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1、高考提分微课高考提分微课( (一一) ) 与酶相关的实验探究与酶相关的实验探究 高考提分微课高考提分微课 (一一)与酶相关的实验探究与酶相关的实验探究 -2- 1.验证酶的高效性、专一性 (1)验证酶的高效性 设计思路 自变量为不同类型的催化剂,因变量为化学反应的速率。 实验方案、现象及结论 高考提分微课高考提分微课 (一一)与酶相关的实验探究与酶相关的实验探究 -3- (2)验证酶的专一性 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。 设计方案、现象及结论 高考提分微课高考提分微课 (一一)与酶相关的实验探究与酶相关的实验探究 -
2、4- 典例1已知2H2O2 2H2O+O2,可以通过观察反应过程中 O2的生成速率(即气泡从溶液中释放的速率)来判断H2O2分解反应 的速率。请用所给的实验材料和用具设计实验,使其能同时验证过 氧化氢酶具有催化作用和高效性。要求写出实验步骤、预测实验 结果、得出结论,并回答问题。 实验材料与用具:适宜浓度的H2O2溶液,蒸馏水,质量分数为3.5% 的FeCl3溶液,质量分数为0.01%的过氧化氢酶溶液,恒温水浴锅,试 管。 (1)实验步骤: 。 。 。 高考提分微课高考提分微课 (一一)与酶相关的实验探究与酶相关的实验探究 -5- (2)实验结果预测及结论: 整个实验中,不同处理的试管中O2的
3、释放速度从快到慢依次是 。由此可得出的结论是 。 (3)如果仅将实验中的恒温水浴改为80 ,重做上述实验,O2释放 的速度最快的是 ,原因是 。 答案解析解析 关闭 (1)实验步骤从设计要求出发结合实验材料设计3步。(2)加酶溶液试管O2 释放速度大于加FeCl3溶液试管,大于加蒸馏水试管。体现酶具有催化作 用且有高效性。(3)酶在高温时易变性失活而失去其催化作用。 答案解析 关闭 (1)取3支试管,各加入等量且适量的H2O2溶液,放入37 恒温水浴锅中 保温适当时间 分别向上述3支试管加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3 溶液和过氧化氢酶溶液 观察各试管中释放气泡的快慢 (2)加酶溶液的试管、
4、加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管 酶具有催 化作用和高效性 (3)加FeCl3溶液的试管 在此温度下,FeCl3催化作用加快,而过氧化氢酶 因高温变性而失去了活性 高考提分微课高考提分微课 (一一)与酶相关的实验探究与酶相关的实验探究 -6- 典例2研究人员从一种野生植物的贮藏根中提取出一种化学物 质,有人认为这是一种能催化葡萄糖分解的酶,有人认为这是一种 能催化蔗糖分解的酶。请回答下列问题: (1)写出鉴定此物质的化学本质是否是蛋白质的两种方法: 第一种鉴定方法: 。 第二种鉴定方法: 。 (2)为了探究此物质是催化葡萄糖分解的酶还是催化蔗糖分解的 酶,研究人员设计了下图所示的实验过程
5、,请预测可能的实验结果。 高考提分微课高考提分微课 (一一)与酶相关的实验探究与酶相关的实验探究 -7- 水浴加热后,如果 ,说明该物质 是能催化蔗糖分解的酶;如果 ,则 说明该物质是能催化葡萄糖分解的酶。 (3)若以上实验完成后,已经确定其为催化葡萄糖分解的酶,且化 学本质是蛋白质,现需要确定其催化作用的最适温度,设计实验的 基本思路是先确定 ,再参照左下图中甲试 管的处理方法进行预实验。实验结束后,再在其中砖红色沉淀最少 的两支试管所对应的温度区间内,设置 ,重复进行实验。 答案解析解析 关闭 (1)蛋白质与双缩脲试剂发生作用,会产生紫色反应;不溶于水的蛋白质在 蛋白酶的催化下可以水解为溶
6、于水的多肽、氨基酸。(2)葡萄糖是还原糖 而蔗糖是非还原糖,但蔗糖分解的产物为还原糖,若两支试管都出现砖红 色沉淀,则该物质是能催化蔗糖分解的酶;若两支试管都不出现砖红色沉 淀,说明蔗糖没有被分解而葡萄糖被分解,故该物质是能催化葡萄糖分解 的酶。(3)设计实验的基本思路:先确定系列温度梯度,再找出其中砖红色 沉淀最少的两支试管,根据它们所对应的温度,在这两个温度值之间设置 差值更小的系列温度梯度。 答案解析 关闭 (1)用双缩脲试剂处理 用蛋白酶处理 (2)两支试管均出现砖红色沉淀 两支试管均不出现砖红色沉淀 (3)系列温度梯度 差值更小的系列温 度梯度 高考提分微课高考提分微课 (一一)与酶
