全程复习方略广西2016年高考生物_32实验四 比较过氧化氢酶和fe3配套课件 新人教版

第2讲 实验四 比较过氧化氢酶和Fe3+ 的催化效率 实验五 探索淀粉酶对淀粉和蔗 糖的作用 气泡产生的速度 葡萄糖 葡萄糖 砖红色沉淀 砖红色沉淀生成 1.“比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率”的实验 （1）肝脏必须是新鲜的，即刚从活体动物中取出的，因为过氧化 氢酶是蛋白质，放置久了会受到腐生细菌的作用，使酶分子数量减 少或活性降低。 （2）肝脏研磨成液，目的是使细胞内的过氧化氢酶充分释放出来, 增大与H2O2的接触面积。 （3）滴加FeCl3 和肝脏研磨液时不能共用一支滴管，原因是酶具 有高效性，少量酶带入FeCl3溶液中也会影响实验结果的准确性， 甚至使人产生错觉，作出错误的判断。 (4)H2O2溶液有腐蚀性，不要使其接触皮肤。如果沾到皮肤上，应 及时用清水冲洗。 2“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”的实验 （1）保证蔗糖的纯度和新鲜度是做好实验的关键，实验前应先 用斐林试剂检验蔗糖是否是还原糖，且蔗糖溶液现用现配，防 止被微生物分解成还原糖。 （2）实验中若选用人的唾液淀粉酶，实验温度应为 37 。 （3）鉴定试剂不能用碘液，因蔗糖及其分解产生的葡萄糖和果 糖遇碘液都无颜色变化，这样淀粉酶是否能催化蔗糖水解就得 不到验证。 （4）制备的可溶性淀粉溶液一定要完全冷却后才能使用，因为 温度过高会使酶活性降低,甚至失去催化能力。 （5）试管一定要干净，否则试管壁上粘有还原糖也会对实验结 果造成影响。 1.比较过氧化氢酶和 Fe3+的催化效率 2.探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用 步骤骤1号2号 注入物质质2mL可溶性淀粉溶液_ 加入酶_ 振荡荡 60热热水处处理保温5 min保温5 min _2 mL并振荡荡2 mL并振荡荡 加热热煮沸1 min1 min 观观察_ 结论结论_ 2mL蔗糖溶液 2mL新鲜淀粉酶溶液 加斐林试剂 出现砖红色沉淀不出现砖红色沉淀 酶具有专一性 2mL新鲜淀粉酶溶液 1.两个实验是如何遵循对照原则和单一变量原则的？ 提示：(1)在“比较过氧化氢酶和 Fe3+的催化效率”的实验中， 对试管的洁净程度、环境温度、 H2O2溶液量、卫生香的使用情况 等无关变量的控制要相同，整个反应过程中只有催化剂（过氧化 氢酶和Fe3+）不同，比较得出酶的催化作用具有高效性。 (2)在“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”的实验中，淀粉溶液 和蔗糖溶液的量、水浴的温度和处理时间、斐林试剂的使用量与 加热时间相同，只有底物（淀粉和蔗糖）不同，即自变量不同， 比较得出酶具有专一性。 2.验证酶的高效性的方法有哪些？ 提示：（1）教材中通过比较过氧化氢酶和无机催化剂（如FeCl3 ）催化H2O2分解成水和氧气的反应速率，证明酶的高效性。 (2)也可以通过增加酶的稀释度来验证酶的高效性，即极少量的 酶也具有较强的催化作用，从而说明酶具有高效性。 3.探索酶的专一性的方法有哪些？ 提示：(1)同一种酶针对不同的底物。在探索酶的专一性实验中 ，变量可以是酶作用的底物，如用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖 的水解反应,再用斐林试剂检测溶液中有无还原糖，从而判断淀 粉酶是否只能催化一种或一类化学反应，以证明酶的专一性。 (2)同一底物用不同的酶来催化。用不同的酶对同一底物催化作 用的比较来验证酶的专一性，此时实验变量为不同的酶(如淀粉 酶和蛋白酶)，底物相同（如淀粉或蛋白质）。 【高考警示钟】 利用酶的专一性也可以探究某种酶的化学本质是蛋白质还是RNA ，将某种酶溶液用蛋白酶或核糖核酸酶处理，根据酶液是否被 水解予以判断。 实验方法 探究性实验的设计思路 【理论指导】 1.探究性实验概述 探究性实验是实验者在不知晓实验结果的前提下，通过自己进 行实验完成的探究活动。实验的目的是探究研究对象的未知属 性、特征及与其他因素的关系。因为实验的结果及结论都是未 知的，故需要对探究问题作出假设。 2.探究实验设计的思路 （1）把握实验目的，确认自变量。实验目的是实验的核心，通 过思考要明确“探究什么”，其中要把握三个要素，即探究 的因素；探究的对象；观察的指标。 