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第三章 细胞的代谢
第二节
酶是生物催化剂
课程标准
说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素
（如 和温度等）的影响。
素养定位
1.通过对酶的本质及功能分析，形成结构与功能观，构建酶催化作用机理
的模型，培养科学思维能力。
2.通过观察、提问及实验结果分析，探究酶的特性，并能利用酶的相关特
性解答社会生产中的一些问题，培养科学探究能力和社会责任意识。
3.对常见因素，如温度、 等对酶促反应速率的影响，能自主进行实验设
计并能对实验结果进行分析、讨论，具备一定的实验探究与分析能力。
课时1
酶的本质、催化机理及特性
读教材·相信我能行
一、绝大多数酶是蛋白质
1.酶的发现历程
时间 科学家 主要观点
18世纪末 斯帕兰扎尼 胃液中有一种能________的物质
19世纪 巴斯德 酒精发酵是________________的结果
19世纪 李比希 酒精发酵仅仅是一种__________，与酵母菌
的活动无关，最多只需要酵母菌中的_______
___参与而已
消化肉
酵母菌代谢活动
化学反应
某种物质
时间 科学家 主要观点
1897年 毕希纳 促使酒精发酵的是酵母菌中的某种物质
（后来被命名为____），而不是酵母菌细胞
本身
1926年 萨姆纳 分离得到脲酶，其化学本质是________
20世纪80年 代初 — 发现极少数特殊的酶是______，称为核酶
酶
蛋白质
续表
2.酶的本质及催化机理
（1）酶的本质。
酶是由活细胞产生的一类____________，大多数酶是________，少数酶是
______。
生物催化剂
蛋白质
（2）酶的催化机理。
①酶与底物结合示意图：
②酶促反应过程：
底物____ ________复合物 复合物的形状发生一定的变化 ____
（恢复原状） ______。
特点：促使反应物发生化学变化而本身却不发生化学变化。
酶
酶-底物
酶
产物
（3）酶作用的强弱。
用________表示，一般是指__________内底物的消耗量或______的生成量。
酶活性
单位时间
产物
思维点拨
（1）酶是由有分泌功能的细胞产生的，并且能调节生物体的生命活动。
( )
×
提示：只要是活细胞都能产生酶，且酶只有催化作用。
（2）一个酶分子只起一次作用。( )
×
提示：酶是催化剂，不是反应物，可以多次起作用。
二、酶的催化功能具有专一性和高效性
1.专一性：由于酶分子的结构只适合与一种或者一类分子结合，所以一种
酶只能催化______________________________的反应。
2.高效性：由于酶通过与底物分子结合，使化学反应极易进行，所以反应
效率极高。这是由于酶可以降低化学反应的活化能。化学反应进行时需要
吸收能量以断开反应分子的化学键，使反应物活化并完成化学反应生成产
物，这种化学反应过程中所需要的能量被称为活化能。
一种底物或者少数几种相似底物
3.探究酶的专一性
（1）实验原理。
①淀粉（非还原糖） 麦芽糖（还原糖）；
②蔗糖（非还原糖）葡萄糖（还原糖） 果糖（还原糖）；
③还原糖______________ ________沉淀。
本尼迪特试剂
红黄色
（2）实验步骤。
试管 1 2 3 4 5 6
本尼迪特试剂/ 2 2 2 2 2 2
的淀粉溶液/ 3 — 3 — 3 —
的蔗糖溶液/ — 3 — 3 — 3
新鲜唾液/ — — 1 1 — —
蔗糖酶溶液/ — — — — 1 1
（3）实验结果及结论。
____号试管出现红黄色沉淀，其他试管不会出现。结论：酶具有专一性。
3.6
4.探究酶催化的高效性
（1）实验原理。
①过氧化氢酶及二氧化锰均能催化过氧化氢分解产生 和 ____。
②通过观察两支试管中气泡产生的速率和无明火的卫生香复燃速度可比较
过氧化氢酶及二氧化锰的催化效率。
（2）实验步骤、结果及结论。
试管编号 1 2
溶液
二氧化锰 — 少许
新鲜的鸡肝匀浆 少许 —
气泡释放量 __________ 缓慢较多
卫生香燃烧 ______ 较强
结论 与无机催化剂相比，酶的催化具有________
快速大量
剧烈
高效性
思维点拨
（1）肽酶能催化多种肽水解为氨基酸，也能说明肽酶具有专一性。( )
√
（2）验证酶的专一性时，若底物选择淀粉和蔗糖，酶溶液为淀粉酶，检
测底物是否被分解的试剂宜选用本尼迪特试剂，不能选用碘-碘化钾溶液。
( )
√
（3）向两组等量的溶液中分别加入一定量的 酶溶液和蒸馏水，
两者产生的气泡速率差异比较大，说明酶的催化具有高效性。( )
×
提示：向两组等量的溶液中分别加入一定量的 酶溶液和蒸馏水
只能证明酶具有催化作用；欲证明酶的催化作用具有高效性，需要将加酶
组与加无机催化剂组进行比较。
攻难点·让我更出色
一、阐明酶的本质与催化机理
［典例1-1］ 下列有关酶的叙述，正确的是( )
B
A.德国的毕希纳证明促使酒精发酵的是酵母菌细胞本身
B.酶在催化过程中，其结构会发生改变
C.酶不能脱离细胞起作用
D.酶在细胞中的合成场所都是核糖体
解析：德国的毕希纳证明促使酒精发酵的是酵母菌中的某种物质，而不是
酵母菌细胞本身，A错误；当酶分子与底物分子结合时，酶的结构会发生
改变，酶的结构发生改变有利于与底物结合，有利于生化反应的进行，B
正确；酶既可以在细胞内起作用，又可以在细胞外起作用，C错误；酶的
本质是蛋白质或，蛋白质的合成场所是核糖体， 的合成场所不在
核糖体上，主要在细胞核中，D错误。
［典例1-2］ （宁波余姚中学高一期中）下图两条曲线代表某化学反应在
有酶催化和无催化剂下的反应曲线，结合曲线。下列式子中，表示酶降低
的活化能的是( )
A
A.
B.
C.
D.