7、相关的实验探究与酶相关的实验探究 -8- 2.梯度法探究酶的最适温度和最适pH (1)设计思路 高考提分微课高考提分微课 (一一)与酶相关的实验探究与酶相关的实验探究 -9- (2)实验操作 探究酶的最适温度: 高考提分微课高考提分微课 (一一)与酶相关的实验探究与酶相关的实验探究 -10- 探究酶的最适pH: 高考提分微课高考提分微课 (一一)与酶相关的实验探究与酶相关的实验探究 -11- 典例3受损伤的马铃薯细胞内酚氧化酶(PPO)和底物(酚类物质) 直接接触,引起马铃薯的褐变,为探究温度对PPO活性的影响,实验 小组进行如下实验: (1)PPO粗提液的提取:低温下将新鲜马铃薯用蒸馏水洗净
8、、去皮, 取20 g样品放入含50 mL磷酸缓冲液(pH为5.5)的研钵中,同时加入 少量石英砂,研磨、离心,上清液即为PPO的粗提液,加缓冲液研磨 的目的是 。 高考提分微课高考提分微课 (一一)与酶相关的实验探究与酶相关的实验探究 -12- (2)不同温度下PPO活性的测定 (注:反应底物充足;实验结果中“+”越多褐色越深) 高考提分微课高考提分微课 (一一)与酶相关的实验探究与酶相关的实验探究 -13- 实验步骤顺序有不妥之处,请改正 。 实验结果表明:15 和30 温度条件,PPO具有相同的活性,从 酶的特性分析其原因是 。 为进一步探究PPO的最适温度,应在 范围内设 置温度梯度。
9、答案解析解析 关闭 (1)酶容易变性失活,所以缓冲液是为了维持pH,保持PPO的活性。 (2)“混合”的步骤应改在“温度(预处理5 min)”之后。15 和30 温 度条件,PPO具有相同的活性,从酶的特性分析,其原因是温度对酶活性的 影响呈倒钟型,在酶的最适温度左右,可以有相同的催化效率。由表可 知,在15 和30 时酶活性较高,所以为进一步探究PPO的最适温度,应在 1530 范围内设置更小的温度梯度。 答案解析 关闭 (1)维持pH,保持PPO的活性(或防止PPO失活,一定要写到“PPO活性”) (2)“混合”步骤改在“温度(预处理5 min)”之后 在酶的最适温度左右,酶 可以有相同的
10、催化效率 1530 高考提分微课高考提分微课 (一一)与酶相关的实验探究与酶相关的实验探究 -14- 典例4下面的表格分别是某兴趣小组探究温度对酶活性影响的 实验步骤和探究某种过氧化氢酶的最适pH的实验结果。 高考提分微课高考提分微课 (一一)与酶相关的实验探究与酶相关的实验探究 -15- 高考提分微课高考提分微课 (一一)与酶相关的实验探究与酶相关的实验探究 -16- 请据此回答下列问题。 (1)在实验一中,pH属于 变量。 (2)实验一的部分步骤有错误,正确的操作应该是 。 (3)实验一的第步最好选用 (试剂)测定单位时间内 淀粉的 。 (4)如将实验一的新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为
11、新鲜肝 脏研磨液和过氧化氢溶液,你认为是否科学? 。为什么? 。 (5)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 之间设置更小的梯度进行研究。 答案解析解析 关闭 (1)实验一是探究温度对酶活性的影响,因此pH属于实验中的无关变量。 (2)实验一中先让淀粉酶与淀粉溶液混合,没有控制温度,淀粉会发生水解 作用影响实验结果。(3)实验一中用碘液比用斐林试剂检测效果好,用斐 林试剂需要加热,加热会影响实验结果。(4)实验一中温度会影响H2O2的 分解,所以探究温度影响酶活性的实验一般不用过氧化氢作底物。(5)实 验二表明在pH为7时,酶催化效率较高。 答案解析 关闭 (1)无关 (2)将新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别保温后再混合(其他合理答 案也可) (3)碘液 剩余量 (4)不科学 因为温度会直接影响过氧化氢的分解 (5)该过氧化氢酶的最适pH约为7,pH过低或过高酶活性均降低(或在pH为 57的范围内,随pH的升高该过氧化氢酶活性升高,在pH为79的范围内, 随pH的升高该过氧化氢酶活性降低) 68