作用条件温和性。我们先来看高效性。在第一课时的过氧化氢分解实验中，我们发现过氧化氢酶的催化效率比三价铁离子高。大量实验数据表明，酶的催化效率一般是无机催化剂的10?到1013倍。这是因为同无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，从而保证细胞代谢快速进行，能量供应稳定。
那么，如何设计实验证明酶的高效性呢？酶的高效性是相对于无机催化剂而言的，所以在设计实验时，要有加酶催化底物分解的实验组，以及无机催化剂催化底物分解的对照组。无机催化剂催化范围广，比如酸既能催化蛋白质水解，也能催化脂肪水解，还能催化淀粉水解。
那酶能像无机催化剂那样催化多种化学反应吗？我们不妨做出假设：酶能像无机催化剂那样催化多种化学反应。这个实验该怎么设计呢？我们可以选择一种容易获得的酶，比如工业上常用的淀粉酶，探究它是否只能催化特定的化学反应。现在思考一下，该如何利用现有的材料用具设计实验？
有同学提出，只设计一组淀粉酶催化蔗糖水解的实验组就可以解决问题。如果淀粉酶能将蔗糖水解，说明淀粉酶没有专一性；若不能水解，就证明淀粉酶有专一性。大家觉得这个方案可行吗？实验要遵循对照原则，所以必须加上一组淀粉酶催化淀粉水解的对照组。
具体操作是：取两支洁净试管，编号为1、2。在1号试管中加入2毫升淀粉溶液，2号试管中加入2毫升蔗糖溶液，然后分别加入2滴淀粉酶。由于底物水解与否需借助颜色反应，材料中提供了碘液和斐林试剂，该选哪一个呢？淀粉和蔗糖都是非还原糖，但它们水解后都能生成还原糖。所以，我们可以选择斐林试剂。那能不能选择碘液呢？不行，因为蔗糖无论水解与否，与碘液都不会发生颜色反应。第三步，分别加入斐林试剂并水浴加热。结果发现，1号试管出现砖红色沉淀，2号试管无变化。这说明1号试管中淀粉被淀粉酶催化水解，生成了还原糖；2号试管中蔗糖没有被淀粉酶催化水解。由此得出结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，之前的假说不成立，酶不能像无机催化剂那样催化多种化学反应，所以酶具有专一性，一种酶只能催化一种或一类化学反应，从而保证细胞代谢有条不紊地进行。
大家仔细观察下面这个模型，找一找图中哪一个是底物，哪一个是酶？我们可以发现，a与b结构相互吻合，b后来分解生成了e和f，所以b应该是底物，a在反应前后不变，a应该是酶。再看这个曲线图，它体现了酶的哪一种特性呢？加入酶b和无酶条件下反应速率相同，而加入酶a后，反应速率随底物a浓度的增加明显加快。可见酶b无催化作用，这进一步体现了酶的专一性。
胃液的pH为0.9 - 1.5，小肠液的pH为7.6，胃中的胃蛋白酶随食糜进入小肠后，会将肠道中的各种蛋白质本质的消化酶都水解吗？显然不会，否则我们的消化功能就不正常了。那胃蛋白酶为什么不能正常发挥作用呢？生活中我们用加酶洗衣粉，温水浸泡效果更好，用开水浸泡行不行呢？产品说明提醒，请勿用60度以上的水溶解皂粉，以免助洗剂失效。这不禁让我们疑问，是不是pH和温度影响了酶的作用呢？面对这个疑问，我们可以设计实验来探究。请利用给定的材料和用具，设计实验探究温度和pH是否会影响酶的活性。在探究温度对酶活性影响的实验中，有几个问题需要大家思考。
第一个问题，我们选淀粉酶还是过氧化氢酶做这个实验呢？过氧化氢在常温常压下就能分解，加热时分解加快，所以不宜采用过氧化氢为底物，否则我们分不清到底是温度导致酶活性改变，使反应速率不同，还是温度本身导致过氧化氢分解速率不同。因此，我们选择探究温度对淀粉酶活性的影响。
第二个问题，鉴定试剂选碘液还是斐林试剂呢？一般选择碘液检测淀粉的分解情况。那选择斐林试剂检测还原糖的生成量行不行呢？不合适，因为斐林试剂需要水浴加热，而本实验中温度是自变量，需要严格控制。
第三个问题，至少设置几个温度呢？理论上应该设置一系列温度梯度，梯度越小结果越精确。但我们现在仅做定性探究，材料中只提供了沸水、60度的热水、冰水这三种温度的水。其中60度是淀粉酶比较适宜的温度，那么高温100度和低温0度对酶有何影响，就可以通过与60度进行对照得到说明。
第四个问题，实验思路是怎样的？为确保酶与底物在反应最初就处于设定温度，我们将酶和底物分别保温。首先取6支洁净试管，编号为1、2、3、1′、2′、3′。在1、2、3三支试管中分别加入2毫升淀粉溶液，在1′、2′、3′三支试管中分别加入1毫升淀粉酶溶液。然后将1、1′两支试管放入60度的热水中，2、2′两支试管放入沸水中，3、3′两支试管放入冰水中，保温5分钟后，将各温度下的淀粉酶和淀粉溶液混合，并继续在相应温度下反应相同时间，最后分别加入一滴碘液。我们发现，60度热水处理组无蓝色，沸水处理组和冰水处理组都出现了蓝色，这说明100度和0度均降低了酶的活性，导致淀粉未水解完，遇碘变蓝色。于是得出结论：温度会影响酶的活性，酶的催化作用需要在适宜温度下进行。