解析：酶可以有效降低化学反应所需的活化能，以保证细胞内的反应在常
温、常压下高效地进行，酶降低的活化能 没有酶催化时化学反应所需的
能量-有酶催化时化学反应所需的能量，即为 ，A符合题意。
拓展提升
理解酶的催化机理
（1）催化过程中的形变：酶分子具有一定的形状，催化反应时，酶与底
物结合形成酶-底物复合物，酶分子的形状发生改变，反应结束后，酶分
子从复合物上脱落，同时酶分子恢复原状（此过程为可逆的形变）。
（2）关于催化过程中活化能的变化。
酶分子作为催化剂，不影响分子本身的运动状态，而是通过降低化学反应
的活化能，以实现生化反应的进行，具体原理如图所示：
二、探究酶催化的高效性与专一性
［典例2-1］ （台州高一期中）为研究酶的特性，某研究小组进行了实验，
基本过程如表所示：
步骤 基本过程 试管A 试管B
1 加入 过氧化氢溶液
2 加入马铃薯匀浆 少许 —
3 加入二氧化锰 — 少许
4 检测
据此分析，下列叙述正确的是( )
A.实验的可变因素是酶的种类
B.可用产生气泡的速率作为检测指标
C.该实验能说明酶的作用具有专一性
D.不能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验
解析：根据表格分析可知，该实验是通过比较马铃薯匀浆（含过氧化氢酶）
与二氧化锰催化过氧化氢的分解，以探究酶的高效性，实验中的可变因素
为催化剂的种类，A、C错误；过氧化氢分解产生水和氧气，故可用产生气
泡的速率作为判断反应速率的指标，B正确；鸡肝匀浆和马铃薯匀浆中均
含有过氧化氢酶，均可用于过氧化氢酶的性质的探究实验，D错误。
√
［典例2-2］ （温州高一期中）下表为某同学设计的“探究酶的专一性”的
实验方案。下列关于该实验方案的评价，不合理的是( )
试管 1 2 3 4 5 6
的淀粉溶液/ 3 — 3 — 3 —
的蔗糖溶液/ — 3 — 3 — 3
蔗糖酶溶液/ — — 2 — — 2
新鲜唾液/ — — — 1 1 —
置于 恒温水浴中保温
碘-碘化钾试剂/ 2 2 2 2 2 2
A.设置试管1和试管2的作用是作为对照组
B.各组酶溶液的用量应保持一致
C.本实验的温度设置是无关变量，不影响实验结果
D.检测时用碘-碘化钾试剂只能检测淀粉不能检测蔗糖
解析：酶溶液的用量是无关变量，各组应保持一致，C不合理。
√
拓展提升
探究酶催化的高效性实验的变量与细节分析
项目 探究酶催化的高效性
自变量 催化剂的种类（无机催化剂和酶）
因变量 气泡产生的速率或无明火的卫生香复燃的速度
无关变量 试剂的量、反应温度、反应 等（要求相同且条件适宜）
其他细节 ①采用生马铃薯或新鲜肝脏的原因是过氧化氢酶的活性高，
防止微生物对酶的分解等；②采用鸡肝或马铃薯匀浆比块状
结构的效果更佳，原因是匀浆能够增加酶与底物的接触面
积，有利于酶的催化；③若需证明酶具有催化作用，则将无
机催化剂替换为蒸馏水
2.对比法探究酶的催化具有专一性
（1）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。
（2）设计方案。
项目 方案一 方案二
实验组 对照组 实验组 对照组
材料 同种底物（等量） 与酶相对应的底物 另外一种底物
试剂 与底物相对应的酶 另外一种酶 同一种酶（等量）
现象 发生反应 不发生反应 发生反应 不发生反应
结论 酶具有专一性 酶具有专一性
链生活·实践我在行
1.1958年， 提出契合诱导学说（如下图所示），对酶促反应
的过程进行了解释。
（1）A是____，B是______，C和D是______。
（2）产物的多少是由__________决定的。
酶
底物
产物
底物的量
2.（1）蛋白酶洗衣粉不能用于丝质及羊毛衣料的洗涤，说明酶具有
__________。
（2）一般加酶洗衣粉清洗衣物不宜高温，说明酶发挥作用需要_________
___。
（3）洗涤沾有重度污渍的衣物时，需要搅拌衣物，目的是_____________
_______。
专一性
适宜的温度
使酶与污渍充
分接触
3.（1）细胞在代谢过程中，会产生 ，它对细胞有毒害作用，但体内
的____________可催化 分解为_____和____。
（2）也可催化 的分解，其机理是_________________________
_____。
（3）但与 相比，酶的催化具有________。
过氧化氢酶
可降低分解的活
化能
高效性第二节　酶是生物催化剂
　说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质,酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响。
1.通过对酶的本质及功能分析,形成结构与功能观,构建酶催化作用机理的模型,培养科学思维能力。
2.通过观察、提问及实验结果分析,探究酶的特性,并能利用酶的相关特性解答社会生产中的一些问题,培养科学探究能力和社会责任意识。
3.对常见因素,如温度、pH等对酶促反应速率的影响,能自主进行实验设计并能对实验结果进行分析、讨论,具备一定的实验探究与分析能力。
课时1　酶的本质、催化机理及特性
一、绝大多数酶是蛋白质
1.酶的发现历程
时间 科学家 主要观点
18世纪末 斯帕 兰扎尼 胃液中有一种能消化肉的物质
19世纪 巴斯德 酒精发酵是酵母菌代谢活动的结果
19世纪 李比希 酒精发酵仅仅是一种化学反应,与酵母菌的活动无关,最多只需要酵母菌中的某种物质参与而已
1897年 毕希纳 促使酒精发酵的是酵母菌中的某种物质(后来被命名为酶),而不是酵母菌细胞本身
1926年 萨姆纳 分离得到脲酶,其化学本质是蛋白质
20世纪 80年代初 — 发现极少数特殊的酶是RNA,称为核酶
2.酶的本质及催化机理
(1)酶的本质。