直接从实验目的中得到 确认自变量的方法 根据实验原理推出 从给出的材料用具中得到启发 （2）确定实验的原理。实验原理通常根据实验的目的和题目所 给的材料进行分析处理，确定实验变量的检测方案，再根据我 们所学过的知识联系起来确定实验的原理。 （3）设置对照实验，选择合理的实验对照方法。对照实验的设 置，要确保一个实验自变量对应一个可观测的因变量，尽可能 避免无关变量的干扰。 （4）选择实验材料。实验材料要根据原理来选择或根据题干所 给的信息来确定。 （5）设计实验步骤。设计实验步骤时在理顺实验思路的基础上 注意遵循实验设计的四个基本原则（对照原则、单一变量原则 、等量原则、科学性原则）。实验步骤基本模式如下： 分组编号变量操作条件控制观察记录。 3.预测实验结果并得出结论 结果的预测，要根据假说和原理，对实验可能出现的结果作出 判断，并对应得出相应结论。 【典例分析】 “探究pH对酶活性的影响” 材料用具：体积分数为3%的过氧化氢溶液、新鲜的质量分数为 20%的肝脏研磨液、质量分数为5%的盐酸、质量分数为5%的氢氧 化钠溶液、蒸馏水、试管、滴管、pH试纸。 实验步骤如下： （1）取三支试管编号为甲、乙、丙，分别加入等量的体积分数 为3%的过氧化氢溶液； （2）向甲、乙、丙三支试管中分别滴加等量的蒸馏水、质量分 数为5%的盐酸、质量分数为5%的氢氧化钠溶液，振荡摇匀后， 分别用pH试纸测试三支试管的pH； （3）向甲、乙、丙三支试管中分别滴加等量的新鲜的质量分数 为20%的肝脏研磨液； （4）观察三支试管内气泡的产生量。 【分析】 探究性实验设计的关键是要有正确的实验设计思路，分析如下 ： （1）从探究的课题可知：探究的因素是pH，探究的对象是酶的 活性，对酶活性的影响可以通过观测气泡的产生量来确定。 （2）结合材料用具可知：实验的自变量应是pH的大小，要把它 控制在中性、酸性、碱性三种条件下，设置三组实验控制自变 量；由于pH不同，导致过氧化氢酶的活性不同，故其催化过氧 化氢分解速率是因变量，通过观察气泡的产生量多少来表示。 【拓展】 （1）你能预测该实验的结果并得出相应结论吗？ 提示：若气泡产生量乙最多，说明过氧化氢酶在酸性条件下 活性强； 若气泡产生量丙最多，说明过氧化氢酶在碱性条件下活性强 ； 若气泡产生量甲最多，说明过氧化氢酶在中性条件下活性强 。 （2）如果改用淀粉酶探究pH对酶活性的影响，所选材料合理吗 ？为什么 提示：不合理；因为用淀粉酶探究pH对酶活性的影响，需要用 碘液检测，pH的不同是否对碘液和颜色反应有影响不明确。 1.下表是为了认识酶作用的特性，以体积分数为3%的过氧化氢溶 液为反应底物的一组实验方法及结果，通过分析实验不能得出的 结论是( ) 实验实验方 法观观察结结果 1常温下自然分解气泡少而小 2常温下加铁铁离子气泡稍多而小 3常温下加入新鲜鲜肝脏脏研磨液气泡极多而大 4加入煮沸后冷却的新鲜鲜肝脏脏研磨液气泡少而小 A.酶的催化效率有高效性 B.酶的催化条件有温和性 C.酶的催化对象有专一性 D.高温会使酶失去活性 【解析】选C。本题以实验现象来分析酶的特性。实验1是其他 实验的对照，实验3与实验1比较可得出酶具有高效性的特点， 分析实验4可得出酶发挥作用需要一定的条件，即必须是在一定 温度下有效。实验3与实验2比较说明酶的催化效率比普通的无 机催化剂要高。但整组实验不能得出酶有专一性的特点。 2.（2012贵港模拟）在“比较过氧化氢在不同条件下的分解 ”的实验中，对实验的处理如下表所示： 试试管 编编号 实验处实验处 理 加入3%H2O2（mL）温度加入试剂试剂 试试管12常温/ 试试管2290/ 试试管32常温2滴3.5%FeCl3溶液 试试管42常温2滴20%肝脏脏研磨液 对该实验的有关分析不正确的是( ) A.在上表的实验处理中，研究了温度和催化剂两个自变量 B.试管 2 中因为没有加入任何试剂，所以应为空白对照组 C.若试管 4 和试管1组成对照实验，可说明酶具有催化性 D.若要研究酶的高效性，可选用的实验组合是试管 4 和试管 3 【解析】选B。 本题考查对实验对照和实验变量的分析能力。 依表格中的实验处理（温度和FeCl3溶液、肝脏研磨液）可确定 该实验的自变量是温度和催化剂。试管2 研究温度（90）对 化学反应的影响，应属于实验组，在常温下的试管1 属于空白 对照组。 3.在探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用实验中，下列操作符合要 求的是( ) A.