2025届高考生物一轮复习：考点6 酶的相关实验探究

1.验证酶具有催化作用及酶的高效性 思考并讨论：　 ⑴实验原理？ ⑵实验的自变量？因变量？ ⑶观测指标？ ⑷实验结论？ 试管编号 1 2 3 H202溶液2mL + + + 新鲜肝脏研磨液3滴 + 3.5%FeCl33滴 + 观察现象 点燃的卫生香 考点二 酶的相关实验探究 1.验证酶具有催化作用及酶的高效性 思考并讨论：　 ⑴实验原理？ 试管编号 1 2 3 H202溶液2mL + + + 新鲜肝脏研磨液3滴 + 3.5%FeCl33滴 + 观察现象 点燃的卫生香 考点二 酶的相关实验探究 点燃但无火焰的卫生香燃烧 1.验证酶具有催化作用及酶的高效性 思考并讨论：　 ⑵实验的自变量？因变量？ 试管编号 1 2 3 H202溶液2mL + + + 新鲜肝脏研磨液3滴 + 3.5%FeCl33滴 + 观察现象 点燃的卫生香 考点二 酶的相关实验探究 自变量：是否加入催化剂以及催化剂的种类 因变量：氧气生成速率 ⑶观测指标？ 点燃但无火焰的卫生香燃烧情况 ⑷实验结论？ 1、2组比较，酶具有催化作用 1、2、3组比较，酶的催化作用具有高效性 2.探究酶的专一性 实验步骤 一 取两支试管，编号1、2 二 1号试管中加入2 mL淀粉溶液 2号试管中加入2 mL蔗糖溶液 三 加入淀粉酶溶液2滴，振荡， 试管下半部浸到60 ℃左右的温水中，保温5 min 四 加入斐林试剂→振荡→沸水浴煮沸1 min 实验现象 结论 ①单一变量？ ②实验原理？ ③该实验能否用碘液作为检测试剂？为什么？ ④该实验还可以如何设计也能达到验证效果？ 砖红色沉淀 无变化 淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解（酶具有专一性） 底物不同 2.探究酶的专一性 实验步骤 一 取两支试管，编号1、2 二 1号试管中加入2 mL淀粉溶液 2号试管中加入2 mL蔗糖溶液 三 加入淀粉酶溶液2滴，振荡，试管下半部浸到60 ℃左右的温水中，保温5 min 四 加入斐林试剂→振荡→沸水浴煮沸1 min 实验现象 结论 ②实验原理？ 砖红色沉淀 无变化 淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解（酶具有专一性） ③该实验能否用碘液作为检测试剂？为什么？ 2.探究酶的专一性 实验步骤 一 取两支试管，编号1、2 二 1号试管中加入2 mL淀粉溶液 2号试管中加入2 mL蔗糖溶液 三 加入淀粉酶溶液2滴，振荡，试管下半部浸到60 ℃左右的温水中，保温5 min 四 加入斐林试剂→振荡→沸水浴煮沸1 min 实验现象 结论 ④该实验还可以如何设计也能达到验证效果？ 砖红色沉淀 无变化 淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解（酶具有专一性） 3.探究温度对淀粉酶活性的影响 (1)实验原理 温度影响___________，从而影响____________，滴加碘液，根据 ____________________________来判断酶的活性。 淀粉的水解 是否出现蓝色及蓝色的深浅 碘液 酶的活性 无蓝色出现 蓝色 (2)实验步骤、现象及结论 试管编号 1 1′ 2 2′ 3 3′ 实验步骤 一 2mL淀粉酶溶液 2mL可溶性淀粉溶液 2mL淀粉 酶溶液 2mL可溶性 淀粉溶液 2mL淀粉 酶溶液 2mL可溶性淀粉溶液 二 在冰水中水浴5min 在60℃温水中水浴5min 在沸水中水浴5min 三 1与1′、2与2′、3与3′试管内液体混合，摇匀 四 在冰水中水浴数分钟 在60℃温水中水浴相同时间 在沸水中水浴相同时间 五 取出试管，分别滴加2滴碘液，摇匀，观察现象 实验现象 结论 酶发挥催化作用需要适宜的温度条件，温度过高和过低都将影响酶的活性 蓝色 无蓝色出现 蓝色 思考：　 ①探究温度对酶活性的影响时，反应物和酶在混合之前应如何操作？ ②该实验是否可用斐林试剂代替碘液作用为检测试剂？为什么？ ③该实验是否可用H2O2作反应物？ 一定要让反应物和酶在各自所需的温度下保温一段时间，再进行混合。 