资源简介

(共28张PPT)
第5章 细胞的能量供应和利用
强化课2 与酶相关的探究实验设计方法
【类型一】鉴定酶本质实验设计中的“酶解法”
1.“酶解法”模型
从酶的化学本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是 。蛋白酶可以分解蛋白质，若酶A的化学本质为蛋白质，则加入蛋白酶后，酶A被分解，结构被破坏，不能再发挥催化分解相应底物的作用。 酶可以分解 ，若酶A的化学本质为 ，则加入 酶后，酶A被分解，结构被破坏，不能再发挥催化分解相应底物的作用。
2.实验设计
甲组：酶 蛋白酶处理后，加入酶A的底物。
乙组：酶 酶处理后，加入酶A的底物。
若甲组底物没有被催化发生反应，乙组底物被催化发生反应，则说明酶A的化学本质是蛋白质；若甲组底物被催化发生反应，乙组底物没有被催化发生反应，则说明酶A的化学本质是 。
例1 某科研小组经研究得知 酶存在于人的肝细胞中，能将糖原分解为还原糖。酶必
须保持正常的结构才能发挥催化作用，请利用这一原理设计实验，探究 酶的化学本
质究竟是蛋白质还是 。简要写出实验思路，并预期实验结果及结论。（要求：实
验包含可相互印证的甲、乙两个组）
实验思路： ________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________ 。
预期结果及结论：___________________________________________________________
___________________________________________________________________________
_________。
①若甲组有还原糖生成，乙组没有还原糖生成，则说明 酶的化学本质是 ；②若甲组没有还原糖生成，乙组有还原糖生成，则说明 酶的化学本质是蛋白质
甲组：将 酶用蛋白酶处理，再与糖原溶液混合，在适宜条件下保
持一段时间后，检测是否有还原糖产生。乙组：将 酶用 酶处理，再与糖原溶液
混合，在适宜条件下保持一段时间后，检测是否有还原糖产生
[解析] 实验设置甲组和乙组，两组实验分别用蛋白酶和 酶处理 酶，然后与糖原溶液混合，在适宜条件下一段时间后检测两组实验中的 酶有无活性。检测 酶是否有活性可用斐林试剂与产物反应，观察是否产生颜色变化。
【类型二】 酶实验设计中的“对比法”
1.酶的高效性实验探究
对照组：反应物 适量无机催化剂，观察反应物分解速率。
实验组：反应物 等量酶溶液，观察反应物分解速率。
实验中自变量是催化剂种类，因变量是反应物的分解速率。
2.酶的专一性实验探究
自变量：底物种类。
实验组：反应物 相应酶溶液，反应物被分解。
对照组：另一反应物 等量相同酶溶液，反应物不被分解。
例2 为了证明酶的作用具有专一性，某同学设计了如表5组实验，分别选择一定的试剂
进行检测，合理的实验方案是( )。
组别 ① ② ③ ④ ⑤
酶 蛋白酶 蛋白酶 淀粉酶 淀粉酶 淀粉酶
反应物 蛋白质 淀粉 蛋白质 淀粉 麦芽糖
B
A.①和③对比，用双缩脲试剂检测 B.②和④对比，用碘液检测
C.④和⑤对比，用斐林试剂检测 D.③和④对比，用双缩脲试剂检测
[解析] ①和③中所使用的蛋白酶和淀粉酶的化学本质都是蛋白质，蛋白质能与双缩脲试剂产生紫色反应，故不能用双缩脲试剂检测，A错误；②和④的底物是淀粉，淀粉遇碘液变蓝，故②和④对比，可用碘液检测，B正确；麦芽糖是还原糖，其水解产物也是还原糖，故用斐林试剂检测不能判断淀粉酶是否将麦芽糖水解，C错误；淀粉酶的化学本质是蛋白质，且在反应前后不变，因此不管底物是否被分解，用双缩脲试剂检测的结果是都产生紫色，故不能用双缩脲试剂检测实验结果，D错误。