酶是由活细胞产生的一类生物催化剂,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。
(2)酶的催化机理。
①酶与底物结合示意图:
②酶促反应过程:
底物+酶→酶底物复合物→复合物的形状发生一定的变化→酶(恢复原状)+产物。
特点:促使反应物发生化学变化而本身却不发生化学变化。
(3)酶作用的强弱。
用酶活性表示,一般是指单位时间内底物的消耗量或产物的生成量。
(1)酶是由有分泌功能的细胞产生的,并且能调节生物体的生命活动。(　×　)
提示:只要是活细胞都能产生酶,且酶只有催化作用。
(2)一个酶分子只起一次作用。(　×　)
提示:酶是催化剂,不是反应物,可以多次起作用。
二、酶的催化功能具有专一性和高效性
1.专一性:由于酶分子的结构只适合与一种或者一类分子结合,所以一种酶只能催化一种底物或者少数几种相似底物的反应。
2.高效性:由于酶通过与底物分子结合,使化学反应极易进行,所以反应效率极高。这是由于酶可以降低化学反应的活化能。化学反应进行时需要吸收能量以断开反应分子的化学键,使反应物活化并完成化学反应生成产物,这种化学反应过程中所需要的能量被称为活化能。
3.探究酶的专一性
(1)实验原理。
①淀粉(非还原糖)麦芽糖(还原糖);
②蔗糖(非还原糖)葡萄糖(还原糖)+果糖(还原糖);
③还原糖+本尼迪特试剂红黄色沉淀。
(2)实验步骤。
试管 1 2 3 4 5 6
本尼迪特试剂/mL 2 2 2 2 2 2
1%的淀粉溶液/mL 3 — 3 — 3 —
2%的蔗糖溶液/mL — 3 — 3 — 3
新鲜唾液/mL — — 1 1 — —
蔗糖酶溶液/mL — — — — 1 1
(3)实验结果及结论。
3、6号试管出现红黄色沉淀,其他试管不会出现。结论:酶具有专一性。
4.探究酶催化的高效性
(1)实验原理。
①过氧化氢酶及二氧化锰均能催化过氧化氢分解产生H2O和 O2。
②通过观察两支试管中气泡产生的速率和无明火的卫生香复燃速度可比较过氧化氢酶及二氧化锰的催化效率。
(2)实验步骤、结果及结论。
试管编号 1 2
2%H2O2溶液 3 mL 3 mL
二氧化锰 — 少许
新鲜的鸡肝匀浆 少许 —
气泡释放量 快速大量 缓慢较多
卫生香燃烧 剧烈 较强
结论 与无机催化剂相比,酶的催化具有高效性
(1)肽酶能催化多种肽水解为氨基酸,也能说明肽酶具有专一性。(　√　)
(2)验证酶的专一性时,若底物选择淀粉和蔗糖,酶溶液为淀粉酶,检测底物是否被分解的试剂宜选用本尼迪特试剂,不能选用碘碘化钾溶液。(　√　)
(3)向两组等量的H2O2溶液中分别加入一定量的H2O2酶溶液和蒸馏水,两者产生的气泡速率差异比较大,说明酶的催化具有高效性。(　×　)
提示:向两组等量的H2O2溶液中分别加入一定量的H2O2酶溶液和蒸馏水只能证明酶具有催化作用;欲证明酶的催化作用具有高效性,需要将加酶组与加无机催化剂组进行比较。
一、阐明酶的本质与催化机理
[典例1-1] 下列有关酶的叙述,正确的是(　B　)
A.德国的毕希纳证明促使酒精发酵的是酵母菌细胞本身
B.酶在催化过程中,其结构会发生改变
C.酶不能脱离细胞起作用
D.酶在细胞中的合成场所都是核糖体
解析:德国的毕希纳证明促使酒精发酵的是酵母菌中的某种物质,而不是酵母菌细胞本身,
A错误;当酶分子与底物分子结合时,酶的结构会发生改变,酶的结构发生改变有利于与底物结合,有利于生化反应的进行,B正确;酶既可以在细胞内起作用,又可以在细胞外起作用,C错误;酶的本质是蛋白质或RNA,蛋白质的合成场所是核糖体,RNA的合成场所不在核糖体上,主要在细胞核中,D错误。
[典例1-2] (宁波余姚中学高一期中)下图两条曲线代表某化学反应在有酶催化和无催化剂下的反应曲线,结合曲线。下列式子中,表示酶降低的活化能的是(　A　)
　　　　　 　　　　　 　　　　　
A.A-B B.A-C
C.B-C D.C-D
解析:酶可以有效降低化学反应所需的活化能,以保证细胞内的反应在常温、常压下高效地进行,酶降低的活化能=没有酶催化时化学反应所需的能量-有酶催化时化学反应所需的能量,即为 A-B,A符合题意。
理解酶的催化机理
(1)催化过程中的形变:酶分子具有一定的形状,催化反应时,酶与底物结合形成酶底物复合物,酶分子的形状发生改变,反应结束后,酶分子从复合物上脱落,同时酶分子恢复原状(此过程为可逆的形变)。
(2)关于催化过程中活化能的变化。
酶分子作为催化剂,不影响分子本身的运动状态,而是通过降低化学反应的活化能,以实现生化反应的进行,具体原理如图所示:
二、探究酶催化的高效性与专一性
[典例2-1](台州高一期中)为研究酶的特性,某研究小组进行了实验,基本过程如表所示:
步骤 基本过程 试管A 试管B
1 加入2%过氧化氢溶液 3 mL 3 mL
2 加入马铃薯匀浆 少许 —
3 加入二氧化锰 — 少许
4 检测
据此分析,下列叙述正确的是(　B　)
A.实验的可变因素是酶的种类
B.可用产生气泡的速率作为检测指标
C.该实验能说明酶的作用具有专一性
D.不能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验
解析:根据表格分析可知,该实验是通过比较马铃薯匀浆(含过氧化氢酶)与二氧化锰催化过氧化氢的分解,以探究酶的高效性,实验中的可变因素为催化剂的种类,A、C错误;过氧化氢分解产生水和氧气,故可用产生气泡的速率作为判断反应速率的指标,B正确;鸡肝匀浆和马铃薯匀浆中均含有过氧化氢酶,均可用于过氧化氢酶的性质的探究实验,D错误。
[典例2-2](温州高一期中)下表为某同学设计的“探究酶的专一性”的实验方案。下列关于该实验方案的评价,不合理的是(　C　)
试管 1 2 3 4 5 6
1%的淀粉溶液/mL 3 — 3 — 3 —
2%的蔗糖溶液/mL — 3 — 3 — 3
