2025届高考 一轮复习 浙科版与酶相关的拓展实验 学案 浙江

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(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)。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。解析据题干信息可知，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。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1mL某种淀粉酶溶液和2mL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。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—(2)该实验的设计存在一个明显的错误，即步骤②前应______________________________________________________________________________________________________________。(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__________________________________________________。(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，各组实验现象如表所示(“＋”表示蓝色程度)。组别12345处理温度/℃1525354555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：______________________________________________________________________________。答案(2)先将五组试管分别在15℃、25℃、35℃、45℃、55℃的水浴中保温一段时间(3)相同且适宜不能利用本尼迪特试剂检测时需要热水浴加热，会改变各试管的温度，影响最终实验结果(4)25～45℃增加淀粉酶的量(或降低底物的浓度)解析(2)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。(3)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，而各组溶液的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。(4)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。3．(2024·衢州高三期末)马铃薯块茎内富含过氧化氢酶，能催化过氧化氢水解。已知2H2O2eq\o(→,\s\up7(过氧化氢酶))2H2O＋O2，可以通过观察反应过程中的O2生成速率来判断过氧化氢酶的活性。某兴趣小组欲利用如图装置，探究pH对马铃薯块茎内过氧化氢酶活性的影响。请利用所给的材料用具，完善实验步骤，分析实验结果。回答下列问题：材料用具：2%的过氧化氢溶液，缓冲液(pH5.0、pH6.0、pH7.0、pH8.0)，马铃薯，滤纸片，注射器，橡胶盖若干，研钵，培养皿等(要求与说明：实验中所加溶液的具体量不作要求)。(一)完善实验步骤：(1)制备马铃薯匀浆。将马铃薯洗净切成小块，放入研钵，加入少许______以利于充分研磨；研磨后用尼龙布过滤，得到酶提取液备用。(2)取__________的滤纸片若干放在盛有马铃薯匀浆的培养皿中浸泡1min，然后用镊子夹起滤纸片，贴靠在培养皿壁上，流尽多余的匀浆。(3)取4支注射器并编号后，分别加入等量的马铃薯匀浆浸泡过的滤纸片。(4)每支注射器先分别吸入等量的________，然后再用针筒吸入__________溶液，用橡胶盖密封针嘴。每隔一段时间，记录相关实验数据。(二)记录实验结果：通过设计实验结果记录表来记录0.5min和1min时的实验结果。(三)分析与讨论：(5)本实验的自变量是______________。(6)某同学将其中1支注射器中收集到的数据绘制成如图曲线1，他想改变某一条件，让实验结果变成曲线2，则需改变的条件是____________。A．增加滤纸片数量B．将温度提高到80℃C．增加过氧化氢溶液的浓度D．将注射器换成更大容积的(7)若实验中只有1支注射器，每次实验后，先用水充分冲洗反应小室，然后再用_____________冲洗一遍，原因是_________________________________________________。答案(1)SiO2(2)相同大小(4)缓冲液等量的H2O2(5)酸碱度(6)C(7)相应缓冲液保证缓冲液pH的准确度，避免实验误差解析(1)将马铃薯切成块，然后加SiO2充分研磨，过滤就可得到匀浆。(2)实验设计时要遵循单一变量原则和对照原则，因此要取相同大小的滤纸片。(4)实验设计时要遵循单一变量原则和对照原则，因此要分别吸入等量的缓冲液和等量的H2O2溶液。(5)