对点练1 猪笼草是一种食虫植物，它以瓶状带盖的叶捕捉昆虫，并以其分泌物消化虫体。为检测此分泌物的性质，某研究性学习小组做了如下实验:取6支大小一样的洁净试管，加入经过不同温度处理的检测液后，再分别加入瘦肉块和马铃薯块，两小时后观察现象，记录如下表。请据表回答问题:
编号 加入物 条件 现象
1 水 瘦肉块 室温 无明显变化
2 新鲜分泌物 瘦肉 块 室温 瘦肉块明显变化
3 新鲜分泌物 瘦肉 块 煮沸后冷却到室温 无明显变化
4 水 马铃薯块 室温 无明显变化
5 新鲜分泌物 马铃 薯块 室温 无明显变化
6 新鲜分泌物 马铃 薯块 煮沸后冷却到室温 无明显变化
（1）此分泌物中有________，没有________。
蛋白酶
淀粉酶
[解析] 此实验中，试管2中瘦肉块被分解，但试管5中马铃薯块没有被分解，则说明分泌物中有蛋白酶，没有淀粉酶。
（2）试管1和试管4在此实验中的作用是______。
对照
[解析] 试管1和试管4在此实验中起对照作用，不可缺少。
（3）试管3与试管2的现象不同，说明分泌物的活性受______的影响。
温度
[解析] 试管3与试管2起对照作用，自变量是温度，最终的现象不同，说明分泌物的活性受温度的影响。
对点练2 某校研究性学习小组从芍药中提
取出一种酶，为探究该酶催化分解的底物
是葡萄糖还是蔗糖，该研究性学习小组的
同学们设计并做了下图所示的实验。下列
相关叙述正确的是( )。
C
A.与无机催化剂不同的是，酶能通过降低活化能来提高化学反应速率
B.图中的斐林试剂是用 的 溶液和 的 溶液配制的
C.若两支试管均出现砖红色沉淀，则说明该酶催化的底物是蔗糖
D.若该酶催化的底物是葡萄糖，则只有一支试管会出现砖红色沉淀
[解析] 无机催化剂与酶都能通过降低活化能来提高化学反应速率，与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，A错误；斐林试剂是用 的 溶液和 的 溶液配制的，B错误；葡萄糖属于还原糖，葡萄糖分解的产物不是还原糖，蔗糖不属于还原糖，但蔗糖分解的产物是还原糖，若两支试管均出现砖红色沉淀，则说明该酶催化的底物是蔗糖，若两支试管均不出现砖红色沉淀，则说明该酶催化的底物是葡萄糖，C正确，D错误。
对点练3 为探究影响酶活性的因素、验证酶的专一性和高效性等，某同学设计了4套方
案，如表所示。下列相关叙述正确的是( )。
方案 催化剂 底物 温度
① 胰蛋白酶 蛋白块 不同 室温
② 淀粉酶 淀粉、蔗糖 适宜 适宜
③ 蛋白酶 蛋白质 适宜 不同温度
④ 过氧化氢酶、氯化铁溶液 过氧化氢 强酸性 室温
B
A.方案①的目的是探究 对酶活性的影响，自变量是酶的种类
B.方案②的目的是验证淀粉酶的专一性，可用斐林试剂检测
C.方案③的目的是探究温度对酶活性的影响，可用双缩脲试剂检测
D.方案④的目的是验证酶的高效性，加酶的一组产生气泡数较多
[解析] 在探究 对酶活性的影响实验中，自变量是 ，A错误；淀粉酶能催化淀粉分解，不能催化蔗糖分解，利用斐林试剂检测生成物可以达到目的，B正确；根据酶的专一性，蛋白酶可以将蛋白质分解，但蛋白酶的化学本质是蛋白质，能够与双缩脲试剂发生紫色反应，不能用双缩脲试剂检测，C错误；在温度过高、过酸、过碱的条件下，酶的空间结构遭到破坏，导致酶失活，因此加氯化铁溶液的一组产生气泡较多，D错误。
【类型三】酶实验设计中的“梯度法”
1.酶的最适温度的探究
（1）设计思路：设置一系列不同温度的实验组进行相互对照，根据实验现象得出结论。
（2）操作示例：探究酶的最适温度。
2.酶的最适 的探究
（1）设计思路：设置一系列不同 的实验组进行相互对照，根据实验现象得出结论。
（2）操作示例：探究酶的最适 。
例3 某研究小组利用普通淀粉酶和耐热淀粉酶在不同温度条件下做了下表所示的实验。请结合所学知识分析表格，回答下列问题：
步骤 组别 .注入适 宜浓度的淀 粉溶液 .注入普 通淀粉酶 溶液 .注入耐 热淀粉酶 溶液 .在一定 温度下保 温 .____
A组
