第二单元 微专题一 与酶相关的拓展实验（课件PPT）-【步步高】2024年高考生物大一轮复习讲义（浙科版 浙桂第二版）

微专题一 与酶相关的拓展实验 1.鉴定酶本质的两种常用方法 (1)试剂检测法 酶溶液 脲试剂 双缩 (2)酶解法 2.“梯度法”探究酶的最适温度 (1)设计思路 (2)设计方案 相应温度 保温 3.“梯度法”探究酶的最适pH (1)设计思路 (2)设计方案 易错警示 (1)在探究酶作用的最适温度时，酶溶液和反应物混合之前，要把两者先分别放在各自所需温度下保温一段时间，若选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度，检测的试剂宜选用碘—碘化钾溶液，不应该选用本尼迪特试剂。因为选用本尼迪特试剂需热水浴加热，而该实验中需严格控制温度。 (2)在酶的最适pH探究实验中，操作时必须先将酶置于不同pH条件下，然后再加入反应物。 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)。 跟踪训练 答案　(1)实验思路：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，检测是否有还原糖的产生。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，检测是否有还原糖的产生。 (2)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。 跟踪训练 据题干可知，X酶的功能是能将糖原分解为还原糖，若X酶的化学本质是蛋白质，被蛋白酶处理后，则不能将糖原分解为还原糖；若X酶的化学本质是RNA，被RNA酶处理后，则不能将糖原分解为还原糖。题干中要求设计甲、乙两组实验，二者之间要能相互印证，因此联想相互对照。 跟踪训练 2.为了探究某种淀粉酶的最适温度，某同学进行了如图所示的实验操作。实验步骤如下： 步骤①：取10支试管，均分为五组。 每组两支试管中分别加入1 mL某种 淀粉酶溶液和2 mL质量分数为5%的淀粉溶液。 步骤②：将每组淀粉酶溶液和淀粉溶液混合并摇匀。 步骤③：将装有混合溶液的五支试管(编号1、2、3、4、5)分别置于15 ℃、25 ℃、35 ℃、45 ℃、55 ℃水浴中。反应过程中每隔1分钟从各支试管中取出一滴反应液，滴在比色板上，加1滴碘—碘化钾溶液显色。 跟踪训练 回答下列问题： (1)实验原理：淀粉在淀粉酶的催化作用下分解成还原糖；淀粉酶的活性受温度影响；用碘—碘化钾溶液可检测淀粉，因为淀粉遇碘—碘化钾溶液变蓝，根据蓝色深浅来推断淀粉酶的活性。 (2)该实验的设计存在一个明显的错误，即步骤②前应________________ ________________________________________________________。 别在15 ℃、25 ℃、35 ℃、45 ℃、55 ℃的水浴中保温一段时间 先将五组试管分 跟踪训练 该实验中在酶溶液和反应物混合之前，需要先把两者分别放在各自所需温度下保温一段时间。 跟踪训练 (3)在本实验中，各组溶液的pH要保证____________，该实验能否选用本尼迪特试剂来检测实验结果？_____，理由是________________________ ______________________________________________________。 需要热水浴加热，会改变各试管的温度，影响最终实验结果 相同且适宜 不能 利用本尼迪特试剂检测时 跟踪训练 本实验的自变量为温度，因变量为酶的活性变化，本实验通过淀粉遇碘—碘化钾溶液变蓝的深浅来推断其变化，而各溶液pH属于无关变量，要保证相同且适宜。利用本尼迪特试剂检测时需热水浴加热，会改变实验的自变量——温度，所以该实验不能选用本尼迪特试剂来检测实验结果。 跟踪训练 (4)纠正实验步骤后，进行操作。一段时间后，当第3组试管中的反应物与碘—碘化钾溶液混合开始呈棕黄色时，各组实验现象如下表所示(“＋”表示蓝色程度)。 组别 1 2 3 4 5 处理温度/℃ 15 25 35 45 55 结果 ＋＋ ＋ 棕黄色 ＋ ＋＋ 分析上述实验结果，可以得出该淀粉酶的最适温度在___________之间。某同学在进行本实验的过程中，发现反应时间过长。为缩短反应时间，请你提出合理的改进措施：__________________________________。 25～45 ℃ 增加淀粉酶的量(或降低底物的浓度) 跟踪训练 根据表中数据可知，第3组试管开始呈棕黄色，说明此试管中已经没有淀粉了，因此淀粉酶的最适温度介于25 ℃和45 ℃之间。 组别 1 2 3 4 5 处理温度/℃ 15 25 35 45 55 结果 ＋＋ ＋ 棕黄色 ＋ ＋＋ 跟踪训练 3.下面的表格分别是某兴趣小组探究温度对酶活性影响的实验步骤和探究过氧化氢酶作用的最适pH的实验结果。据此回答下列问题： 探究温度对酶活性的影响(实验一) 实验步骤 分组 甲组 乙组 丙组 ①新鲜α-淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL ②可溶性淀粉溶液 5 mL 5 mL 5 mL ③控制温度 0 ℃ 60 ℃ 90 ℃ ④将新鲜α-淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合后分别放在恒温水浴中保温一段时间 ⑤测定单位时间内淀粉的________ 跟踪训练 探究过氧化氢酶作用的最适pH(实验二) 组别 A组 B组 C组 D组 E组 pH 5 6 7 8 9 H2O2完全分解所需时间(秒) 300 180 90 192 284 跟踪训练 (1)pH在实验一中属于______变量，而在实验二中属于____变量。 无关 自 实验一探究的是温度对酶活性的影响，因此自变量是温度，因变量是酶活性，pH属于无关变量；而实验二是探究过氧化氢酶作用的最适pH，自变量是pH。 跟踪训练 (2)实验一的①②③步骤为错误操作，正确的操作应该是____________ ___________________________________________________________________。实验一的⑤步骤最好选用_______________(试剂)测定单位时间内淀粉的_______。 酶溶液和可溶性淀粉溶液分别达到预设温度后再混合(其他合理答案 碘—碘化钾溶液 剩余量 使新鲜α-淀粉 也可) 跟踪训练 探究温度对酶活性影响的实验中，应该先使酶和底物分别达到预设温度，然后再将底物和酶混合后，在预设温度下进行反应，否则会影响实验结果的准确性。因此，实验一的①②③步骤为错误操作。淀粉遇碘—碘化钾溶液变蓝，因此实验一的⑤步骤最好选用碘—碘化钾溶液来测定单位时间内淀粉的剩余量，单位时间内淀粉的剩余量越多，说明酶活性越低。 跟踪训练 (3)如将实验一的新鲜α-淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为鲜肝匀浆和H2O2溶液，你认为是否科学？________。为什么？_________________ ________________________________。 (4)分析实验二的结果，可得到的结论是__________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________；在该预实验的基础上要进一步探究该过氧化氢酶的最适pH，可在pH为______之间设置梯度。 不科学 响H2O2的分解，从而影响实验结果 因为温度会直接影 6～8 该过氧化氢酶的最适pH约为7，pH降低或升高，酶活性均降低(或在pH为5～7的范围内，随pH的升高该过氧化氢酶活性升高；在pH为7～9的范围内，随pH的升高该过氧化氢酶活性降低) 跟踪训练 $$