微专题系列（二） 酶的相关实验设计与分析-【金版新学案】2023-2024学年新教材高一生物必修1 分子与细胞同步课堂高效讲义配套课件（人教版2019）

微专题系列(二)　 酶的相关实验设计与分析 　 第5章　细胞的能量供应和利用 0 1．酶具有高效性的实验设计思路 (1)实验组：底物＋生物催化剂(酶)→底物分解速率(或产物生成速率)。 (2)对照组：底物＋无机催化剂→底物分解速率(或产物生成速率)。 说明：实验组是接受实验变量处理的对象组，对照组也称控制组，对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组。实验组和对照组不是固定不变的，具体哪个作为实验组，哪个作为对照组，要根据实验目的进行分析判断。 例1　 某研究性学习小组按下表进行了实验操作，发现试管2产生了比试管1明显多的气泡。该实验说明了　 　 A．酶具有专一性　 B．酶具有高效性 C．酶具有多样性　 D．酶是蛋白质 √ 操作顺序 具体操作 试管 1 2 ① 加入体积分数为3%的H2O2溶液 2 mL 2 mL ② 滴加质量分数为3.5%的FeCl3溶液 2滴 — 滴加质量分数为20%的肝脏研磨液(含过氧化氢酶) — 2滴 根据表中信息可以看出，该实验的自变量是催化剂的种类(酶和无机催化剂)，因变量是过氧化氢分解速度的快慢；根据题干中“试管2产生了比试管1明显多的气泡”可推知，过氧化氢酶的催化效率比无机催化剂FeCl3要高，因此该实验说明了酶具有高效性，B正确。 操作顺序 具体操作 试管 1 2 ① 加入体积分数为3%的H2O2溶液 2 mL 2 mL ② 滴加质量分数为3.5%的FeCl3溶液 2滴 — 滴加质量分数为20%的肝脏研磨液(含过氧化氢酶) — 2滴 2．酶具有专一性的实验分析 实验组：底物A＋相应酶液A 底物被分解 对照组：底物B＋酶液A 底物未被分解 实验组：底物A＋相应酶液A 底物被分解 对照组：底物A ＋酶液B 底物未被分解 表格所示为探究酶的专一性实验，根据表中实验过程判断下列叙述正确的是　　 A．该实验的自变量是酶溶液的量 B．该实验的观察指标也能用碘液检测 C．利用斐林试剂能检测出试管3有麦芽糖生成 D．试管1、2的目的是为了说明淀粉和蔗糖不能和斐林试剂发生反应 √ 例2　 试管 1 2 3 4 5 6 斐林试剂/mL 2 2 2 2 2 2 1%淀粉溶液/mL 3 \ 3 \ 3 \ 2%蔗糖溶液/mL \ 3 \ 3 \ 3 淀粉酶溶液/mL \ \ 1 1 \ \ 蔗糖酶溶液/mL \ \ \ \ 1 1 实验结果 该实验的自变量有酶的种类、底物的种类，A错误；该实验的观察指标不能用碘液检测，原因是蔗糖溶液及其分解产物都不变色，B错误；麦芽糖属于还原糖，利用斐林试剂能检测出试管3和6号有还原糖生成，但不能确定就是麦芽糖，C错误；试管1、2的目的是为了说明淀粉和蔗糖不能和斐林试剂发生反应，D正确。 试管 1 2 3 4 5 6 斐林试剂/mL 2 2 2 2 2 2 1%淀粉溶液/mL 3 \ 3 \ 3 \ 2%蔗糖溶液/mL \ 3 \ 3 \ 3 淀粉酶溶液/mL \ \ 1 1 \ \ 蔗糖酶溶液/mL \ \ \ \ 1 1 实验结果 3．探究温度、pH对酶活性的影响 (1)探究温度对酶活性的影响 ①实验原理：温度影响淀粉酶的活性，进而影响淀粉的水解速率。淀粉遇碘液变蓝，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅可以判断酶活性。 蓝色 淀粉 麦芽糖 无蓝色出现 ②实验步骤、现象及结论 取6支试管，分别编号为1与1′、2与2′、3与3′，并分别进行以下操作。 试管编号 1 1′ 2 2′ 3 3′ 实验步骤 一 2 mL淀粉酶溶液 2 mL可溶性淀粉溶液 2 mL淀粉酶溶液 2 mL可溶性淀粉溶液 2 mL淀粉酶溶液 2 mL可溶性淀粉溶液 二 在冰水中水浴5 min 在60 ℃温水中水浴5 min 在沸水中水浴5 min 三 1与1′试管内液体混合，摇匀 2与2′试管内液体混合， 摇匀 3与3′试管内液体混合，摇匀 四 在冰水中水浴数分钟 在60 ℃温水中水浴数分钟 在沸水中水浴数分钟 五 取出试管，分别滴加2滴碘液，摇匀，观察现象 实验现象 呈蓝色 无蓝色出现 呈蓝色 结论 酶发挥催化作用需要适宜的温度条件，温度过高或过低都会影响酶活性 (2)探究pH对酶活性的影响 ①实验原理：2H2O2 2H2O＋O2。 ②实验步骤 实验步骤 实验操作内容 试管1 试管2 试管3 一 注入等量过氧化氢酶溶液 2滴 2滴 2滴