1、(一) “三法”探究与酶相关的实验,-2-,1.试剂检测法鉴定酶的本质 (1)设计思路 从酶的化学本质上来讲,绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,所以对酶本质的鉴定实际上就是考查蛋白质或RNA的鉴定方法。因此,可以利用鉴定蛋白质或者RNA的原理设计实验方案进而鉴定酶的本质。 (2)实验方案、现象及结论,-3-,典例1(2018江西上高八校联考)猪笼草是一种食虫植物,为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶,某学生设计了两组实验,如图所示,在35 水浴中保温一段时间后,甲、乙试管中加入适量的双缩脲试剂,丙、丁试管中不加任何试剂,下列对实验现象的预测正确的是( )A.甲和乙中溶液都呈紫色;丙和丁中蛋白块消失
2、 B.甲中溶液呈紫色,乙中溶液不呈紫色;丙中蛋白块消失,丁中蛋白块不消失 C.甲和乙中溶液呈紫色;丙中蛋白块消失,丁中蛋白块不消失 D.甲和乙中溶液都不呈紫色;丙中蛋白块消失,丁中蛋白块不消失,答案,解析,-4-,2.比较法验证酶的高效性、专一性 (1)验证酶的高效性 设计思路:自变量为不同类型的催化剂,因变量为化学反应的速率。 实验方案、现象及结论,-5-,(2)验证酶的专一性 设计思路:常见的方案有两种,即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同,最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。 设计方案、现象及结论,-6-,典例2研究人员从一种野生植物的贮藏根中提取出一种化学物质,有人认为这是一种能催化
3、葡萄糖分解的酶,有人认为这是一种能催化蔗糖分解的酶。请回答下列问题。 (1)写出鉴定此物质的化学本质是否是蛋白质的两种方法。 第一种鉴定方法: 。 第二种鉴定方法: 。,-7-,(2)为了探究此物质是催化葡萄糖分解的酶还是催化蔗糖分解的酶,研究人员设计了下图所示的实验过程,请预测可能的实验结果。水浴加热后,如果 ,说明该物质是能催化蔗糖分解的酶;如果 ,则说明该物质是能催化葡萄糖分解的酶。,-8-,答案 (1)用双缩脲试剂处理 用蛋白酶处理 (2)两支试管均出现砖红色沉淀 两支试管均不出现砖红色沉淀 解析 (1)蛋白质与双缩脲试剂发生作用,会产生紫色反应;不溶于水的蛋白质在蛋白酶的催化下可以水
4、解为溶于水的多肽、氨基酸。(2)葡萄糖是还原糖,而蔗糖是非还原糖,但蔗糖分解的产物为还原糖。若两支试管都出现砖红色沉淀,则该物质是能催化蔗糖分解的酶;若两支试管都不出现砖红色沉淀,说明蔗糖没有被分解,而葡萄糖被分解,故该物质是能催化葡萄糖分解的酶。,-9-,3.梯度法探究酶的最适温度和最适pH (1)设计思路,-10-,(2)实验操作 探究酶的最适温度,-11-,探究酶的最适pH,-12-,典例3(2018湖北荆州中学月考)某课外活动小组用淀粉酶探究pH对酶活性的影响,得到下图所示的实验结果。请回答相关问题。,-13-,(1)酶活性是指 ,该实验的自变量是 ,以 作为检测因变量的指标。 (2)
5、上图所示的实验结果与预期不符,于是活动小组又进行 (填“对照”“对比”或“重复”)实验,得到与上图无显著差异的结果。查阅资料后发现,盐酸能催化淀粉水解。因此推测,该实验中淀粉可能是在 和 的作用下分解的。pH为3条件下的酶活性 (填“小于”“等于”或“大于”)pH为9条件下的酶活性,原因是 。 (3)在常温、常压下,与盐酸相比,淀粉酶降低反应活化能的作用更显著,判断依据是 。,-14-,答案 (1)酶对化学反应的催化效率 pH 1 h后淀粉剩余量 (2)重复 淀粉酶 盐酸 小于 pH为3条件下,盐酸可以催化淀粉水解 (3)1 h后,pH为7的条件下淀粉剩余量小于pH为1条件下淀粉剩余量 解析
6、(1)酶活性是指酶对某化学反应的催化效率。该实验是用淀粉酶探究pH对酶活性的影响,因此自变量为pH,可以通过检测1 h后淀粉剩余量来判断不同pH下酶的活性。(2)题图所示的实验结果与预期不符,可以重复以上实验。重复实验后得到的实验结果与题图无显著差异,说明操作没有错误,淀粉可能是在淀粉酶和盐酸的作用下分解的。由图可知,pH为3和pH为9的条件下淀粉剩余量相等,说明pH为3条件下的酶活性小于pH为9条件下的酶活性,原因是pH为3条件下,盐酸可以催化淀粉水解,干扰了实验结果。(3)由图可知,1 h后,pH为7的条件下,仅淀粉酶作用,淀粉剩余量小于pH为1条件下(淀粉酶失活,仅盐酸作用)的淀粉剩余量
7、,说明常温、常压下,与盐酸相比,淀粉酶降低反应活化能的作用更显著。,-15-,典例4(2018山西太原五中月考)下表是某同学探究温度对酶活性影响的实验操作和实验现象的记录。请回答下列问题。,-16-,(1)为保证实验的科学性和严谨性,该同学在此实验操作过程中至少需要 支试管。 (2)若实验结束后,将甲组的温度调节到37 ,保温一段时间后,甲组的实验现象是 ,原因是 。 (3)在该实验的基础上要进一步探究唾液淀粉酶的最适温度,实验设计思路是 。 (4)若将实验中的唾液淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液,你认为是否科学? ,为什么? 。,-17-,答案 (1)6 (2)蓝色
8、褪去 酶在低温时活性低,在适宜温度下活性升高(低温抑制酶的活性/由0 调到37 ,酶的活性升高) (3)在37 左右设置一定的温度梯度实验,其他条件不变 (4)不科学/否 高温促进H2O2的分解,-18-,解析 (1)分析实验可知,每组实验的唾液淀粉酶溶液和可溶性的淀粉溶液在混合前应分别加入两支不同的试管中,加热到指定温度后才能混合,以保证酶促反应在设定的温度下进行,该实验共分三组,所以至少需要6支试管。(2)甲组本来的实验温度为0 ,酶在低温时活性低;将甲组的温度调节到37 ,酶的活性升高,保温一段时间后,蓝色褪去。(3)在该实验的基础上要进一步探究唾液淀粉酶的最适温度,应在37 左右设置一定的温度梯度实验,其他条件不变,重复实验。(4)若将实验中的唾液淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液,由于高温也能促进H2O2的分解,无法确定反应速率是仅受酶活性的影响还是温度直接影响了H2O2的分解速率,所以实验设计不科学。,
