内容正文:
5.1降低化学反应活化能的酶
S z L w h
珠珠的电脑 (珠) -
细胞代谢
概念
催化
主要场所
(细胞质基质)
类型
异化作用
同化作用
自养型、
异养型
需氧型、
厌氧型、
兼性厌氧型
本节∙要点
S z L w h
判断正误
1.脲酶能将尿素分解为氨和二氧化碳,萨姆纳从刀豆种子中提取到了脲酶,并证明脲酶是蛋白质。( )
2.每一种酶只能催化一种化学反应。( )
3.酶的活性越高,酶促反应速率一定越快。( )
4.细胞中的各类化学反应之所以能有序进行,还与酶在细胞中的分布有关。
( )
5.酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。( )
练习∙反馈
×
√
×
×
√
S z L w h
判断正误
6.低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成,导致酶变性失活。( )
7.酶、抗体、激素都是由氨基酸通过肽键连接而成的。( )
8.细胞中生物大分子的合成需要酶来催化。( )
9.胰蛋白酶和胰岛素发挥完作用后都立即被灭活。( )
10.酶具有催化作用,并都能与双缩脲试剂反应呈紫色。( )
11.酶通过提供反应所需的活化能提高反应速率。( )
12.能够促使唾液淀粉酶水解的是淀粉酶。( )
练习∙反馈
×
×
×
√
×
×
×
S z L w h
判断正误
13.细胞代谢能够有条不紊地进行,主要由酶的高效性决定。( )
14.酶是由具有分泌功能的细胞产生的。( )
15.酶既可作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物。( )
16.保存酶一般要在最适pH和低温的条件下。( )
17.可以有两个不同的温度或pH,能达到相同的促进效果。( )
18.制作果汁时使用纤维素酶和果胶酶是利用了酶的专一性。( )
19.制作果汁时加入的纤维素酶和果胶酶越多效果越好。( )
练习∙反馈
×
×
√
√
√
×
√
S z L w h
一、酶的本质和作用
1.酶本质的探索历程
游戏挑战!
S z L w h
一、酶的本质和作用
巴斯德之前:发酵是纯化学反应,与生命活动无关。
发酵与活细胞有关,发酵是整个细胞而不是细胞中某种物质其作用
引起发酵的是细胞中的某些物质,但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用
酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起到催化作用,就像在活酵母细胞中一样。
巴斯德
李比希
毕希纳
①对酵母菌发酵的探索
发现了起催化作用的物质——酶
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②对酶本质的探索
萨姆纳:从刀豆中提纯脲酶,并证明其化学本质是蛋白质
发现少数RNA具有催化功能,称为核酶。
萨姆纳之后
科学家们获得胃蛋白酶,胰蛋白酶等许多酶的结晶,并证明这些酶的化学本质是蛋白质。
切赫、奥尔特曼
发现了绝大多数酶是蛋白质,少数RNA。
切赫
奥尔特曼
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。
酶的本质
酶的来源
酶的作用
概念:
一、酶的本质和作用
S z L w h
一、酶的本质和作用
2.酶的本质和功能
还有线粒体、叶绿体
S z L w h
一、酶的本质和作用
2.酶的本质和功能
A.设计思路: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。所以对酶本质的鉴定常常是变相地考查蛋白质或RNA的鉴定方法。
鉴定酶的本质
某种酶 + 蛋白酶
加入酶的底物
底物没有被催化→该酶是蛋白质
底物被催化→该酶是RNA
B.方案:
用RNA酶处理甲酶和乙酶,测定该酶的活性,与本实验进行相互对照。
S z L w h
若图中曲线为没有催化剂和有酶催化的反应曲线,则:
(1)没有酶催化的反应曲线是 ,有酶催化的反应曲线是 ;
(2)ac段含义 ;
(3)bc段含义 ;
(4)ab段的含义是 ;
(5)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b点在纵轴上将 移动 。
(6)加热能加快化学反应速度,其作用机理与酶相同吗?
