届新教材高考生物一轮复习第三单元细胞的能量供应和利用能力素养提升课1酶的相关实验设计课件新人教10221387

能力素养提升课1酶的相关实验设计第三单元2022一、鉴定酶本质的两种常用方法典例剖析现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液(淀粉酶的化学本质是蛋白质,可将淀粉水解成还原糖)各一瓶,可用双缩脲试剂、斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴定出来。请回答下列问题。(1)用一种试剂将上述4种溶液区分为两组,这种试剂是

,其中稀蛋清和

将发生

色反应。

(2)用

试剂区分不发生显色反应的一组溶液。产生

现象的为

。

(3)区分发生显色反应的一组溶液的方法、鉴定结果及结论。方法:将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合,一段时间后,用

试剂在一定条件下分别处理上述两种混合液。

结果:其中一组产生了

,另一组无明显现象。

结论:发生显色反应的是

溶液,不发生显色反应的是

溶液。

答案:(1)双缩脲试剂淀粉酶溶液紫(2)斐林砖红色沉淀葡萄糖溶液(3)斐林砖红色沉淀淀粉酶稀蛋清解析:(1)由于稀蛋清和淀粉酶的化学本质是蛋白质,蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应,而葡萄糖和淀粉属于糖类,不能与双缩脲试剂发生显色反应,所以可以用双缩脲试剂将4种溶液区分为2组。(2)葡萄糖属于还原糖,可用斐林试剂鉴定,产生砖红色沉淀。(3)淀粉酶能将淀粉水解为麦芽糖,麦芽糖属于还原糖,所以加入淀粉溶液后,用斐林试剂鉴定后出现砖红色沉淀的为淀粉酶溶液。要点整合1.试剂检测法从酶的化学本质来讲,绝大多数的酶是蛋白质,极少数的酶是RNA。在高中教科书中常见的一些酶,如淀粉酶、蛋白酶等,其化学本质都是蛋白质,所以对酶本质的鉴定常常是变相地考查蛋白质的鉴定方法。设计鉴定方案如下表所示。2.酶解法酶必须保持正常的结构才能发挥催化作用,因此,可以分别利用蛋白酶和RNA酶处理某酶,再观察其功能是否受影响来确定该酶的本质。设计鉴定方案如下页左上图所示。即时演练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、乙两组)。答案:(1)实验思路:甲组的处理是将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生成。乙组的处理是将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生成。(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。解析:RNA酶可以催化RNA发生水解从而使其失去功能;蛋白质可被蛋白酶水解。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。二、验证酶的高效性与专一性典例剖析下列实验中有关实验组和对照组的设置,正确的是(

)D探究过氧化氢酶作用的最适pH应设置成相互对照实验,无特定的对照组,多个实验组的pH不同,表中A项对应的设置是验证pH对酶活性的影响,A项错误。验证酶具有催化作用,对照组应设置为用等量蒸馏水+过氧化氢溶液,B项对应的设置是验证酶具有高效性,B项错误。验证酶的专一性,应设置实验组为反应物+相应酶液,对照组为另一反应物+同一酶液或同一反应物+另一种酶液,C项错误。验证某种酶是蛋白质的实验中,对照组设置成标准蛋白质溶液+双缩脲试剂,目的是排除无关变量的干扰,D项正确。要点整合“对照实验法”验证酶的高效性和专一性(1)验证酶的高效性(2)验证酶的专一性

即时演练甲、乙2名同学围绕酶的特性,设计了如下实验,请运用你所学的知识,指出甲、乙2名同学实验设计中存在的问题并提出修改方案。(1)甲同学探究酶的高效性:取1支试管,加入2mLH2O2溶液,再加2滴新鲜土豆研磨液,观察到产生大量气泡,用点燃的卫生香检测,卫生香猛烈燃烧,说明酶的催化作用具有高效性。存在问题:

。

修订方案:

。

(2)乙同学利用下列相应的材料和用具设计验证酶具有催化作用和专一性的实验。备选材料用具:蛋白质块,脂肪块,牛胰蛋白酶溶液,牛胰淀粉酶溶液,蒸馏水,双缩脲试剂,试管若干,恒温水浴锅,时钟等。实验步骤:①取2支洁净的相同试管,编号为甲、乙;②取5mL牛胰蛋白酶溶液加到甲试管中,再取等量牛胰淀粉酶溶液加到乙试管中;③将2支试管置于恒温水浴锅中,保温(37℃)5min;④分别加入等体积、等质量的蛋白质块,其他条件相同且适宜;⑤一段时间后,分别加入等量的双缩脲试剂进行检测,记录实验结果。上述实验步骤中,有2处明显错误,请找出这2处错误并更正。第1处错误:

。

修订方案:

。

第2处错误:

。

修订方案:

。

答案:(1)甲同学缺少对照实验增加对照组,用FeCl3溶液作对照(2)缺少对照组增设一组加5mL蒸馏水和等体积、等质量蛋白质块的试管不能用双缩脲试剂检测应直接观测蛋白质块体积的大小三、探究酶的最适温度或最适pH典例剖析为了探究温度、pH对酶活性的影响,下列实验设计最合理的是(

)D加热能够使过氧化氢溶液分解,不能用过氧化氢溶液作为底物来探究温度对酶活性的影响,A项错误。由于淀粉在酸性条件下易分解,故探究pH对酶活性的影响时不能选淀粉和淀粉酶作为实验材料,B项错误。酶具有专一性,蔗糖酶不能水解淀粉,不能用来探究pH对酶活性的影响,C项错误。淀粉酶能水解淀粉,可以使用碘液来检测淀粉的水解程度,D项正确。要点整合酶的最适温度和最适pH的实验(1)实验设计方法常用“梯度法”来探究酶的最适温度(或pH),设计实验时需设置一系列不同温度(或pH)的实验组进行相互对照,最后根据实验现象得出结论——酶促反应时间最短的一组所处的温度(或pH)即为最适温度(或pH)。相邻组间的差值(即梯度值)越小,测得的最适温度(或pH)就越精确。(2)实验设计思路

①探究酶活性的最适温度②探究过氧化氢酶的最适pH

即时演练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。探究温度对酶活性影响的实验(实验一)探究过氧化氢酶作用的最适pH的实验(实验二)答案:(1)无关自(2)使新鲜α-淀