不可以。 因为斐林试剂需在水浴加热条件下才会发生特定的颜色反应，而该实验中需严格控制温度。 不可以，因为H2O2易分解，加热条件下其分解会加快，氧气的产生速率增加，并不能准确反映酶活性的变化。　　　 (2)实验步骤、现象及结论 试管编号 1 1′ 2 2′ 3 3′ 实验步骤 一 2mL淀粉酶溶液 2mL可溶性淀粉溶液 2mL淀粉 酶溶液 2mL可溶性 淀粉溶液 2mL淀粉 酶溶液 2mL可溶性淀粉溶液 二 在冰水中水浴5min 在60℃温水中水浴5min 在沸水中水浴5min 三 1与1′、2与2′、3与3′试管内液体混合，摇匀 四 在冰水中水浴数分钟 在60℃温水中水浴相同时间 在沸水中水浴相同时间 五 取出试管，分别滴加2滴碘液，摇匀，观察现象 实验现象 结论 酶发挥催化作用需要适宜的温度条件，温度过高和过低都将影响酶的活性 蓝色 无蓝色出现 蓝色 ④本实验两次保温的目的分别是？ 第一次：使酶和底物都达到实验所需要温度 第二次：使反应在实验温度下充分进行 实验：探究pH对H202酶活性的影响 (1)实验原理 PH影响__________，从而影响_________________，也可用 _________________________________的情况来检验氧气的生成速率。 点燃的无为焰的卫生香燃烧的情况 气泡产生的速率 酶的活性 (2)实验步骤、现象及结论 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 二 注入不同pH的溶液 1 mL蒸馏水 1 mL盐酸 1 mL NaOH溶液 三 注入等量的过氧化氢溶液 2 mL 2 mL 2 mL 四 观察现象 实验结论 酶的催化作用需要适宜PH，PH偏高或偏低都会影响酶的活性。 有大量气泡产生 基本无气泡产生 基本无所泡产生 思考：　 ①本实验为何先调酶液的pH，然后再将反应物与酶混合？也可如何操作达到同样的效果？ ②探究pH对酶活性的影响时，能否使用斐林试剂作指示剂？ ③该实验能否采用淀粉酶催化淀粉水解来进行？能否用碘液作指示剂？ 保证酶在实验所需的PH条件下发挥作用，从而保证实验结果的准确性； 将酶和底物分别调节到实验所需的PH再混合； 不能 因为盐酸会和斐林试剂发生反应，使斐林试剂失去作用。 不宜采用淀粉酶催化淀粉水解， 因为在酸性条件下淀粉也会被水解，从而影响实验的观察效果。　　　 不能用碘液作鉴定试剂， 因为碘液会和NaOH发生化学反应，使碘与淀粉生成蓝色络合物的机会大大减少。 1.(2022·广东卷，13)某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见下表。下列分析错误的是(　　) C 组别 pH CaCl2 温度/℃ 降解率/% ① 9 ＋ 90 38 ② 9 ＋ 70 88 ③ 9 － 70 0 ④ 7 ＋ 70 58 ⑤ 5 ＋ 40 30 注：＋/－分别表示有/无添加，反应物为Ⅰ型胶原蛋白。 A.该酶的催化活性依赖于CaCl2 B.结合①②组的相关变量分析，自变量为温度 C.该酶催化反应的最适温度为70 ℃，最适pH为9 D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物 14 2.(2022·南京中华中学期末)下表是某学生设计的有关实验方案。据表分析，下列说法正确的是(　　) D 组别 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 质量分数为3%的淀粉溶液/mL 2 － 2 － 2 － 质量分数为3%的蔗糖溶液/mL － 2 － 2 － 2 质量分数为2%的α－淀粉酶溶液/mL 1 1 1 1 1 1 反应温度/℃ 0 0 X X 100 100 检测试剂Y 2滴 2滴 2滴 2滴 2滴 2滴 注：表中“－”表示没有添加。 A.本实验的“检测试剂Y”可使用碘液或斐林试剂 B.③④两组实验可用于验证酶的专一性，反应温度X为37 ℃ C.若X、Y的设置正确，则②④⑥三组可说明温度能影响酶活性 D.