蔗糖酶溶液/mL — — 2 — — 2
新鲜唾液/mL — — — 1 1 —
置于37 ℃恒温水浴中保温
碘碘化钾试剂/mL 2 2 2 2 2 2
A.设置试管1和试管2的作用是作为对照组
B.各组酶溶液的用量应保持一致
C.本实验的温度设置是无关变量,不影响实验结果
D.检测时用碘碘化钾试剂只能检测淀粉不能检测蔗糖
解析:酶溶液的用量是无关变量,各组应保持一致,C不合理。
探究酶催化的高效性实验的变量与细节分析
项目 探究酶催化的高效性
自变量 催化剂的种类(无机催化剂和酶)
因变量 气泡产生的速率或无明火的卫生香复燃的速度
无关 变量 试剂的量、反应温度、反应pH等(要求相同且条件适宜)
其他 细节 ①采用生马铃薯或新鲜肝脏的原因是过氧化氢酶的活性高,防止微生物对酶的分解等;②采用鸡肝或马铃薯匀浆比块状结构的效果更佳,原因是匀浆能够增加酶与底物的接触面积,有利于酶的催化;③若需证明酶具有催化作用,则将无机催化剂替换为蒸馏水
2.对比法探究酶的催化具有专一性
(1)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。
(2)设计方案。
项目 方案一 方案二
实验组 对照组 实验组 对照组
材料 同种底物(等量) 与酶相对 应的底物 另外一种 底物
试剂 与底物相 对应的酶 另外一 种酶 同一种酶(等量)
现象 发生 反应 不发生 反应 发生 反应 不发生 反应
结论 酶具有专一性 酶具有专一性
1.1958年,D.E.Koshland提出契合诱导学说(如下图所示),对酶促反应的过程进行了解释。
(1)A是酶,B是底物,C和D是产物。
(2)产物的多少是由底物的量决定的。
2.(1)蛋白酶洗衣粉不能用于丝质及羊毛衣料的洗涤,说明酶具有专一性。
(2)一般加酶洗衣粉清洗衣物不宜高温,说明酶发挥作用需要适宜的温度。
(3)洗涤沾有重度污渍的衣物时,需要搅拌衣物,目的是使酶与污渍充分接触。
3.(1)细胞在代谢过程中,会产生H2O2,它对细胞有毒害作用,但体内的过氧化氢酶可催化H2O2分解为H2O和O2。
(2)FeCl3也可催化H2O2的分解,其机理是FeCl3可降低H2O2分解的活化能。
(3)但与FeCl3相比,酶的催化具有高效性。第二节　酶是生物催化剂
课时1　酶的本质、催化机理及特性
素养测练
对点达标练
知识点1　绝大多数酶是蛋白质
1.下列有关酶的发现过程的叙述,错误的是( )
A.巴斯德和李比希的观点既有积极意义,又有其局限性
B.毕希纳证明了无细胞的酵母汁可进行酒精发酵
C.萨姆纳得到脲酶结晶并证明其是蛋白质
D.后来科学家证明了酶的化学本质只是RNA而非蛋白质
2.核酶是一类具有催化功能的单链RNA分子。下列叙述错误的是( )
A.核酶的催化功能具有高效性
B.核酶彻底水解产生4种物质
C.核酶可在细胞外发挥作用
D.核酶能降低化学反应的活化能
3.(温州高一期中)下列有关淀粉酶的叙述,错误的是( )
A.淀粉酶是一种能催化淀粉水解的蛋白质
B.淀粉酶与淀粉结合会形成淀粉酶淀粉复合物
C.淀粉酶结合淀粉会降低淀粉酶的活化能
D.淀粉酶在反应过程中,其空间结构会发生改变
4.(杭州高一期中)用某种蛋白酶处理甲、乙两种酶,甲、乙两种酶的活性与处理时间的关系如图所示。下列分析正确的是( )
A.处理过程前后,蛋白酶的自身性质发生改变
B.甲酶的活性不变的原因是蛋白酶使其失活
C.蛋白酶处理乙酶的反应可用双缩脲试剂检测
D.蛋白酶处理乙酶导致其空间结构改变
D正确。
知识点2　酶的催化功能具有专一性和高效性
(杭嘉湖金高一联考)阅读下列材料,回答 5～6小题。
　　为验证酶催化的某一特性,某同学设计了下表的实验(适宜的温度、pH等条件)。
步骤 操作方法 试管
甲 乙
1 注入2%H2O2溶液 3 mL 3 mL
2 注入新鲜的鸡肝匀浆 少许 -
3 二氧化锰 - 少许
4 实验结果
5.下列实验分析错误的是( )
A.该实验不能证明酶具有专一性
B.甲试管的气泡释放速率更大
C.该实验也能证明酶具有催化作用
D.制成鸡肝匀浆有利于酶与底物充分接触
6.对此同学设计实验的评价,正确的是( )
A.该实验中温度属于无关变量,但会影响实验结果
B.若新鲜的鸡肝匀浆换成马铃薯匀浆,将得出不同的实验结论
C.步骤2与3中对甲、乙进行了不同的操作,违反了单一变量原则
D.为使实验结果更明显,可以将甲试管中H2O2的量增加到4 mL
阅读下列材料,回答7～8小题。
　　某小组进行“探究酶的专一性”活动,实验思路如下表所示。
组别 甲 乙 丙 丁
1%淀粉溶液3 mL + - + -
2%蔗糖溶液3 mL - + - +
唾液淀粉酶溶液1 mL - - + +
蒸馏水1 mL + + - -
37 ℃水浴10 min,分别加入检测试剂2 mL,摇匀。热水浴2 min,观察并记录颜色变化
注:“+”表示加入,“-”表示不加入;检测试剂可选择本尼迪特试剂。
7.丙和丁可构成一组对照实验,其自变量是( )
A.酶的种类 B.底物的种类
C.反应温度 D.颜色变化
8.下列关于该实验的分析,正确的是( )
A.设置甲、乙两组是为了证明淀粉和蔗糖都是还原糖
B.热水浴加热2 min的作用是让酶促反应充分进行
C.若选用碘液作为检测试剂,则无法检测蔗糖是否水解
D.若用蔗糖酶替换唾液淀粉酶,则不能探究酶催化的专一性
9.为探究酶的特性,某同学设计并进行了如下实验(其他实验条件及操作均科学)。下列叙述正确的是( )
步骤 1号试管 2号试管
1 加蛋清液2 mL 加淀粉液2 mL
2 加充足的蛋白酶 加充足的蛋白酶
3 加双缩脲试剂 加碘液
现象 — —
A.该实验的自变量是底物的种类不同
B.该实验的因变量是显色试剂不同
C.该实验的目的是探究酶的高效性
D.该实验的结论是酶具有专一性
综合提升练