②
①
酶降低的活化能
向上
3.酶的作用机理
在无催化剂时,反应所需要的活化能
在有酶催化时,反应所需要的活化能
不同,加热能提高反应物分子的能量,不能降低活化能。
一、酶的本质和作用
活化能: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。
S z L w h
一、酶的本质和作用
A.消化酶:是一类水解酶。有的由消化腺分泌到下消化道中,属于胞外酶,有的则参与细胞内消化,如溶酶体中的一些酶。
【归纳概括】关注常考的酶及其作用
B.溶菌酶:破坏细菌细胞壁中的肽聚糖。
参与非特异性免疫,噬菌体在侵染大肠杆菌时会释放溶菌酶。
S z L w h
一、酶的本质和作用
【归纳概括】关注常考的酶及其作用
C.过氧化氢酶:过氧化氢酶存在于动植物细胞中,特别在动物肝脏浓度最高。将有毒的过氧化氢分解为水和氧气。
2H2O2
过氧化氢酶
2H2O + O2
D.酪氨酸酶:催化酪氨酸转变为黑色素的关键酶
白化病是由于缺乏酪氨酸酶基因
老年白发是由于细胞衰老,酪氨酸酶活性下降。
S z L w h
练习∙反馈
1.(2022·南京模拟)20世纪80年代,科学家发现了一种RNaseP酶,是由20%的蛋白质和80%的RNA组成的,如果将这种酶中的蛋白质除去,并提高Mg2+的浓度,则留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性,这一结果表明( )
A.该RNA具有生物催化作用
B.酶是由RNA和蛋白质组成的
C.酶的化学本质是蛋白质
D.绝大多数的酶是蛋白质,少数是RNA
A
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练习∙反馈
2.端粒酶由RNA和蛋白质组成,该酶能结合到端粒上,以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链。下列叙述正确的是( )
A.大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒
B.端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶
C.正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNA
D.正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长
C
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练习∙反馈
3.下列有关生物体内酶和激素的叙述,正确的是( )
A.酶和激素都是在特定细胞的核糖体中合成的
B.某些激素的调节作用是通过影响酶的活性实现的
C.两者都是细胞结构的组成成分,都不能提供能量
D.一种酶只催化一种物质的反应,一种激素只作用于一种细胞
B
S z L w h
对比分析酶与动物激素的
“一同三不同”
相同 都具有微量、高效的特点,也具有一定特异性
不
同 产生部位 几乎所有活细胞都产生酶;而激素由内分泌器官或
细胞分泌
化学本质 绝大多数酶是蛋白质,少数为RNA;激素的化学本
质则为蛋白质、脂质、氨基酸衍生物等
作用机制 酶是催化剂,在化学反应前后,质量和性质不变;
激素作为信号分子在发挥完作用后被灭活
【归纳总结】
S z L w h
二、酶的特性
步骤 试管编号
1 2 3 4
一
二
观察
2ml
3%
常温
90℃
FeCl3
肝脏研磨液
2滴
2滴
不明显
少量
较多
大量
不复燃
不复燃
变亮
复燃
反应条件
H2O2 浓度
剂量
剂量
气泡产生
带火星的卫生香
1.过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样。
2.Fe3+与酶具有催化作用,
3.与Fe3+相比,过氧化氢酶的催化效率更高
实验:比较过氧化氢在不同条件下的分解
S z L w h
二、酶的特性
(一)高效性
与无机催化剂相比,酶能更显著地降低反应的活化能。
①a、c相比说明酶具有
②a、b相比说明酶具有
③催化剂只缩短到达平衡点的 ,
化学反应的平衡点, 改变最终生成物的量。
高效性
催化作用
不改变
时间
不能
酶和无机催化剂在反应前后数量和性质不发生改变,一段时间内可以重复利用。
意义:保证细胞代谢 进行。
能在温和的条件下快速进行
S z L w h
二、酶的特性
(二)专一性
每一种酶只能催化 化学反应。