B组
C组
步骤 组别 .注入适 宜浓度的淀 粉溶液 .注入普 通淀粉酶 溶液 .注入耐 热淀粉酶 溶液 .在一定 温度下保 温 .____
D组
组
组
组
续表
（1）根据实验目的，完善步骤 __________________。
注入碘液进行检测
[解析] 本实验是为了探究普通淀粉酶和耐热淀粉酶在不同温度条件下的活性变化，淀粉的剩余量可作为其活性大小的衡量指标。淀粉遇碘变蓝色，而其水解产物遇碘不显色，可以在反应体系中注入碘液，根据是否显色及显色的深浅进行初步检测。
（2）此实验的自变量是____________________，需要考虑的无关变量有____________
_____________________________________________（举出两例即可）等。
温度、淀粉酶的种类
、淀粉酶的量（或底物的量、保温时间、实验操作顺序等）
[解析] 对于同种酶的不同组别，温度是自变量，而对于同一组别，酶的种类是自变量，故该实验的自变量有两个：温度和淀粉酶的种类。实验中的无关变量有底物的量、保温时间、酶的浓度和数量、实验操作顺序等。
（3）有人认为上表中的设计中有不严密之处，请指出其中的错误并修改：__________
___________________________________________________________________________
_____________________________________________________________。
不能将淀粉酶溶液直接加入淀粉溶液中，需先将两者分别在各组温度条件下保温处理 ，然后再将两者混合，继续在相应温度下保温 （答案合理即可）
[解析] 若将淀粉酶溶液直接加入淀粉溶液中，则常温下有部分酶开始催化淀粉水解，影响实验结果，应先将装有淀粉溶液和淀粉酶溶液的试管分别在各组温度条件下保温处理 ，然后再将两者混合，继续在相应温度下保温 。
（4）实验完成后发现，耐热淀粉酶在 条件下相对活性较强，为进一步探究该耐
热淀粉酶的最适温度是否就是 ，可在__________范围内设置更小的温度梯度，其
他条件不变，重新进行实验。

[解析] 该实验设置的相邻实验组之间有 的温度差，所以若进一步探究耐热淀粉酶的最适温度，可在 范围内设置更小的温度梯度，其他条件不变，重新进行实验。
对点练4 植物细胞受损后通常会释放出酚氧化酶，将无色的酚类物质氧化生成褐色的物质，引起蔬菜、水果等的褐变。回答下列问题：
（1）水果的“果汁”主要储存于果肉细胞的______（填细胞器）中，自然状态下果蔬并
没有发生褐变，是因为细胞内具有________系统，将酚氧化酶与酚类物质分隔开。
液泡
生物膜
[解析] “果汁”主要储存于果肉细胞液泡中。根据题意可知，酚氧化酶存在于细胞质基质中，细胞破裂会释放出来。正常情况下，由于有液泡膜把液泡中的酚类物质与细胞质基质中的酚氧化酶分隔开，因此不会发生褐变。
（2）某同学用马铃薯和儿茶酚溶液做了相关实验，实验装置及结果如下图、表所示：
实验组别 1组 2组 3组 4组 5组
温度/ 0 25 50 75 100
褐变等级 0 1 3 1.5 0
分析实验可知，该实验的目的是探究不同温度对褐变的影响，所以自变量是温度，因变量是褐变等级。
①该实验的无关变量有___________________（至少写两点）。
、儿茶酚的用量
[解析] 该实验的无关变量有 、儿茶酚用量、马铃薯用量等。
②将儿茶酚溶液和马铃薯块混合后，马铃薯块中的__________可催化儿茶酚生成褐色
物质，该物质具有催化作用的原因是________________________。
酚氧化酶
能降低化学反应的活化能
[解析] 将儿茶酚溶液和马铃薯块混合后，马铃薯块中的酚氧化酶可以催化儿茶酚生成褐色物质，该物质具有催化作用的原因是能降低化学反应的活化能。
