内容正文:
加强课2 对酶相关实验的基本思想和方法的迁移应用
生物学
知识整合
1.酶相关实验设计中的“酶解法”
(1)实验设计中可用酶催化底物分解,根据酶处理后的变化,来证明酶的作用。
(2)鉴定酶本质的“酶解法”模型
“酶解法”——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。酶必须保持正常的空间结构才能发挥催化作用,因此,可以分别利用蛋白酶和RNA酶处理某酶,再观察其功能是否受影响来确定该酶的本质。
2.酶实验设计中的“对比法”
(1)对比法验证酶的高效性
①设计思路:通过将不同类型催化剂(主要是酶与无机催化剂)催化底物的反应速率进行比较,得出结论。
生物学
②设计方案
项目 实验组 对照组
材料 等量的同一种底物
试剂 与底物相对应的酶溶液(如生物材料研磨液) 等量的无机催化剂
现象 反应速率很快,或反应用时短 反应速率缓慢,或反应用时长
结论 酶具有高效性
(2)对比法验证酶的专一性
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。
生物学
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
生物学
②设计方案
生物学
②设计方案
生物学
命题探究
1.(经典高考)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系如图所示。下列分析错误的是( )
A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解
B.甲酶不可能是具有催化功能的RNA
C.乙酶的化学本质为蛋白质
D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
B
解析:观察曲线图看出,甲酶的活性始终保持不变,说明甲酶能抗该种蛋白酶的降解;从酶的化学成分上来看,绝大多数是蛋白质,极少数是RNA,甲酶可能是具有生物催化作用的RNA;乙酶的活性不断降低,说明其能被该种蛋白酶降解,其本质为蛋白质;乙酶被降解的过程中其分子结构会发生改变。
生物学
2.如图表示酶X的活性与温度的关系示意图。下列有关分析错误的是( )
A.在实际生产中,酶X制剂几乎在所有的季节都能使用
B.酶X的化学本质是有机物,具有高效性和专一性的特点
C.测定酶X的活性时,实验对pH、底物量和酶量没有要求
D.在20~40 ℃范围内设置更小的温度梯度,可进一步探究酶X的最适温度
C
生物学
解析:据图可知,酶X从10~70 ℃条件下的活性都较高,由此可推知在实际生产中,酶X制剂几乎在所有的季节都能使用;酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,酶具有高效性和专一性的特点;本题研究的是酶X的活性与温度的关系,自变量是温度,pH、底物量和酶量均属于无关变量,所以测定酶X的活性时,pH、底物量和酶量都应保持相同且适宜;本实验可确定酶X的最适温度在 20~40 ℃,但由于温度梯度较大,所以要进一步探究酶X的最适温度,可在20~40 ℃范围内设置更小的温度梯度。
生物学
3.(不定项)(2021·山东日照二模)某小组为研究温度对酶活性的影响,在t1、t2、t3温度下,分别用淀粉酶水解淀粉,保温相同时间后测定生成物的量分别为a、b、c,且b>a>c,温度各升高相同幅度,重复上述实验,测定生成物的量分别为a′、b′、c′,且a′>a,b′>b,c>c′。下列相关分析正确的是( )
A.该淀粉酶的最适温度在t2~t3之间
B.当温度为t1时,可通过提高淀粉浓度来提高酶的活性
C.当温度在t2~t3之间时,随温度升高酶的活性降低
D.b>c是因为温度为t3时部分酶的空间结构可能发生改变
AD
生物学
解析:t1、t2、t3温度下保温相同时间后测定生成物的量分别为a、b、c,且b>a>c,说明t2在三个温度中最接近最适温度;升高相同温度后,a′>a,b′>b,说明升高温度后酶活性上升了,t1、t2温度均低于最适温度,且t2更接近最适温度;而c>c′,说明升高温度后t3酶活性反倒降低了,则t3温度应高于最适温度,故最适温度在t2~t3之间;酶的活性受温度和pH影响,与淀粉浓度无关;根据分析可知,t2~t3之间,随温度升高,酶活性先升高后降低;与t1、t2相比,t3时温度最高且酶活性最低,部分酶的空间结构可能发生变化。
生物学
4.(经典高考)为了研究温度对某种酶活性的影响,设置三个实验组:A组(20 ℃)、B组(40 ℃)和C组 (60 ℃),测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同),结果如下图所示。回答下列问题。
(1)三个温度条件下,该酶活性最高的是 组。
解析:(1)题图信息显示,60 ℃条件下酶最终会失活,40 ℃条件