图中A表示 ,B表示 ,E、F表示 ,C、D表示不能被A催化的物质。
一种或一类
酶
被A催化的反应物
B被分解后产生的物质
(1)物理模型——“锁和钥匙学说”
意义:细胞代谢能 进行,离不开酶的专一性。
有条不紊地
S z L w h
二、酶的特性
实验:验证酶的专一性
材料:淀粉溶液、蔗糖溶液、淀粉酶溶液、蔗糖酶溶液、斐林试剂、碘液、水浴锅等
方案一
方案二
酶相同,底物不同
底物相同,酶不同
①底物a+酶溶液
②等量底物b+等量相同酶溶液
①底物+酶溶液1
②等量相同底物+等量酶溶液2
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
淀粉酶和蔗糖酶对淀粉的水解作用
S z L w h
二、酶的特性
实验:淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
实验步骤 一 取两支试管,编号1、2
二
三 2支试管均加入______________2滴,振荡,试管下半部浸到60℃的热水中,反应5min。
四 加入__________→振荡→60℃水浴加热2min(或水浴煮沸1min)
实验现象
结论
1号试管加入2ml淀粉溶液
2号试管加入2ml蔗糖溶液
淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解
淀粉酶溶液
斐林试剂
1号试管溶液生成砖红色沉淀
2号试管溶液不生成砖红色沉淀
S z L w h
二、酶的特性
实验:淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
1、用斐林试剂检测的原理是什么?
2、不用碘液鉴定的原因是什么?
斐林试剂可以与产物(还原糖)发生颜色反应。
淀粉(非还原性) 麦芽糖(还原性)
淀粉酶
蔗糖(非还原性) 葡萄糖(还原性)+果糖(还原性)
蔗糖酶
碘液无法鉴定蔗糖是否发生水解,反应前后均不变蓝。
S z L w h
二、酶的特性
实验:淀粉酶和蔗糖酶对淀粉的水解作用
实验步骤 一 取两支试管,编号1、2
二 向两支试管各加入2ml淀粉溶液
三
四 反应5min后,向两支试管加入等量的________。
实验现象
结论
淀粉酶能催化淀粉水解,蔗糖酶不能催化淀粉水解
1号试管加入2滴淀粉酶溶液
2号试管加入2滴蔗糖酶溶液
碘液
1号试管溶液不变蓝
2号试管溶液变蓝
【思考】该实验能否用斐林试剂鉴定?
可以,1号出现砖红色沉淀,2号没有
S z L w h
二、酶的特性
(二)专一性
a. 竞争性抑制剂
抑制剂与底物竞争酶
抑制剂的结构与酶的活性中心相似,当抑制剂与酶结合时,就阻止了底物与酶结合。
由于竞争性抑制剂与底物竞争酶。因此,增大底物浓度,就是使抑制剂与酶结合的减少,从而减少抑制作用。因此,竞争性抑制剂的抑制作用可以通过增大底物浓度来抵消其抑制作用。
S z L w h
二、酶的特性
(二)专一性
b. 非竞争性抑制剂
由于非竞争性抑制剂不与底物竞争,因此,其抑制作用不能通过增加底物的浓度来抵消其抑制作用。
S z L w h
二、酶的特性
扩展题:酶抑制剂能降低酶的活性,不同的抑制剂对酶活性的影响不同。某科研小组通过实验研究了两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响,实验结果如图所示,请回答下列问题:
S z L w h
二、酶的特性
(1)该实验的自变量是 ,实验中对无关变量应进行控制,该实验的无关变量有 (至少答出两项)。
(2)据图分析,随着底物浓度的升高,抑制剂 (填类型)的作用逐渐减小甚至消失。从活化能的角度分析,推测抑制剂
降低酶促反应速率的原理是
。
抑制剂种类和有无及底物浓度
温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量等
Ⅰ
在抑制剂的作用下,酶的活性(催化效率)降低,
其降低化学反应活化能的能力下降
S z L w h
二、酶的特性
(三)酶的作用条件温和
一般来说,动物体内的酶最适温度在35-40℃;植物体内的酶最适温度在40-50℃;细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大,有的酶最适温度可达70℃。动物体内的酶最适pH大多在6.5-8.0,但也有例外,如胃蛋白酶的最适pH为1.5;植物体内的酶最适pH大多为4.5-6.5。
不同酶有各自的最适温度和pH值
酶的最适温度和最适pH是否会相互影响?