③果蔬削皮后用沸水处理，褐变程度下降。根据实验结果推测，可能的原因是_______
_____________________。
高温使果蔬中的酚氧化酶失活
[解析] 果蔬削皮后用沸水处理，褐变程度下降，说明酶促反应没有发生，根据表格信
息可知， 时没有褐变，可能是高温破坏了酶的空间结构，进而导致酶失活。
（3）若要进一步探究酚氧化酶的最适温度，实验思路为在温度为________ 设置更
小的温度梯度，测定各组的__________。

褐变等级
[解析] 根据温度对酶活性影响的曲线可知，在最适温度两侧，对应同一酶活性有两个不同的温度，结合表格数据可推测最适温度在 范围内，故若要进一步探究酚氧化酶的最适温度，应在此温度范围内设置更小的温度梯度，测定各组的褐变等级，褐变等级最高时对应的温度即为最适温度。
对点练5（不定项） 某同学为研究 对过氧化氢酶活性的影响设计了实验，并得到
如表所示结果，下列分析错误的是( )。
编号 1号 2号 3号 4号 5号
底物与试剂 溶液/ 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
肝脏研磨液/滴 1 1 1 1 1
磷酸缓冲液/ 2 2 2 2 2
实验条件 5 6 7 8 9
其他条件 水浴
产生 氧气所用时间/ 153 83 35 8 36
A.由实验结果知，过氧化氢酶的最适 在 范围内
B.实验加溶液的顺序是 溶液 缓冲液 酸、碱 肝脏研磨液
C.将水浴温度降至 ，过氧化氢酶的最适 也会相应降低
D.该实验的因变量是过氧化氢酶活性，可用产生 氧气所用时间检测
[解析] 该实验 为8时，产生 氧气所用时间最短，说明此时的酶活性接近最大
活性，对应的 最接近最适 ，故最适 应在 范围内，A错误；加入底物后，
应先调节 ，再加入酶，从而保证在特定的 下发生反应，B正确；最适 不会因
温度的改变而改变，C错误；根据表格中设计思路，该实验的因变量是过氧化氢酶活
性，可用产生 氧气所用时间检测，D正确。
√
√强化课2　与酶相关的探究实验设计方法
【类型一】鉴定酶本质实验设计中的“酶解法”
1.“酶解法”模型
从酶的化学本质上来讲,绝大多数的酶是蛋白质,少数的酶是RNA。蛋白酶可以分解蛋白质,若酶A的化学本质为蛋白质,则加入蛋白酶后,酶A被分解,结构被破坏,不能再发挥催化分解相应底物的作用。RNA酶可以分解RNA,若酶A的化学本质为RNA,则加入RNA酶后,酶A被分解,结构被破坏,不能再发挥催化分解相应底物的作用。
2.实验设计
甲组:酶A+蛋白酶处理后,加入酶A的底物。
乙组:酶A+RNA酶处理后,加入酶A的底物。
若甲组底物没有被催化发生反应,乙组底物被催化发生反应,则说明酶A的化学本质是蛋白质;若甲组底物被催化发生反应,乙组底物没有被催化发生反应,则说明酶A的化学本质是RNA。
例1　某科研小组经研究得知X酶存在于人的肝细胞中,能将糖原分解为还原糖。酶必须保持正常的结构才能发挥催化作用,请利用这一原理设计实验,探究X酶的化学本质究竟是蛋白质还是RNA。简要写出实验思路,并预期实验结果及结论。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组)
实验思路: 　。
预期结果及结论: 　。
　　【答案】　甲组:将X酶用蛋白酶处理,再与糖原溶液混合,在适宜条件下保持一段时间后,检测是否有还原糖产生。乙组:将X酶用RNA酶处理,再与糖原溶液混合,在适宜条件下保持一段时间后,检测是否有还原糖产生　①若甲组有还原糖生成,乙组没有还原糖生成,则说明X酶的化学本质是RNA;②若甲组没有还原糖生成,乙组有还原糖生成,则说明X酶的化学本质是蛋白质
【解析】　实验设置甲组和乙组,两组实验分别用蛋白酶和RNA酶处理X酶, 然后与糖原溶液混合,在适宜条件下一段时间后检测两组实验中的X酶有无活性。检测X酶是否有活性可用斐林试剂与产物反应,观察是否产生颜色变化。
