DSE 生物｜酶與影響因素備課指引（導師用）｜Q10 為 2、最適溫度 40°C 與每分鐘 9 mg 速率

2026-11-03

學生背得出「酶是生物催化劑」，但一見曲線圖就講不出為何 50°C 之後急跌。這一堂用六個溫度、一組活性數字把曲線講成可讀的證據。

本堂目標　學生能夠：① 由活性數據找出最適溫度，並用「20 至 30°C 活性倍增」說明 Q10 的意義；② 解釋溫度、pH 與酶濃度三條曲線的形狀，並指出變性為何不可逆；③ 用產物量除以時間算平均速率，講清平均值與瞬時值的分別。

01　先備知識（開課前 3 分鐘快檢）

以下任何一項未過關，本堂就會卡住，先補該項：

技能	快檢題	過關標準
催化劑	催化劑在反應前後有什麼變化	不被消耗，可重複使用
蛋白質結構	什麼鍵維持酶的三維形狀	肽鍵、氫鍵、離子鍵等
速率	速率用什麼單位表達	產物量除以時間

02　課堂流程（60 分鐘）

時間	環節	導師做什麼	學生做什麼
0–8 分	酶是什麼	活化能、活性位點、專一性	講清「降低活化能」
8–20 分	六個溫度的數據	讀表、找最高點	最適 40°C、活性 90
20–32 分	曲線形狀	上升段與下降段原因不同	50°C 只剩 50%
32–42 分	pH 與濃度	最適 pH、飽和曲線	飽和後加酶才有用
42–52 分	速率計算	產物量除時間	45 mg 除 5 分鐘＝9
52–60 分	離場檢查	三題即場批	三題全對

03　講解腳本（照著說就可以）

第一幕：酶的工作是降低活化能

酶與基質在活性位點結合，形成酶—基質複合物，把反應所需的活化能壓低，所以常溫下的反應可以在生物體內發生。
專一性來自活性位點的形狀：形狀互補才接得上，這就是「一把鎖一把匙」的意思。溫度或 pH 改變會令氫鍵斷裂，位點變形，基質接不上——這叫變性，不是「酶死掉」，而是結構壞了。
要學生分清楚兩件事：低溫令活性低但可逆，高溫令酶變性不可逆。畫圖時上升段與下降段的原因完全不同，答題一定要分開講。

要學生講：為什麼 0°C 的酶再回暖可以恢復，60°C 的不能（變性 vs 抑制）。

第二幕：六個數字讀出一條曲線

同一份酶 extract：10°C 活性 15、20°C 30、30°C 60、40°C 90、50°C 45、60°C 0（單位任意）。
20°C 到 30°C 由 30 升到 60，剛好倍增，即 Q10 = 2：溫度每升 10°C，反應速率約乘二，這是分子運動加快的結果。40°C 出現最高點 90，就是最適溫度；50°C 跌到 45，只剩一半，代表部分酶已變性；60°C 歸零，全部變性。
答題時要指明「由哪一段到哪一段」，只寫「溫度越高越快」會在下降段立刻失分。pH 曲線形狀相同，但頂點是某一 pH 值而非溫度。

要學生講：為何 50°C 只剩一半活性卻不是全部歸零（部分酶先變性）。

第三幕：速率要算，不要感覺

5 分鐘內生成 45 mg 麥芽糖，平均速率是 45 ÷ 5 = 9 mg/min。這是整段時間的平均值，不是任一時刻的瞬時速率。
若曲線在後段變平，代表基質減少或產物抑制，瞬時速率下降，但平均值仍會被前段拉高。所以比較實驗時必須用同一段時間、同一初速，否則是拿兩個不同的東西比較。
酶濃度加倍而基質充足時速率加倍；但基質飽和後再加酶才有用，加基質沒用——這條飽和曲線是最常考的一格。

要學生講：45 mg 除 5 分鐘得什麼，單位是什麼（9 mg/min 的平均速率）。

04　必教題型與步驟

題型	例子	步驟	答案
讀圖	由活性曲線找最適溫度	找最高點、讀對應橫軸	40°C、活性 90
解釋	上升與下降段的原因	動能增加 vs 變性	分開講，不混為一談
計算	平均反應速率	產物量除以時間	9 mg/min
設計	控制變數的實驗	只改一項、其餘固定	同體積同濃度同時間

合理性檢查（一定要教）：最適溫度只有一個：六個數據中 40°C 的 90 是最高點，不要寫「越高越好」。
Q10 是比率：60 除 30 得 2，不是相差 30。
速率單位要跟時間一致：45 mg 除 5 分鐘是 9 mg/min，不是 9 mg。
變性不可逆，降溫救不回來；抑制多數可逆。

05　獨立練習三題

題目	答案	想觀察什麼
20°C 與 30°C 的活性比	2 倍（Q10＝2）	60 除 30
50°C 相對最適溫度的活性百分比	50%	45 除 90 乘 100
45 mg 產物在 5 分鐘內的平均速率	9 mg/min	產物量除時間

06　學生常見錯誤與糾正句

錯誤	學生通常這樣寫	導師這樣說
把下降段也說成加快	答「溫度越高活性越高」	「40°C 之後係變性，活性會跌，唔係加快。」
變性當成可逆	答「降溫後酶恢復正常」	「高溫破壞咗三維結構，降溫都返唔到轉頭。」
速率漏單位	答「速率是 9」	「9 係每分鐘 9 mg，唔寫單位就唔知係咩。」
混淆酶與基質濃度	基質飽和後仍叫加基質	「飽和之後加基質冇用，要加酶先得。」

07　家課建議（直接指到練習卷題號）

中學生物章節索引　酶與代謝練習
中學備課指引總覽　其他科目對照

08　離場檢查（最後 5 分鐘）

題目	答案	判定
最適溫度	40°C	三題全對＝可進呼吸作用
50°C 的活性百分比	50%	錯一題＝重講變性
平均速率	9 mg/min	錯兩題以上＝回到第三幕

09　導師常問

酶一定要用蛋白質嗎？

絕大多數是蛋白質，少數 RNA 也有催化功能，中學階段以蛋白質為主。

為何低溫不破壞酶？

低溫只令分子運動變慢、活性下降，結構未破壞，回暖可恢復。

實驗為何要用水浴？

水浴令溫度穩定，溫度是自變數時必須嚴格控制。

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本頁為 TutorZone 導師備課指引，內容由 TutorZone 團隊編寫；題目與流程為原創，並非任何學校或出版社的教材。