0
反应物剩余量(相对值)
PH
30℃
33 ℃
37 ℃
35 ℃
S z L w h
资料1:立白污渍爆炸盐(独有三重复合酶配方)
立白教你洗衣小绝招:
①洗前浸泡三十分钟,效果更佳
②若衣服太脏,可适当增加用量
③用温水浸泡效果更好,但水温不要超过60℃
从上面的现象你能提出来什么问题?
资料2:我们知道口腔温度和体温差不多,而当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后,却发现,唾液不再具有催化淀粉分解的功能。胃液中的蛋白酶随食糜进入小肠后还有催化功能吗?
(提示:唾液 PH 6.2-7.4,胃液 PH 0.9-1.5,小肠液 pH 7.6)
酶的催化能力受温度和PH的影响
酶催化特定化学反应的能力称为酶活性。
酶活性高低可用单位时间内底物的减少量和生成物的生成量来表示。
1.提出问题
二、酶的特性
S z L w h
二、酶的特性
(三)酶的作用条件温和
②低温下酶空间结构稳定,所以酶一般在 条件下保存。
③在高温强酸强碱下,都会 。(蛋白质变性)
①低温会 ,但 破坏酶分子结构,温度适宜时,酶的活性 。
降低酶的活性
不会
可以恢复
破坏酶的空间结构
低温
温度不同,酶活性可能相同,如a、c。
超过最适温度时,随着温度升高,酶活性下降,温度降低时,酶活性不可恢复。
超过最适pH时,随着pH升高或pH降低,酶活性下降,且酶活性不可恢复。
S z L w h
实验:影响酶活性的条件
材料选择
质量分数为2%的淀粉酶溶液、质量分数为20%的肝脏研磨液(过氧化氢酶)、
质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、体积分数为3%的过氧化氢溶液、
物质的量浓度为0.01mol/L的盐酸、物质的量浓度为0.01mol/L的NaOH溶液、缓冲液、
热水、蒸馏水、冰块、 碘液、斐林试剂
应该选择哪一种酶作实验材料 分别探究温度、pH对酶活性的影响呢 ?为什么 ?
提示:温度会影响H2O2的分解,而酸性条件下淀粉会被分解,最终影响实验结果。
二、酶的特性
S z L w h
实验:探究温度对淀粉酶活性的影响
二、酶的特性
拓展:某生物小组探究温度对酶活性的影响,用α-淀粉酶溶液和淀粉溶液作为实验材料,设计实验,回答下列相关问题。
实验步骤:
Ⅰ.取6支试管编号,分别加入2 mL的淀粉溶液。
Ⅱ.在上述6支试管中分别加入1 mL的α-淀粉酶溶液。
Ⅲ.迅速将6支试管分别放入0 ℃、20 ℃、40 ℃、60 ℃、80 ℃、100℃的水浴锅中保温5 min。
Ⅳ.取出试管,各加入等量且适量的斐林试剂,将每支试管放在50~65 ℃的水浴锅中加热2 min,观察各试管溶液中的颜色变化。
S z L w h
二、酶的特性
(1)请指出上述实验方案中存在的两处错误,并加以改正。
①
;
改正:
。
②
;
改正:
。
在没有达到设定温度前,α-淀粉酶和淀粉已经发生反应,
造成实验结果不准确
应将淀粉溶液和α-淀粉酶溶液分别在6种设定温度下保温5 min,
混合后再在各自设定的温度下继续保温相同且适宜的时间。
第Ⅳ步中,用斐林试剂鉴别还原糖,水浴加热干扰实验
第Ⅳ步中,将斐林试剂改为碘液,不用水浴加热,
观察各试管溶液中的颜色变化
S z L w h
实验:探究温度对淀粉酶活性的影响
二、酶的特性
S z L w h
1试管 1’试管 2试管 2’试管 3试管 3’试管
加淀粉 2ml — 2ml — ( ) —
加淀粉酶 — ( ) — 2ml — 2ml
保温
混合 将1’加入1中 将2’加入2中
保温 0℃冰水保温5min 60℃水浴保温5min 100℃水浴保温5min
加碘液 2滴 2滴 2滴
观察颜色
结论
0℃冰水保温5min
60℃水浴保温5min
100℃水浴保温5min
2ml
2ml
变蓝
变蓝
不变蓝
温度对酶的活性有影响,温度过高或过低都会降低酶的活性
将3’加入3中
自变量
因变量
无关
变量
二、酶的特性
S z L w h
实验:探究pH对过氧化氢酶活性的影响
二、酶的特性
S z L w h
实验
步骤 一 取三支试管,编号1、2、3。
二 1号试管中加入
____________ 。 2号试管中加入等量 _______________。 3号试管中加入等量 ______________。
三 三支试管都加入 ______________________