10.植物体内的过氧化物酶(POD)与抗病反应有重要关系,POD能催化过氧化氢分解,参与木质素的合成,木质素合成增加会使细胞壁增厚。僵藕生长势弱、地下茎短缩、叶片细小,严重影响莲藕生产。研究人员对僵藕和健藕(正常健康的莲藕)生长过程中POD的活性进行了比较分析,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.POD能提供过氧化氢分解所需的活化能
B.僵藕细胞壁增厚有利于细胞的增殖和生长
C.健藕的POD活性低,说明其空间结构被破坏
D.僵藕生长过程中的POD活性均高于健藕
11.(平湖高一期中)细菌内某种物质在酶的作用下转变为另一种物质的过程如图所示,其中甲～戊代表生长必需的不同物质,①～⑤代表不同的酶。野生型细菌只要在培养基中添加甲就能生长,而突变型细菌必须在培养基中添加甲、乙、丁才能生长。下列叙述正确的是( )
A.突变型细菌一定缺乏酶①和酶③
B.酶④与乙结合后不会改变酶本身的形状
C.酶②既能催化乙转变为丙,又能催化丙转变为丁
D.若丙→戊的反应受阻,突变型细菌不能生长
C错误;若丙→戊的反应受阻,突变型细菌能通过酶④合成戊,也能生长,D错误。
12.磺胺类药物能与二氢叶酸合成酶的活性部位结合,从而阻止底物对氨基苯甲酸与该酶同一活性部位结合,进而减少叶酸的生成。据此可以推测出( )
A.磺胺类药物与对氨基苯甲酸的分子结构差异很大
B.二氢叶酸合成酶与对氨基苯甲酸结合后会发生形变
C.对氨基苯甲酸浓度越高,二氢叶酸合成酶的活性也越高
D.高浓度的对氨基苯甲酸增强磺胺类药物抑制叶酸合成的作用
13.细胞代谢中某种酶与其底物、产物的关系如图所示。下列有关叙述不正确的是( )
A.酶1的变构位点和活性位点的结构与特定的氨基酸序列有关
B.酶1与产物B结合后失活,说明酶的功能由其空间结构决定
C.酶1与产物B的相互作用可以防止细胞生产过多的产物A
D.酶1有两种底物且能与产物B结合,因此酶1不具有专一性
14.某同学为了“验证淀粉酶和蔗糖酶对淀粉和蔗糖的催化作用”,设计了如表所示的实验思路。请根据相关信息回答下列问题:
试管号 1 2 3 4 5 6
1%淀粉溶液 3 mL 3 mL 3 mL — — —
2%蔗糖溶液 — — — 3 mL 3 mL 3 mL
唾液淀粉酶溶液 — 1 mL — — 1 mL —
蔗糖酶溶液 — — 1 mL — — 1 mL
本尼迪特试剂 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL
实验结果 — — — — — —
(1)该实验的自变量是 　　　 　,本尼迪特试剂的作用原理是其能与　　　　　在　　　　　条件下产生红黄色沉淀。
(2)在此实验的操作过程中,为了实验效果更好,需要控制反应温度为　　 　　。正常情况下,在此实验中可预测到有阳性反应的是试管　 。
(3)在实验过程中,要先对试管1和试管4进行操作,等观察了这两支试管是否有阳性反应后,才能对其他试管进行操作,这样做的目的是
　,
若试管1和试管4也产生阳性反应,则该实验还能验证酶的专一性吗 　　　　　 　　,产生阳性反应的原因可能是　

(写出两点)。
(4)若将试管5和试管6的检测试剂换成碘碘化钾溶液是否可以 为什么
　。 第二节　酶是生物催化剂
　说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质,酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响。
1.通过对酶的本质及功能分析,形成结构与功能观,构建酶催化作用机理的模型,培养科学思维能力。
2.通过观察、提问及实验结果分析,探究酶的特性,并能利用酶的相关特性解答社会生产中的一些问题,培养科学探究能力和社会责任意识。
3.对常见因素,如温度、pH等对酶促反应速率的影响,能自主进行实验设计并能对实验结果进行分析、讨论,具备一定的实验探究与分析能力。
课时1　酶的本质、催化机理及特性
一、绝大多数酶是蛋白质
1.酶的发现历程
时间 科学家 主要观点
18世纪末 斯帕 兰扎尼 胃液中有一种能 的物质
19世纪 巴斯德 酒精发酵是 的结果
19世纪 李比希 酒精发酵仅仅是一种 ,与酵母菌的活动无关,最多只需要酵母菌中的 参与而已
1897年 毕希纳 促使酒精发酵的是酵母菌中的某种物质(后来被命名为 ),而不是酵母菌细胞本身
1926年 萨姆纳 分离得到脲酶,其化学本质是
20世纪 80年代初 — 发现极少数特殊的酶是 ,称为核酶
2.酶的本质及催化机理
(1)酶的本质。
酶是由活细胞产生的一类 ,大多数酶是 ,少数酶是 。
(2)酶的催化机理。
①酶与底物结合示意图:
②酶促反应过程:
底物+ → 复合物→复合物的形状发生一定的变化→ (恢复原状)+ 。
特点:促使反应物发生化学变化而本身却不发生化学变化。
(3)酶作用的强弱。
用 表示,一般是指 内底物的消耗量或 的生成量。
(1)酶是由有分泌功能的细胞产生的,并且能调节生物体的生命活动。(　×　)
(2)一个酶分子只起一次作用。(　×　)
二、酶的催化功能具有专一性和高效性
1.专一性:由于酶分子的结构只适合与一种或者一类分子结合,所以一种酶只能催化 的反应。
2.高效性:由于酶通过与底物分子结合,使化学反应极易进行,所以反应效率极高。这是由于酶可以降低化学反应的活化能。化学反应进行时需要吸收能量以断开反应分子的化学键,使反应物活化并完成化学反应生成产物,这种化学反应过程中所需要的能量被称为活化能。
3.探究酶的专一性
(1)实验原理。
①淀粉(非还原糖)麦芽糖(还原糖);
②蔗糖(非还原糖)葡萄糖(还原糖)+果糖(还原糖);
③还原糖+ 沉淀。
(2)实验步骤。
试管 1 2 3 4 5 6
本尼迪特试剂/mL 2 2 2 2 2 2