【类型二】 酶实验设计中的“对比法”
1.酶的高效性实验探究
对照组:反应物+适量无机催化剂,观察反应物分解速率。
实验组:反应物+等量酶溶液,观察反应物分解速率。
实验中自变量是催化剂种类,因变量是反应物的分解速率。
2.酶的专一性实验探究
自变量:底物种类。
实验组:反应物+相应酶溶液,反应物被分解。
对照组:另一反应物+等量相同酶溶液,反应物不被分解。
例2　为了证明酶的作用具有专一性,某同学设计了如表5组实验,分别选择一定的试剂进行检测,合理的实验方案是(　　)。
组别 ① ② ③ ④ ⑤
酶 蛋白酶 蛋白酶 淀粉酶 淀粉酶 淀粉酶
反应物 蛋白质 淀粉 蛋白质 淀粉 麦芽糖
A.①和③对比,用双缩脲试剂检测
B.②和④对比,用碘液检测
C.④和⑤对比,用斐林试剂检测
D.③和④对比,用双缩脲试剂检测
　　【答案】　B
【解析】　①和③中所使用的蛋白酶和淀粉酶的化学本质都是蛋白质,蛋白质能与双缩脲试剂产生紫色反应,故不能用双缩脲试剂检测,A错误;②和④的底物是淀粉,淀粉遇碘液变蓝,故②和④对比,可用碘液检测,B正确;麦芽糖是还原糖,其水解产物也是还原糖,故用斐林试剂检测不能判断淀粉酶是否将麦芽糖水解,C错误;淀粉酶的化学本质是蛋白质,且在反应前后不变,因此不管底物是否被分解,用双缩脲试剂检测的结果是都产生紫色,故不能用双缩脲试剂检测实验结果,D错误。
对点练1　猪笼草是一种食虫植物,它以瓶状带盖的叶捕捉昆虫,并以其分泌物消化虫体。为检测此分泌物的性质,某研究性学习小组做了如下实验:取6支大小一样的洁净试管,加入经过不同温度处理的检测液后,再分别加入瘦肉块和马铃薯块,两小时后观察现象,记录如下表。请据表回答问题:
编号 加入物 条件 现象
1 2 mL水+1 cm3瘦肉块 室温 无明显变化
2 2 mL新鲜分泌物+1 cm3瘦肉块 室温 瘦肉块明 显变化
3 2 mL新鲜分泌物+1 cm3瘦肉块 煮沸后冷 却到室温 无明显变化
4 2 mL水+1 cm3马铃薯块 室温 无明显变化
5 2 mL新鲜分泌物+1 cm3马铃薯块 室温 无明显变化
6 2 mL新鲜分泌物+1 cm3马铃薯块 煮沸后冷 却到室温 无明显变化
　(1)此分泌物中有　　　　,没有　　　　。
(2)试管1和试管4在此实验中的作用是　　　　。
(3)试管3与试管2的现象不同,说明分泌物的活性受　　　　的影响。
　　【答案】　(1)蛋白酶　淀粉酶　(2)对照　(3)温度
【解析】　(1)此实验中,试管2中瘦肉块被分解,但试管5中马铃薯块没有被分解,则说明分泌物中有蛋白酶,没有淀粉酶。(2)试管1和试管4在此实验中起对照作用,不可缺少。(3)试管3与试管2起对照作用,自变量是温度,最终的现象不同,说明分泌物的活性受温度的影响。
对点练2　某校研究性学习小组从芍药中提取出一种酶,为探究该酶催化分解的底物是葡萄糖还是蔗糖,该研究性学习小组的同学们设计并做了下图所示的实验。下列相关叙述正确的是(　　)。
A.与无机催化剂不同的是,酶能通过降低活化能来提高化学反应速率
B.图中的斐林试剂是用0.1 g/mL的NaOH溶液和0.01 g/mL的CuSO4溶液配制的
C.若两支试管均出现砖红色沉淀,则说明该酶催化的底物是蔗糖
D.若该酶催化的底物是葡萄糖,则只有一支试管会出现砖红色沉淀
　　【答案】　C
【解析】　无机催化剂与酶都能通过降低活化能来提高化学反应速率,与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,A错误;斐林试剂是用0.1 g/mL的NaOH溶液和0.05 g/mL的CuSO4溶液配制的,B错误;葡萄糖属于还原糖, 葡萄糖分解的产物不是还原糖,蔗糖不属于还原糖,但蔗糖分解的产物是还原糖,若两支试管均出现砖红色沉淀,则说明该酶催化的底物是蔗糖,若两支试管均不出现砖红色沉淀,则说明该酶催化的底物是葡萄糖,C正确,D错误。