四 三支试管都加入 ,振荡,反应
实验现象
实验结论
2滴NaOH
2 mLH2O2溶液
产生少量气泡
产生少量气泡
酶的催化作用需要适宜的pH,pH偏高或偏低都会影响酶的活性
2滴新鲜肝脏研磨液
稀盐酸
清水
产生大量气泡
【思考】可以用淀粉酶探究PH值对酶活性影响吗?
不能,酸能催化淀粉水解
自
变
量
因变量
无关
变量
二、酶的特性
S z L w h
二、酶的特性
1.高效性:
2.专一性:
m
加酶
加无机
催化剂
生成物的量
时间
0
与无机催化剂相比,酶降低活化能的
作用更显著,催化效率更高。
一种酶只能催化一种或一类反应。
3.作用条件比较温和:
酶所催化的化学反应一般
是在比较温和的条件下进行的。
在最适宜的温度和pH下,
酶活性最高,温度偏高或者偏低,
酶活性都会显著降低。(教材84页图下一段文字)
小结
S z L w h
影响酶促反应速率的因素:
温度 PH 酶浓度 底物浓度
温度 、PH、酶浓度、底物浓度
v v v v
强调:底物浓度和酶浓度通过影响底物与酶的接触来影响反应速率,不会影响酶活性
三、酶促反应速率的影响曲线分析
S z L w h
甲
乙
丙
丁
反应物浓度
①丙图:在其他条件适宜、酶量一定的情况下,酶促反应速率随底物浓度增加而 ,但当底物达到一定浓度后,受酶数量的限制,酶促反应速率 。
②丁图:在底物充足、其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度成 。
加快
不再增加
正比
三、酶促反应速率的影响曲线分析
S z L w h
产物浓度
③
O
时间
②
①
1.请绘出酶的数量增加的曲线图②。
2.请绘出底物浓度增加的曲线图③。
三、酶促反应速率的影响曲线分析
S z L w h
活细胞(哺乳动物成熟的红细胞除外)
细胞内、外或体外
绝大多数是蛋白质,少数是RNA
氨基酸或核糖核苷酸
催化作用
降低化学反应的活化能
高效性、专一性、作用条件温和
温度、PH、酶浓度、 底物浓度等
过酸、过碱或高温等
空间结构遭到破坏
核糖体或细胞核
一般采用低温保存(0-4℃)
课堂∙小结
S z L w h
课堂∙小结
S z L w h
练习∙反馈
1.用某种酶进行有关实验的结果如下图所示,错误的是( )
A.该酶的最适催化温度不确定
B.图2和图4能说明该酶一定不是胃蛋白酶
C.由图4实验结果可知酶具有高效性
D.由图3实验结果可知Cl-是酶的激活剂
C
S z L w h
练习∙反馈
2.如图所示为影响酶促反应的温度、
pH和底物浓度与反应速率关系的
曲线图,下列相关叙述正确的是
( )
A. 乙、丙两曲线横轴对应的影响因素分别为温度和pH
B. 乙曲线中,d点与f点酶的空间结构都被破坏且不能恢复
C. e点、h点酶促反应速率最大的原因是酶能提供的活化能最大
D. 在a点适当提高温度或适当增加酶的浓度,反应速率都将增大
A
S z L w h
练习∙反馈
3.真菌分泌的植酸酶作为畜禽饲料添加剂,
可提高饲料利用率。科研人员对真菌产生
的两种植酸酶在不同pH条件下活性的差异
进行研究,结果如图。相关叙述错误的是
( )
A.植酸酶只能在活细胞中产生,可在细胞外发挥作用
B.真菌合成的植酸酶需要经高尔基体参与,才能转运到细胞外
C.植酸酶A的最适pH为2或6,植酸酶B的最适pH为6
D.两种酶相比,植酸酶A更适合添加在家畜饲料中
C
S z L w h
练习∙反馈
4.(2023·广东高考1题)中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序,其间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成的关键。下列叙述错误的是( )
A. 揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚接触
B. 发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性
C. 发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶活性
D. 高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质
