《同步新教材人教生物必修一新突破講義：第5章 素能提升課 酶的相關(guān)設(shè)計(jì)和分析 Word版含答案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《同步新教材人教生物必修一新突破講義：第5章 素能提升課 酶的相關(guān)設(shè)計(jì)和分析 Word版含答案（6頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 [核心精要] 一、酶相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的“酶解法” 1．鑒定酶本質(zhì)的“酶解法”模型 “酶解法”——從酶的化學(xué)本質(zhì)上來講，絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)的酶是RNA。其必須保持正常的結(jié)構(gòu)才能發(fā)揮催化作用，因此可以分別利用蛋白酶和RNA酶處理某酶，再觀察其功能是否受影響來確定該酶的本質(zhì)。設(shè)計(jì)方案如右圖： 2．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中也可用酶催化底物分解，根據(jù)底物的變化，來證明酶的作用。 二、酶相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的“對比法” 1．對比法驗(yàn)證酶的高效性 (1)設(shè)計(jì)思路：通過將不同類型催化劑(主要是酶與無機(jī)催化劑)催化底物的反應(yīng)速率進(jìn)行比較，得出結(jié)論。 (2)設(shè)計(jì)方案 項(xiàng)目 實(shí)驗(yàn)組 對照組 材料

2、 等量的同一種底物 試劑 與底物相對應(yīng)的酶溶液(如生物材料研磨液) 等量的無機(jī)催化劑 現(xiàn)象 反應(yīng)速率很快，或反應(yīng)用時短 反應(yīng)速率緩慢，或反應(yīng)用時長 結(jié)論 酶具有高效性 2.對比法驗(yàn)證酶的專一性 (1)設(shè)計(jì)思路：常見的方案有兩種，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通過觀察酶促反應(yīng)能否進(jìn)行得出結(jié)論。 (2)設(shè)計(jì)方案 項(xiàng)目 方案一 方案二 實(shí)驗(yàn)組 對照組 實(shí)驗(yàn)組 對照組 材料 同種底物(等量) 與酶相對 應(yīng)的底物 另外一 種底物 試劑 與底物相 對應(yīng)的酶 另外一 種酶 同一種酶(等量) 現(xiàn)象 發(fā)生反應(yīng) 不發(fā)生反應(yīng) 發(fā)生反應(yīng)

3、 不發(fā)生反應(yīng) 結(jié)論 酶具有專一性 三、酶相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的“梯度法” “梯度法”探究酶的最適溫度或最適pH 1．設(shè)計(jì)思路 底物t1溫度(或pH1)下＋酶t1溫度(或pH1)下 底物t2溫度(或pH2)下＋酶t2溫度(或pH2)下 　?　?　　? 底物tn溫度(或pHn)下＋酶tn溫度(或pHn)下 2．設(shè)計(jì)方案 [對點(diǎn)訓(xùn)練] 1．下列有關(guān)酶特性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，正確的是(　　) A．用淀粉酶和淀粉、蔗糖驗(yàn)證酶的專一性時，選用碘液作為檢測試劑 B．用過氧化氫和新鮮的豬肝研磨液、氯化鐵溶液來驗(yàn)證酶的高效性 C．以過氧化氫為底物，探究溫度對過氧化氫酶活性的影響 D

4、．探究胃蛋白酶的最適pH時，先將其加入蛋清中再加入緩沖液 B　[用淀粉酶和淀粉、蔗糖驗(yàn)證酶的專一性時，不宜選用碘液作為檢測試劑，因?yàn)榈庖翰荒軝z測蔗糖是否水解，應(yīng)用斐林試劑檢測，A項(xiàng)錯誤；不能以過氧化氫為底物，探究溫度對過氧化氫酶活性的影響，因?yàn)檫^氧化氫在加熱時分解加快，自變量控制不準(zhǔn)確，C項(xiàng)錯誤；探究胃蛋白酶的最適pH時，將其加入蛋清中再加入緩沖液，酶與底物一旦混合，反應(yīng)就開始了，應(yīng)先加緩沖液再加入蛋清，D項(xiàng)錯誤。] 2．取經(jīng)過編號的5支試管分別加入2 mL 0.5 mol/L的過氧化氫溶液，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，下列說法正確的是(　　) 試管編號 1 2 3 4 5