若X、Y的设置正确，则1 mL α－淀粉酶溶液的用量是无关变量 pH 相对活性 酶 3 5 7 9 11 M 0.7 1.0 1.0 1.0 0.6 L 0.5 1.0 0.5 0.2 0.1 3.(2022·重庆，7)植物蛋白酶M和L能使肉类蛋白质部分水解，可用于制作肉类嫩化剂。某实验小组测定并计算了两种酶在37 ℃、不同pH下的相对活性，结果见下表。下列叙述最合理的是( ) A.在37 ℃时，两种酶的最适pH均为3 B.在37 ℃长时间放置后，两种酶的活性不变 C.从37 ℃上升至95 ℃，两种酶在pH为5时仍有较高活性 D.在37 ℃、pH为3～11时，M更适于制作肉类嫩化剂 D 4.(多选)(2022·山东日照模拟)右图中c表示温度对酶促反应速率的影响，a表示底物分子具有的能量，b表示温度对酶空间结构的影响。下列叙述错误的是(　　 ) A.随着温度升高，底物分子进行化学反应所需的活化能增多 B.在位点1、2所对应的温度时，酶活性较低的机理完全相同 C.温度对反应速率影响的机理与酶对反应速率影响的机理相同 D.底物分子的能量与酶空间结构均会影响酶促反应速率 ABC 5.(2023·中原名校联盟)某生物兴趣小组为了探究pH对某种酶活性的影响，做了如下实验。请结合实验回答问题： 实验步骤： 一、取3支洁净的试管，编号为A、B、C，分别加入等量的酶溶液； 二、在每支试管中加入等量的底物溶液； 三、在A、B、C试管中加入等量的缓冲液，使pH分别稳定在5.0、7.0、9.0； 四、将3支试管置于不同的温度下，定时检测产物浓度。 (1)上述实验步骤中存在两处明显错误，请更正：__________________________ _________________________________________________________________________________________。 应将步骤二、三顺序调换； 步骤四更正为：将3支试管置于最适温度(或相同且适宜温度)下，定时检测产物浓度 (2)在实验操作正确的情况下，实验结果如图。 ①该实验中酶促反应速率用_______________________ ___________________________________表示。 实验开始1 min后A组产物浓度不再增加 的原因是______________________________________ 单位时间内产物的生成量 (或单位时间内产物浓度的变化量) 底物的量有限(或底物浓度是一定的) 5.(2023·中原名校联盟)某生物兴趣小组为了探究pH对某种酶活性的影响，做了如下实验。请结合实验回答问题： 实验步骤： 一、取3支洁净的试管，编号为A、B、C，分别加入等量的酶溶液； 二、在每支试管中加入等量的底物溶液； 三、在A、B、C试管中加入等量的缓冲液，使pH分别稳定在5.0、7.0、9.0； 四、将3支试管置于不同的温度下，定时检测产物浓度。 5.(2023·中原名校联盟)某生物兴趣小组为了探究pH对某种酶活性的影响，做了如下实验。请结合实验回答问题： 实验步骤： 一、取3支洁净的试管，编号为A、B、C，分别加入等量的酶溶液； 二、在每支试管中加入等量的底物溶液； 三、在A、B、C试管中加入等量的缓冲液，使pH分别稳定在5.0、7.0、9.0； 四、将3支试管置于不同的温度下，定时检测产物浓度。 ②为进一步探究该酶作用的最适pH，应在pH为_______________________范围开展实验。请写出实验设计思路：_________________________________________ ___________________________________________________________________________ ____________________。 0～7.0(或大于0小于7) 在pH 0～7.0之间每隔一定pH设置一个实验组，其他实验条件适宜且保持一致。反应一定时间后检测产物浓度，确定最适pH 2H2O2eq \o(―――――→,\s\up14(过氧化氢酶))2H2O＋O2↑，可用 的情况来检验O2的生成速率。 2H2O2eq \o(――――→,\s\up17(过氧化氢酶))2H2O＋O2 $$