C
S z L w h
练习∙反馈
5.(2021·海南高考13题)研究发现,人体内某种酶的主要作用是切割、分解细胞膜上的“废物蛋白”。下列有关叙述错误的是( )
A. 该酶的空间结构由氨基酸的种类决定
B. 该酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA参与
C. “废物蛋白”被该酶切割过程中发生肽键断裂
D. “废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用
A
S z L w h
科学方法 控制变量和设计对照实验
自变量:
因变量:
无关变量:
除自变量外,实验中还存在的一些也可对实验结果造成影响的其它变量
随着自变量的变化而变化的变量
人为改变的变量
y = f(x) + a
自变量
因变量
无关变量
(不同条件x)
(结果y)
(相同条件a)
过氧化氢分解的不同条件
过氧化氢的分解速率
反应物的浓度和反应时间等
除作为自变量的因素外,其余因素(无关变量)都保持一致,并将结果进行比较的实验。
对照实验
对照组&实验组
②单一变量原则
④对照原则
①科学性原则
③等量性原则
S z L w h
科学方法 控制变量和设计对照实验
对照实验 基本原则 单一变量原则 除自变量以外,实验组与对照组的无关变量应保持相同且适宜
对照原则 (1)空白对照:不进行任何实验处理,通常加入等量蒸馏水、生理盐水替代实验因素;
(2)自身对照:对照组与实验组在同一研究对象上进行,如质壁分离实验中的自身前后对照;
(3)相互对照:如验证酶的高效性时,加酶与加无机催化剂两个实验组相互对照;
(4)条件对照:如验证甲状腺激素促进幼小动物发育的实验中,实验组饲喂甲状腺激素,空白对照组不进行任何处理,条件对照组饲喂甲状腺激素抑制剂
平行重复原则 对所做实验进行足够次数的重复(至少3次),求得多个实验结果的平均值,排除偶然因素对实验结果的影响,使实验结果更加准确
实验结果
与结论 验证性实验 结果和结论是唯一的,依据自变量与因变量的关系,用逆推法由结论推出相应的结果
探究性实验 结果和结论是不确定的,应先把自变量与因变量所对应的各种关系都考虑到,然后描述出各种可能出现的结果
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科学方法 控制变量和设计对照实验
空白对照 不给对照组做任何实验处理,这里的”空白”绝不是什么影响因素都不给予,而是针对实验组所要研究的实验因素给与空白。
自身对照 对照组和实验组都在同一研究对象上进行。不另设对照组。(不同处理的前后对照)
条件对照 虽给对照组施以某种实验因素的处理。但这种处理是作为对照因素的,不是所要研究的实验因素。这种处理不包括实验研究给定的的自变量。目的是更有效的比较实验组和对照组的结果。
相互对照 不另设对照组,而是几个实验组之间相互对照,其中的每一组既是实验组也是其他组的对照组。
对照实验类型
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科学方法 控制变量和设计对照实验
易混易错 对照组、实验组与模型组
(1)对照组通常是未经实验因素处理的一组。
(2)实验组则是在对照组的基础上,遵循加法原理或减法原理而设计的。
(3)模型组:给药剂让正常动物发病或者出现某种状况,如糖尿病模型组、癌症模型
组。通过对比模型组及实验组(造模后再治疗),可以让实验结论更加可靠。
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科学方法 控制变量和设计对照实验
对照实验设计的一般步骤
自变量
因变量
无关变量
(相同适宜)
(控制)
(检测)
一般步骤:
第一步:
第二步:
第三步:
第四步:
分组编号,统一处理;
分组施加自变量
相同且适宜环境处理一段时间
观察并记录因变量
探究某口服降压药对小鼠高血压的影响。
S z L w h
科学方法 控制变量和设计对照实验
分组编号:选取生长状况相同且良好的植株/动物若干,随机平均分为N组,编号为ABC...(甲乙丙组)
施加自变量处理:实验组施加自变量处理(单一变量原则),对照组不做处理或加入与自变量等量(等量性原则)的物质(常见如等量蒸馏水、生理盐水等,视情况而定)
