《人教版生物必修一講義：第5章 素能提升課　酶的相關(guān)設(shè)計和分析 Word版含答案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《人教版生物必修一講義：第5章 素能提升課　酶的相關(guān)設(shè)計和分析 Word版含答案（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 [核心精要] 一、酶相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計中的“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)計如圖方案： 2．實(shí)驗(yàn)設(shè)計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)計中的“對比法” 1．對比法驗(yàn)證酶的高效性 (1)設(shè)計思路：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)計中的“梯度法” “梯度法”探究酶的最適溫度或最適pH 1．設(shè)計思路 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

4、 D．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)榈庖翰荒芘c蔗糖產(chǎn)生顯色反應(yīng)，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)

6、驗(yàn)結(jié)果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

7、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。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

8、)測定淀粉酶活性時，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)酶大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)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

10、 ℃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)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、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

11、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，請用這些符號完成下表實(shí)驗(yàn)設(shè)計(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，取試管、加溶液。 ②_______________________________________。 ③______________________________________

12、_。 ④_______________________________________。 (3)結(jié)果預(yù)測： ______________________________________________________ ______________________________________________________ ______________________________________________________。 (4)結(jié)論： ______________________________________________________。 [解析]　(1)實(shí)

13、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液。(2)研究的兩種酶都是哺乳動物的酶，因此要37 ℃恒溫水浴一段時間，用斐林試劑檢測時應(yīng)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，37 ℃恒溫水浴一段時間 ③取出試管，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