隔水煮沸用的开水，可提前煮至沸腾状态备用 B.实验用的斐林试剂，需提前充分混合均匀 C.用作对比实验的蔗糖溶液，最好提前制好备用 D.实验前最好用斐林试剂检验一下蔗糖和淀粉的纯度 【解析】选D。探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用实验中，应先 提供50 75 的水浴条件（-淀粉酶最适温度是50 75 ），保证酶促反应的正常进行，然后再提供沸水浴，不 能将水提前煮沸；斐林试剂应当现用现配；蔗糖和淀粉溶液如 果放置时间过长，会被微生物分解成还原糖，从而影响实验效 果。 4.在探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的催化作用时，实验人员设置了如下 方案，下列叙述正确的是( ) 注：“+”表示有；“-”表示无；“+”的多少表示颜色的深浅。 试试管编编号 2 mL 3%的淀粉溶液+- 2 mL 3%的蔗糖溶液-+ 1 mL 2%的淀粉酶溶液+ 温度()406080406080 2 mL斐林试剂试剂+ 砖红砖红 色颜颜色深浅+- A.对照，可用来验证酶的专一性 B.由对照可推测出淀粉酶的最适温度为60 C.本实验的变量有一个，即实验的反应温度 D.本实验的实验原理之一是斐林试剂与还原糖反应产生砖红色 沉淀 【解析】选D。本实验共有两个变量：温度和底物的种类。根据 对照实验的单一变量原则，分别和形成对照实验 ，可验证酶的专一性；因为的温度梯度太大，60 不能 确定为淀粉酶的最适温度，应设置更小的温度梯度才能确定最 适温度。 5.（2011全国卷）某同学从温度为55 65 的泉水中筛选 出能合成脂肪酶的细菌，并从该细菌中提取了脂肪酶。回答问题 ： （1）测定脂肪酶活性时，应选择_作为该酶作用的物质， 反应液中应加入_溶液以维持其酸碱度稳定。 （2）要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合， 若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为_。 （3）根据该细菌的生活环境，简要写出测定该酶催化作用最适 温度的实验思路。 【解析】本题考查酶的相关知识及实验设计思路。 （1）利用酶的专一性，测定脂肪酶活性应选择脂肪作为该酶作 用的物质，反应液中应加入缓冲溶液以维持其酸碱度稳定。 （2）蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色，因此若反应液呈紫色， 则说明该酶的化学本质为蛋白质。 （3）明确要求写出的是“实验思路”而不是实验步骤。由于实 验目的是测定酶催化作用的最适温度，因此要设置温度梯度。 答案：（1）脂肪 缓冲 （2）蛋白质 （3）在一定温度范围内（包括55 65 ）设置温度梯度， 分别测量酶活性，若在所测数据内出现峰值 ，则峰值所对应的 温度即为该酶催化作用的最适温度。否则，应扩大温度范围，继 续实验，直到出现峰值。 6.下表是“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验设计的相关 内容，如图为在最适温度下反应物浓度对酶促反应速率的影响。 请回答： 试试管 编编号 加入材料处处理方法实验现实验现 象 12 mL H2O2溶液+2滴清水-无气泡 22 mL H2O2溶液+2滴清水90 水 浴加热热 少量气泡，带带火星的 卫卫生香不复燃 32 mL H2O2溶液+2滴质质量 分数为为3.5%的FeCl3溶液 - 较较多气泡，带带火星的 卫卫生香复燃 42 mL H2O2溶液+2滴肝脏脏 研磨液 - 大量气泡，带带火星的 卫卫生香猛烈复燃 （1）该实验中，变量是_等反应条件。实验组是_ （填试管编号）。 （2）比较1号和2号试管，你得出的结论是_。比较3 号和4号试管，你得出的结论是_。 （3）某同学按照表中方法做了这个实验，结果试管3和试管4的 现象刚好相反，他的实验失败的最可能的原因是什么？_ _。 （4）如果在A到C反应物浓度范围内，将反应温度升高10 ，请 在图中画出相应的曲线。如果在B到C反应物浓度范围内向反应混 合物中加入少量同样的酶，请在图中画出变化后的曲线，并注明 曲线的含义。 【解析】（1）该实验中温度是变量，也可以是催化剂的有无和 种类等。实验组是试管2、3、4，试管1是对照组。 （2）1号、2号试管的