1%的淀粉溶液/mL 3 — 3 — 3 —
2%的蔗糖溶液/mL — 3 — 3 — 3
新鲜唾液/mL — — 1 1 — —
蔗糖酶溶液/mL — — — — 1 1
(3)实验结果及结论。
号试管出现红黄色沉淀,其他试管不会出现。结论:酶具有专一性。
4.探究酶催化的高效性
(1)实验原理。
①过氧化氢酶及二氧化锰均能催化过氧化氢分解产生H2O和 。
②通过观察两支试管中气泡产生的速率和无明火的卫生香复燃速度可比较过氧化氢酶及二氧化锰的催化效率。
(2)实验步骤、结果及结论。
试管编号 1 2
2%H2O2溶液 3 mL 3 mL
二氧化锰 — 少许
新鲜的鸡肝匀浆 少许 —
气泡释放量 缓慢较多
卫生香燃烧 较强
结论 与无机催化剂相比,酶的催化具有
(1)肽酶能催化多种肽水解为氨基酸,也能说明肽酶具有专一性。(　√　)
(2)验证酶的专一性时,若底物选择淀粉和蔗糖,酶溶液为淀粉酶,检测底物是否被分解的试剂宜选用本尼迪特试剂,不能选用碘碘化钾溶液。(　√　)
(3)向两组等量的H2O2溶液中分别加入一定量的H2O2酶溶液和蒸馏水,两者产生的气泡速率差异比较大,说明酶的催化具有高效性。(　×　)
一、阐明酶的本质与催化机理
[典例1-1] 下列有关酶的叙述,正确的是(　B　)
A.德国的毕希纳证明促使酒精发酵的是酵母菌细胞本身
B.酶在催化过程中,其结构会发生改变
C.酶不能脱离细胞起作用
D.酶在细胞中的合成场所都是核糖体
A错误;当酶分子与底物分子结合时,酶的结构会发生改变,酶的结构发生改变有利于与底物结合,有利于生化反应的进行,B正确;酶既可以在细胞内起作用,又可以在细胞外起作用,C错误;酶的本质是蛋白质或RNA,蛋白质的合成场所是核糖体,RNA的合成场所不在核糖体上,主要在细胞核中,D错误。
[典例1-2] (宁波余姚中学高一期中)下图两条曲线代表某化学反应在有酶催化和无催化剂下的反应曲线,结合曲线。下列式子中,表示酶降低的活化能的是(　A　)
　　　　　 　　　　　 　　　　　
A.A-B B.A-C
C.B-C D.C-D
理解酶的催化机理
(1)催化过程中的形变:酶分子具有一定的形状,催化反应时,酶与底物结合形成酶底物复合物,酶分子的形状发生改变,反应结束后,酶分子从复合物上脱落,同时酶分子恢复原状(此过程为可逆的形变)。
(2)关于催化过程中活化能的变化。
酶分子作为催化剂,不影响分子本身的运动状态,而是通过降低化学反应的活化能,以实现生化反应的进行,具体原理如图所示:
二、探究酶催化的高效性与专一性
[典例2-1](台州高一期中)为研究酶的特性,某研究小组进行了实验,基本过程如表所示:
步骤 基本过程 试管A 试管B
1 加入2%过氧化氢溶液 3 mL 3 mL
2 加入马铃薯匀浆 少许 —
3 加入二氧化锰 — 少许
4 检测
据此分析,下列叙述正确的是(　B　)
A.实验的可变因素是酶的种类
B.可用产生气泡的速率作为检测指标
C.该实验能说明酶的作用具有专一性
D.不能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验
[典例2-2](温州高一期中)下表为某同学设计的“探究酶的专一性”的实验方案。下列关于该实验方案的评价,不合理的是(　C　)
试管 1 2 3 4 5 6
1%的淀粉溶液/mL 3 — 3 — 3 —
2%的蔗糖溶液/mL — 3 — 3 — 3
蔗糖酶溶液/mL — — 2 — — 2
新鲜唾液/mL — — — 1 1 —
置于37 ℃恒温水浴中保温
碘碘化钾试剂/mL 2 2 2 2 2 2
A.设置试管1和试管2的作用是作为对照组
B.各组酶溶液的用量应保持一致
C.本实验的温度设置是无关变量,不影响实验结果
D.检测时用碘碘化钾试剂只能检测淀粉不能检测蔗糖
探究酶催化的高效性实验的变量与细节分析
项目 探究酶催化的高效性
自变量 催化剂的种类(无机催化剂和酶)
因变量 气泡产生的速率或无明火的卫生香复燃的速度
无关 变量 试剂的量、反应温度、反应pH等(要求相同且条件适宜)
其他 细节 ①采用生马铃薯或新鲜肝脏的原因是过氧化氢酶的活性高,防止微生物对酶的分解等;②采用鸡肝或马铃薯匀浆比块状结构的效果更佳,原因是匀浆能够增加酶与底物的接触面积,有利于酶的催化;③若需证明酶具有催化作用,则将无机催化剂替换为蒸馏水
2.对比法探究酶的催化具有专一性
(1)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。
(2)设计方案。
项目 方案一 方案二
实验组 对照组 实验组 对照组
材料 同种底物(等量) 与酶相对 应的底物 另外一种 底物
试剂 与底物相 对应的酶 另外一 种酶 同一种酶(等量)
现象 发生 反应 不发生 反应 发生 反应 不发生 反应
结论 酶具有专一性 酶具有专一性
1.1958年,D.E.Koshland提出契合诱导学说(如下图所示),对酶促反应的过程进行了解释。
(1)A是 ,B是 ,C和D是 。
(2)产物的多少是由 决定的。
2.(1)蛋白酶洗衣粉不能用于丝质及羊毛衣料的洗涤,说明酶具有 。
(2)一般加酶洗衣粉清洗衣物不宜高温,说明酶发挥作用需要 。
(3)洗涤沾有重度污渍的衣物时,需要搅拌衣物,目的是 。
3.(1)细胞在代谢过程中,会产生H2O2,它对细胞有毒害作用,但体内的 可催化H2O2分解为 和 。
(2)FeCl3也可催化H2O2的分解,其机理是 。
(3)但与FeCl3相比,酶的催化具有 。第二节　酶是生物催化剂
课时1　酶的本质、催化机理及特性
素养测练
对点达标练
知识点1　绝大多数酶是蛋白质
1.下列有关酶的发现过程的叙述,错误的是(　D　)
A.巴斯德和李比希的观点既有积极意义,又有其局限性
B.毕希纳证明了无细胞的酵母汁可进行酒精发酵