5、加入 物質(zhì) 適量 唾液 銹鐵釘 生土 豆塊 熟土 豆塊 生土豆塊 ＋稀鹽酸 實(shí)驗(yàn) 結(jié)果 幾乎無 氣泡 少量 氣泡 大量 氣泡 幾乎無 氣泡 幾乎 無氣泡 A．說明酶具有高效性的是3號和4號實(shí)驗(yàn) B．1號和3號對照不能說明酶有專一性 C．各組實(shí)驗(yàn)都不能體現(xiàn)酶的活性與溫度之間的關(guān)系 D．3號和5號對照可以說明酶的活性受pH的影響 D　[證明酶具有高效性需對比無機(jī)催化劑與酶的催化作用，2號和3號實(shí)驗(yàn)可證明酶具有高效性，A錯誤；1號和3號分別用唾液淀粉酶和過氧化氫酶與過氧化氫溶液反應(yīng)，兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果對照可說明酶具有專一性，B錯誤；3號和4號的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

6、說明高溫會使酶活性降低，C錯誤；3號和5號的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以說明pH降低會使酶活性降低，D正確。] 3．某科研小組經(jīng)研究得知X酶存在于人的肝細(xì)胞中，能將糖原分解為還原糖。酶必須保持正常的結(jié)構(gòu)才能發(fā)揮催化作用，請利用這一原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究X酶的化學(xué)本質(zhì)究竟是蛋白質(zhì)還是RNA。簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路，并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論(要求：實(shí)驗(yàn)包含可相互印證的甲、乙兩個組)。 [解析]　實(shí)驗(yàn)設(shè)置甲組和乙組，兩組實(shí)驗(yàn)分別用蛋白酶和RNA酶處理X酶，然后與糖原混合檢測兩組實(shí)驗(yàn)中X酶有無活性。檢測X酶是否有活性可用斐林試劑與產(chǎn)物反應(yīng)是否產(chǎn)生了顏色變化來完成。 [答案]　實(shí)驗(yàn)思路：甲組：將X酶用蛋白酶處理，再與糖原溶液混

7、合，在適宜條件下保持一段時間后，檢測是否有還原糖產(chǎn)生。乙組：將X酶用RNA酶處理，再與糖原溶液混合，在適宜條件下保持一段時間后，檢測是否有還原糖產(chǎn)生。 預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：①若甲組有還原糖生成，乙組沒有還原糖生成，則說明X酶的化學(xué)本質(zhì)是RNA；②若甲組沒有還原糖生成，乙組有還原糖生成，則說明X酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。 4．普通淀粉酶的最適溫度在40～60 ℃之間，而極端耐熱淀粉酶在100 ℃仍能保持較高的活性，因此在生產(chǎn)上具有更為廣泛的應(yīng)用前景。請回答有關(guān)問題： (1)要鑒定該酶的化學(xué)本質(zhì)，可將該酶液與________混合，若反應(yīng)液呈________色，則該酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)。 (2)測定

8、淀粉酶活性時，應(yīng)選擇________作為該酶作用的底物，反應(yīng)液中應(yīng)加入________溶液以維持其酸堿度穩(wěn)定。 (3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測定極端耐熱淀粉酶起催化作用的最適溫度。 ①此實(shí)驗(yàn)中除自變量和因變量外，還需要考慮__________ ________________________________(指出兩點(diǎn)即可)等因素。 ②結(jié)合題目信息，簡要寫出測定該酶催化作用最適溫度的實(shí)驗(yàn)思路：__________________________________________________ ____________________________________________________。