对点练3　为探究影响酶活性的因素、验证酶的专一性和高效性等,某同学设计了4套方案,如表所示。下列相关叙述正确的是(　　)。
方案 催化剂 底物 pH 温度
① 胰蛋白酶 蛋白块 不同pH 室温
② 淀粉酶 淀粉、蔗糖 适宜 适宜
③ 蛋白酶 蛋白质 适宜 不同温度
④ 过氧化氢酶、 氯化铁溶液 过氧化氢 强酸性 室温
A.方案①的目的是探究pH对酶活性的影响,自变量是酶的种类
B.方案②的目的是验证淀粉酶的专一性,可用斐林试剂检测
C.方案③的目的是探究温度对酶活性的影响,可用双缩脲试剂检测
D.方案④的目的是验证酶的高效性,加酶的一组产生气泡数较多
　　【答案】　B
【解析】　在探究pH对酶活性的影响实验中,自变量是pH,A错误;淀粉酶能催化淀粉分解,不能催化蔗糖分解,利用斐林试剂检测生成物可以达到目的,B正确;根据酶的专一性,蛋白酶可以将蛋白质分解,但蛋白酶的化学本质是蛋白质,能够与双缩脲试剂发生紫色反应,不能用双缩脲试剂检测,C错误;在温度过高、过酸、过碱的条件下,酶的空间结构遭到破坏,导致酶失活,因此加氯化铁溶液的一组产生气泡较多,D错误。
【类型三】酶实验设计中的“梯度法”
1.酶的最适温度的探究
(1)设计思路:设置一系列不同温度的实验组进行相互对照,根据实验现象得出结论。
(2)操作示例:探究酶的最适温度。
2.酶的最适pH的探究
(1)设计思路:设置一系列不同pH的实验组进行相互对照,根据实验现象得出结论。
(2)操作示例:探究酶的最适pH。
O2的产生速率
例3　某研究小组利用普通淀粉酶和耐热淀粉酶在不同温度条件下做了下表所示的实验。请结合所学知识分析表格,回答下列问题:
　步骤 组别　 a.注入适宜浓度的淀粉溶液 b.注入普通淀粉酶溶液 b.注入耐热淀粉酶溶液 c.在一定温度下保温5 min d.
A 组 A1 2 mL 1 mL 30 ℃
A2 1 mL
B 组 B1 2 mL 1 mL 40 ℃
B2 1 mL
C 组 C1 2 mL 1 mL 50 ℃
C2 1 mL
D 组 D1 2 mL 1 mL 60 ℃
D2 1 mL
E 组 E1 2 mL 1 mL 70 ℃
E2 1 mL
F 组 F1 2 mL 1 mL 80 ℃
F2 1 mL
G 组 G1 2 mL 1 mL 90 ℃
G2 1 mL
(1)根据实验目的,完善步骤d:　 。
(2)此实验的自变量是　　　　　　　　　　,需要考虑的无关变量有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(举出两例即可)等。
(3)有人认为上表中的设计中有不严密之处,请指出其中的错误并修改: 　。
(4)实验完成后发现,耐热淀粉酶在80 ℃条件下相对活性较强,为进一步探究该耐热淀粉酶的最适温度是否就是80 ℃,可在　　　　　　范围内设置更小的温度梯度,其他条件不变,重新进行实验。
　　【答案】　(1)注入碘液进行检测　(2)温度、淀粉酶的种类　pH、淀粉酶的量(或底物的量、保温时间、实验操作顺序等)　(3)不能将淀粉酶溶液直接加入淀粉溶液中,需先将两者分别在各组温度条件下保温处理5 min,然后再将两者混合,继续在相应温度下保温5 min(【答案】合理即可)　(4)70~90 ℃
【解析】　(1)本实验是为了探究普通淀粉酶和耐热淀粉酶在不同温度条件下的活性变化,淀粉的剩余量可作为其活性大小的衡量指标。淀粉遇碘变蓝色,而其水解产物遇碘不显色,可以在反应体系中注入碘液,根据是否显色及显色的深浅进行初步检测。(2)对于同种酶的不同组别,温度是自变量,而对于同一组别,酶的种类是自变量,故该实验的自变量有两个:温度和淀粉酶的种类。实验中的无关变量有底物的量、保温时间、酶的浓度和数量、实验操作顺序等。(3)若将淀粉酶溶液直接加入淀粉溶液中,则常温下有部分酶开始催化淀粉水解,影响实验结果,应先将装有淀粉溶液和淀粉酶溶液的试管分别在各组温度条件下保温处理5 min,然后再将两者混合,继续在相应温度下保温5 min。(4)该实验设置的相邻实验组之间有10 ℃的温度差,所以若进一步探究耐热淀粉酶的最适温度,可在70~90 ℃范围内设置更小的温度梯度,其他条件不变,重新进行实验。