在相同且适宜的条件下培养一段时间(排除无关变量影响)
阐明实验现象:说明因变量的变化
得出结论:说明自变量对因变量的影响
注:
(1)若为探究性实验,结果未知,则表述应为: 若......,则......;若......,则......。
(2)若为验证性实验,结果已知,则表述应为肯定句式。
对照实验设计的一般步骤
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1、α-淀粉酶是一种内切酶,以随机的方式从淀粉分子内部随机水解,β-淀粉酶则使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解。下图为β-淀粉酶在淀粉、Ca2+影响下的热稳定性测定结果绘制的曲线图。
练习∙反馈
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①根据题意分析,把淀粉主要水解成麦芽糖的酶为 。
②分析图形,2%淀粉在处理前50 min对β-淀粉酶活性的影响情况是
;
β-淀粉酶
2%淀粉在处理前50 min能提高β-淀粉酶的活性,且该淀粉酶的活性
随处理时间先增强后减弱
更有利于较长时间维持β-淀粉酶的热稳定性的条件是 。
Ca2++2%淀粉
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2、(2023·浙江6月选考7题)为探究酶的催化效率,某同学采用如图所示装置进行实验,实验分组、处理及结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
A. H2O2分解生成O2导致压强改变
B. 从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时
C. 250 s时Ⅰ组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行
D. 实验结果说明酶的催化作用具有高效性
练习∙反馈
C
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3、(2022·广东高考13题)某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究,结果见表。下列分析错误的是( )
A. 该酶的催化活性依赖于CaCl2
B. 结合①、②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
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C
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4、(2023·辽宁高考19题改编)基质金属蛋白酶MMP2和MMP9是癌细胞转移的关键酶。MMP2和MMP9可以降解明胶,明胶可被某染液染成蓝色,因此可以利用含有明胶的凝胶电泳检测这两种酶在不同条件下的活性。据下图分析,下列叙述错误的是( )
A. SDS可以提高MMP2和MMP9活性
B. 10 ℃保温降低了MMP2和MMP9活性
C. 缓冲液用于维持MMP2和MMP9活性
D. MMP2和MMP9降解明胶都具有专一性
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5、 (2022全国乙,4,6分)某种酶P由RNA和蛋白质组成,可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件,某同学进行了下列5组实验(表中“+”表示有,“-”表示无)。根据实验结果可以得出的结论是( )
A.酶P必须在高浓度Mg2+条件下才具有催化活性
B.蛋白质组分的催化活性随Mg2+浓度升高而升高
C.在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性
D.在高浓度Mg2+条件下蛋白质组分具有催化活性
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谢谢观看!
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