9、 [解析]　(1)大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA，要鑒定該酶的化學(xué)本質(zhì)，可將該酶液與雙縮脲試劑混合，若反應(yīng)液呈紫色，則該酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)。(2)測定淀粉酶活性時，根據(jù)酶的專一性，應(yīng)選擇淀粉作為該酶作用的底物。反應(yīng)液中應(yīng)加入(酸堿)緩沖溶液以維持其酸堿度穩(wěn)定。(3)①此實(shí)驗(yàn)中除自變量和因變量外，無關(guān)變量需要保持相同且適宜，因此還需要考慮底物淀粉溶液的濃度和用量、pH及添加試劑的量、實(shí)驗(yàn)操作順序等因素。②測定該酶催化作用最適溫度的實(shí)驗(yàn)思路：在40 ℃和100 ℃之間每隔一定溫度設(shè)置一個實(shí)驗(yàn)組，其他實(shí)驗(yàn)條件適宜且保持一致。以反應(yīng)液和碘液發(fā)生顏色反應(yīng)的程度為指標(biāo)確定最適溫度。 [答案]　(1)

10、雙縮脲試劑　紫　(2)淀粉　(酸堿)緩沖 (3)①底物淀粉溶液的濃度和用量、pH及添加試劑的量、實(shí)驗(yàn)操作順序?、谠?0 ℃和100 ℃之間每隔一定溫度設(shè)置一個實(shí)驗(yàn)組，其他實(shí)驗(yàn)條件適宜且保持一致。以反應(yīng)液和碘液發(fā)生顏色反應(yīng)的程度為指標(biāo)確定最適溫度 5．請用所給的實(shí)驗(yàn)材料和用具，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證哺乳動物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性。要求完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，并回答問題： 實(shí)驗(yàn)材料與用具：適宜濃度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4種溶液、斐林試劑、試管、恒溫水浴鍋。 (1)若“＋”代表加入適量的溶液，“－”代表不加溶液，甲、乙等代表試管標(biāo)號，請用這些符

11、號完成下表實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(把答案填在相應(yīng)的表格中)。 　　溶液 試管　　 蔗糖溶液 淀粉溶液 蔗糖酶溶液 淀粉酶溶液 甲 ＋ － ＋ － (2)實(shí)驗(yàn)步驟： ①按照上表中的設(shè)計(jì)，取試管、加溶液。 ②__________________________________________________。 ③__________________________________________________。 ④__________________________________________________。

12、(3)結(jié)果預(yù)測：________________________________________ ____________________________________________________。 (4)結(jié)論：____________________________________________ ____________________________________________________。 [解析]　(1)實(shí)驗(yàn)材料中給出了兩種酶溶液，兩種底物溶液，甲試管加入了蔗糖溶液和蔗糖酶溶液，另外三支試管應(yīng)分別加入蔗糖溶液和淀粉酶溶液，淀粉溶液和蔗糖酶溶液，淀粉溶液和淀粉酶溶

13、液。(2)研究的兩種酶都是哺乳動物的酶，因此要保持37 ℃恒溫水浴一段時間，用斐林試劑檢測時應(yīng)保持50～65 ℃恒溫水浴。 [答案]　(1)如下表所示 　　溶液 試管　　 蔗糖溶液 淀粉溶液 蔗糖酶 溶液 淀粉酶 溶液 甲 ＋ － ＋ － 乙 ＋ － － ＋ 丙 － ＋ － ＋ 丁 － ＋ ＋ － (2)②混勻，保持37 ℃恒溫水浴一段時間?、廴〕鲈嚬?，分別加入適量的斐林試劑，混勻，50～65 ℃恒溫水浴一段時間　④觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果　(3)含有蔗糖和蔗糖酶溶液的試管，以及含淀粉和淀粉酶溶液的試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀，其他試管中不出現(xiàn)磚紅色沉淀 (4)酶的催化作用具有專一性