C.萨姆纳得到脲酶结晶并证明其是蛋白质
D.后来科学家证明了酶的化学本质只是RNA而非蛋白质
解析:科学家发现极少数特殊的酶是RNA,D错误。
2.核酶是一类具有催化功能的单链RNA分子。下列叙述错误的是(　B　)
A.核酶的催化功能具有高效性
B.核酶彻底水解产生4种物质
C.核酶可在细胞外发挥作用
D.核酶能降低化学反应的活化能
解析:酶的催化具有高效性与专一性,催化机理是降低化学反应的活化能,A、D正确;核酶的本质为RNA,其初步水解产物为4种核糖核苷酸,彻底水解产物为4种碱基、核糖与磷酸,B错误;酶可以在细胞内发挥作用,也可在细胞外发挥作用,核酶也不例外,C正确。
3.(温州高一期中)下列有关淀粉酶的叙述,错误的是(　C　)
A.淀粉酶是一种能催化淀粉水解的蛋白质
B.淀粉酶与淀粉结合会形成淀粉酶淀粉复合物
C.淀粉酶结合淀粉会降低淀粉酶的活化能
D.淀粉酶在反应过程中,其空间结构会发生改变
解析:活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量,淀粉酶结合淀粉会降低淀粉的活化能,而非淀粉酶的活化能,C错误。
4.(杭州高一期中)用某种蛋白酶处理甲、乙两种酶,甲、乙两种酶的活性与处理时间的关系如图所示。下列分析正确的是(　D　)
A.处理过程前后,蛋白酶的自身性质发生改变
B.甲酶的活性不变的原因是蛋白酶使其失活
C.蛋白酶处理乙酶的反应可用双缩脲试剂检测
D.蛋白酶处理乙酶导致其空间结构改变
解析:酶在反应前后的数量和化学性质不变,A错误;甲酶在蛋白酶处理后的酶活性不变,说明甲酶能够抵抗该种蛋白酶的降解,其化学本质不是蛋白质,而是RNA,B错误;乙酶在蛋白酶处理后的酶活性降低,说明乙酶的化学本质是蛋白质,但是蛋白酶的化学本质也是蛋白质,和双缩脲试剂发生作用也会出现紫色反应,所以不能用双缩脲试剂检测蛋白酶处理乙酶的反应,C错误;乙酶被蛋白酶处理后的酶活性降低,说明蛋白酶能改变乙酶的空间结构,
D正确。
知识点2　酶的催化功能具有专一性和高效性
(杭嘉湖金高一联考)阅读下列材料,回答 5～6小题。
　　为验证酶催化的某一特性,某同学设计了下表的实验(适宜的温度、pH等条件)。
步骤 操作方法 试管
甲 乙
1 注入2%H2O2溶液 3 mL 3 mL
2 注入新鲜的鸡肝匀浆 少许 -
3 二氧化锰 - 少许
4 实验结果
5.下列实验分析错误的是(　C　)
A.该实验不能证明酶具有专一性
B.甲试管的气泡释放速率更大
C.该实验也能证明酶具有催化作用
D.制成鸡肝匀浆有利于酶与底物充分接触
解析:该实验证明了酶具有高效性,A正确;要证明酶具有催化作用需要设置未添加催化剂的空白对照组,C错误。
6.对此同学设计实验的评价,正确的是(　A　)
A.该实验中温度属于无关变量,但会影响实验结果
B.若新鲜的鸡肝匀浆换成马铃薯匀浆,将得出不同的实验结论
C.步骤2与3中对甲、乙进行了不同的操作,违反了单一变量原则
D.为使实验结果更明显,可以将甲试管中H2O2的量增加到4 mL
解析:马铃薯匀浆和新鲜的鸡肝匀浆都有较多的过氧化氢酶,将得出相同的实验结论,B错误;H2O2的量为无关变量,要遵循等量原则,甲、乙试管中H2O2的量要保持相等,D错误。
阅读下列材料,回答7～8小题。
　　某小组进行“探究酶的专一性”活动,实验思路如下表所示。
组别 甲 乙 丙 丁
1%淀粉溶液3 mL + - + -
2%蔗糖溶液3 mL - + - +
唾液淀粉酶溶液1 mL - - + +
蒸馏水1 mL + + - -
37 ℃水浴10 min,分别加入检测试剂2 mL,摇匀。热水浴2 min,观察并记录颜色变化
注:“+”表示加入,“-”表示不加入;检测试剂可选择本尼迪特试剂。
7.丙和丁可构成一组对照实验,其自变量是(　B　)
A.酶的种类 B.底物的种类
C.反应温度 D.颜色变化
解析:根据表格分析可知,丙和丁都加入了1 mL的唾液淀粉酶溶液,属于无关变量;丙加入1%淀粉溶液 3 mL,丁加入2%蔗糖溶液3 mL,两者的底物不同,属于单一变量;反应温度属于无关变量;颜色变化是因变量。综上所述,B符合题意。
8.下列关于该实验的分析,正确的是(　C　)
A.设置甲、乙两组是为了证明淀粉和蔗糖都是还原糖
B.热水浴加热2 min的作用是让酶促反应充分进行
C.若选用碘液作为检测试剂,则无法检测蔗糖是否水解
D.若用蔗糖酶替换唾液淀粉酶,则不能探究酶催化的专一性
解析:甲、乙两组的底物是淀粉和蔗糖,用检测试剂检验是为了证明淀粉和蔗糖都不是还原糖,A错误;热水浴加热2 min的作用是让检测试剂检验还原糖,B错误;蔗糖及蔗糖水解产物都不能与碘液发生颜色反应,故用碘液无法判断蔗糖是否被催化水解,C正确;用蔗糖酶替换唾液淀粉酶,丙组无颜色反应,而丁组有颜色反应,也能探究酶催化的专一性,D错误。
9.为探究酶的特性,某同学设计并进行了如下实验(其他实验条件及操作均科学)。下列叙述正确的是(　A　)
步骤 1号试管 2号试管
1 加蛋清液2 mL 加淀粉液2 mL
2 加充足的蛋白酶 加充足的蛋白酶
3 加双缩脲试剂 加碘液
现象 — —
A.该实验的自变量是底物的种类不同
B.该实验的因变量是显色试剂不同
C.该实验的目的是探究酶的高效性
D.该实验的结论是酶具有专一性
解析:两组实验同酶不同底物,所以实验的自变量是底物的种类不同,A正确;该实验的因变量是底物的分解情况,常用底物的剩余量表示,B错误;两组实验同酶不同底物,即实验目的是探究酶的专一性,C错误;该实验的检测方法不合理,1号试管中蛋白酶的本质是蛋白质,也可以与双缩脲试剂发生紫色反应,故不能检测底物的剩余量,因此也不能得出酶具有专一性的结论,D错误。
综合提升练