对点练4　植物细胞受损后通常会释放出酚氧化酶,将无色的酚类物质氧化生成褐色的物质,引起蔬菜、水果等的褐变。回答下列问题:
(1)水果的“果汁”主要储存于果肉细胞的　　　　(填细胞器)中,自然状态下果蔬并没有发生褐变,是因为细胞内具有　　　　系统,将酚氧化酶与酚类物质分隔开。
(2)某同学用马铃薯和儿茶酚溶液做了相关实验,实验装置及结果如下图、表所示:
实验组别 1组 2组 3组 4组 5组
温度/℃ 0 25 50 75 100
褐变等级 0 1 3 1.5 0
①该实验的无关变量有　　　　　　　　　(至少写两点)。
②将儿茶酚溶液和马铃薯块混合后,马铃薯块中的　　　　　　可催化儿茶酚生成褐色物质,该物质具有催化作用的原因是　　　　　　　　　　　　　。
③果蔬削皮后用沸水处理,褐变程度下降。根据实验结果推测,可能的原因是　。
(3)若要进一步探究酚氧化酶的最适温度,实验思路为在温度为　　　　　　℃设置更小的温度梯度,测定各组的　　　　　　。
　　【答案】　(1)液泡　生物膜　(2)①pH、儿茶酚的用量
②酚氧化酶　能降低化学反应的活化能　③高温使果蔬中的酚氧化酶失活　(3)25~75　褐变等级
【解析】　(1)“果汁”主要储存于果肉细胞液泡中。根据题意可知,酚氧化酶存在于细胞质基质中,细胞破裂会释放出来。正常情况下,由于有液泡膜把液泡中的酚类物质与细胞质基质中的酚氧化酶分隔开,因此不会发生褐变。(2)分析实验可知,该实验的目的是探究不同温度对褐变的影响,所以自变量是温度,因变量是褐变等级。①该实验的无关变量有pH、儿茶酚用量、马铃薯用量等。②将儿茶酚溶液和马铃薯块混合后,马铃薯块中的酚氧化酶可以催化儿茶酚生成褐色物质,该物质具有催化作用的原因是能降低化学反应的活化能。③果蔬削皮后用沸水处理,褐变程度下降,说明酶促反应没有发生,根据表格信息可知,100 ℃时没有褐变,可能是高温破坏了酶的空间结构,进而导致酶失活。(3)根据温度对酶活性影响的曲线可知,在最适温度两侧,对应同一酶活性有两个不同的温度,结合表格数据可推测最适温度在25~75 ℃范围内,故若要进一步探究酚氧化酶的最适温度,应在此温度范围内设置更小的温度梯度,测定各组的褐变等级,褐变等级最高时对应的温度即为最适温度。
对点练5　(不定项)某同学为研究pH对过氧化氢酶活性的影响设计了实验,并得到如表所示结果,下列分析错误的是(　　)。
编号 1号 2号 3号 4号 5号
底物与 试剂 H2O2溶液/mL 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
肝脏研磨液/滴 1 1 1 1 1
磷酸缓冲液/mL 2 2 2 2 2
实验 条件 pH 5 6 7 8 9
其他条件 37 ℃水浴
产生5 mL氧气所用时间/s 153 83 35 8 36
A.由实验结果知,过氧化氢酶的最适pH在8~9范围内
B.实验加溶液的顺序是H2O2溶液→缓冲液→酸、碱→肝脏研磨液
C.将水浴温度降至20 ℃,过氧化氢酶的最适pH也会相应降低
D.该实验的因变量是过氧化氢酶活性,可用产生5 mL氧气所用时间检测
　　【答案】　AC
【解析】　该实验pH为8时,产生5 mL氧气所用时间最短,说明此时的酶活性接近最大活性,对应的pH最接近最适pH,故最适pH应在7~9范围内,A错误;加入底物后,应先调节pH,再加入酶,从而保证在特定的pH下发生反应,B正确;最适pH不会因温度的改变而改变,C错误;根据表格中设计思路,该实验的因变量是过氧化氢酶活性,可用产生5 mL氧气所用时间检测,D正确。
2

展开更多......

收起↑