10.植物体内的过氧化物酶(POD)与抗病反应有重要关系,POD能催化过氧化氢分解,参与木质素的合成,木质素合成增加会使细胞壁增厚。僵藕生长势弱、地下茎短缩、叶片细小,严重影响莲藕生产。研究人员对僵藕和健藕(正常健康的莲藕)生长过程中POD的活性进行了比较分析,结果如图所示。下列叙述正确的是(　D　)
A.POD能提供过氧化氢分解所需的活化能
B.僵藕细胞壁增厚有利于细胞的增殖和生长
C.健藕的POD活性低,说明其空间结构被破坏
D.僵藕生长过程中的POD活性均高于健藕
解析:酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能,不提供能量,故POD不提供能量,A错误;木质素合成增加会使细胞壁增厚,僵藕的POD活性高,木质素合成增加,细胞壁增厚,不利于细胞的增殖和生长,故其生长势弱、地下茎短缩、叶片细小,B错误;由图可知,健藕的POD活性低,但不能由此说明其空间结构被破坏,C错误;由图可知,僵藕生长过程中的POD活性均高于健藕,D正确。
11.(平湖高一期中)细菌内某种物质在酶的作用下转变为另一种物质的过程如图所示,其中甲～戊代表生长必需的不同物质,①～⑤代表不同的酶。野生型细菌只要在培养基中添加甲就能生长,而突变型细菌必须在培养基中添加甲、乙、丁才能生长。下列叙述正确的是(　A　)
A.突变型细菌一定缺乏酶①和酶③
B.酶④与乙结合后不会改变酶本身的形状
C.酶②既能催化乙转变为丙,又能催化丙转变为丁
D.若丙→戊的反应受阻,突变型细菌不能生长
解析:突变型细菌必须在培养基中添加甲、乙、丁才能生长,说明一定缺乏合成乙、丁所必需的酶,即酶①③,A正确;酶具有专一性,酶②能催化乙转变为丙,但不能催化丙转变为丁,
C错误;若丙→戊的反应受阻,突变型细菌能通过酶④合成戊,也能生长,D错误。
12.磺胺类药物能与二氢叶酸合成酶的活性部位结合,从而阻止底物对氨基苯甲酸与该酶同一活性部位结合,进而减少叶酸的生成。据此可以推测出(　B　)
A.磺胺类药物与对氨基苯甲酸的分子结构差异很大
B.二氢叶酸合成酶与对氨基苯甲酸结合后会发生形变
C.对氨基苯甲酸浓度越高,二氢叶酸合成酶的活性也越高
D.高浓度的对氨基苯甲酸增强磺胺类药物抑制叶酸合成的作用
解析:由题意可知,磺胺类药物与对氨基苯甲酸竞争酶的活性位点,二者的分子结构相似,A不符合题意;酶与底物结合后会发生形变,B符合题意;底物浓度不会提高酶的活性,C不符合题意;高浓度的对氨基苯甲酸可以缓解磺胺类药物抑制叶酸合成的作用,D不符合题意。
13.细胞代谢中某种酶与其底物、产物的关系如图所示。下列有关叙述不正确的是(　D　)
A.酶1的变构位点和活性位点的结构与特定的氨基酸序列有关
B.酶1与产物B结合后失活,说明酶的功能由其空间结构决定
C.酶1与产物B的相互作用可以防止细胞生产过多的产物A
D.酶1有两种底物且能与产物B结合,因此酶1不具有专一性
解析:同一种酶的氨基酸的种类和数目相同,所以酶1的变构位点和活性位点的结构与特定的氨基酸序列有关,A正确;根据题意和图示分析可知,酶1与产物B结合后失活,与有活性时相比,其结构发生了变化,说明酶的功能由其空间结构决定,B正确;酶1与产物B结合后无活性,合成产物A的反应会中断,这样可以防止细胞生产过多的产物A,C正确;酶1只催化两种底物合成产物A的反应,具有专一性,D错误。
14.某同学为了“验证淀粉酶和蔗糖酶对淀粉和蔗糖的催化作用”,设计了如表所示的实验思路。请根据相关信息回答下列问题:
试管号 1 2 3 4 5 6
1%淀粉溶液 3 mL 3 mL 3 mL — — —
2%蔗糖溶液 — — — 3 mL 3 mL 3 mL
唾液淀粉酶溶液 — 1 mL — — 1 mL —
蔗糖酶溶液 — — 1 mL — — 1 mL
本尼迪特试剂 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL
实验结果 — — — — — —
(1)该实验的自变量是 　　　 　,本尼迪特试剂的作用原理是其能与　　　　　在　　　　　条件下产生红黄色沉淀。
(2)在此实验的操作过程中,为了实验效果更好,需要控制反应温度为　　 　　。正常情况下,在此实验中可预测到有阳性反应的是试管　 。
(3)在实验过程中,要先对试管1和试管4进行操作,等观察了这两支试管是否有阳性反应后,才能对其他试管进行操作,这样做的目的是
　,
若试管1和试管4也产生阳性反应,则该实验还能验证酶的专一性吗 　　　　　 　　,产生阳性反应的原因可能是　

(写出两点)。
(4)若将试管5和试管6的检测试剂换成碘碘化钾溶液是否可以 为什么
　。
解析:(1)根据表格中信息分析可知,该实验的自变量是底物的种类和酶的种类,本尼迪特试剂的作用原理是其能与还原糖在加热条件下产生红黄色沉淀。(2)唾液淀粉酶的最适温度是37 ℃,因此在此实验的操作过程中,为了实验效果更好,需要控制反应温度为37 ℃。正常情况下,2号试管的淀粉在唾液淀粉酶的作用下被水解成还原糖,6号试管的蔗糖在蔗糖酶的作用下被水解成还原糖,在此实验中可预测到有阳性反应的是试管2和6。(3)在实验过程中,要先对试管1和试管4进行操作,等观察了这两支试管是否有阳性反应后,才能对其他试管进行操作,这样做的目的是检测淀粉和蔗糖中是否含有还原糖,若试管1和试管4也产生阳性反应,则该实验不能验证酶的专一性,产生阳性反应的原因可能是淀粉和蔗糖不纯,含有还原糖或操作不规范(如试管未清洗干净)等。(4)若将试管5和试管6的检测试剂换成碘碘化钾溶液,则无法检测蔗糖是否被水解。
答案:(1)底物的种类和酶的种类　还原糖　加热(热水浴)　(2)37 ℃　2和6
(3)检测淀粉和蔗糖的纯度　不能　淀粉和蔗糖不纯,含有还原糖;操作不规范(如试管未清洗干净)等
(4)不可以,碘碘化钾溶液无法检测蔗糖是否被水解

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