專題二第講酶與酶的實(shí)驗(yàn)專題

專題二第講酶與酶的實(shí)驗(yàn)專題第一頁，共四十三頁，2022年，8月28日第二頁，共四十三頁，2022年，8月28日第三頁，共四十三頁，2022年，8月28日一、與酶相關(guān)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組衡量標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證酶是蛋白質(zhì)待測蛋白質(zhì)液+雙縮脲試劑已知蛋白質(zhì)液+雙縮脲試劑是否出現(xiàn)紫色驗(yàn)證酶具有催化作用底物+相應(yīng)酶液底物+等量蒸餾水底物是否被分解第四頁，共四十三頁，2022年，8月28日續(xù)表實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組衡量標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證酶的“專一性”底物+相應(yīng)酶液另一底物+相同酶液；或同一底物+另一酶液底物是否被分解驗(yàn)證酶具有“高效性”底物+相應(yīng)酶液底物+無機(jī)催化劑底物分解速度第五頁，共四十三頁，2022年，8月28日續(xù)表實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組衡量標(biāo)準(zhǔn)探究酶作用的適宜溫度溫度梯度下的同一溫度處理后的底物和酶混合(相互對(duì)照)底物分解速度或底物的剩余量探究酶的最適pHpH梯度下的同一pH處理后的底物和酶混合(相互對(duì)照)底物的分解速度或底物的剩余量第六頁，共四十三頁，2022年，8月28日二、影響酶促反應(yīng)的因素分析

1．溫度和pH第七頁，共四十三頁，2022年，8月28日二、影響酶促反應(yīng)的因素分析(1)低溫時(shí)，酶分子活性受到抑制，但并未失活，若恢復(fù)最適溫度，酶的活性也升至最高；高溫、過酸、過堿都會(huì)導(dǎo)致酶分子結(jié)構(gòu)被破壞而使酶失活。(2)溫度或pH是通過影響酶的活性來影響酶促反應(yīng)速率的。第八頁，共四十三頁，2022年，8月28日二、影響酶促反應(yīng)的因素分析(1)圖甲中OP段的限制因素是底物濃度，而P點(diǎn)之后的主要限制因素是酶濃度。(2)底物濃度和酶濃度不改變酶分子的活性。2．底物濃度和酶濃度第九頁，共四十三頁，2022年，8月28日

3．酶、激素、載體、抗體與蛋白質(zhì)關(guān)系圖示第十頁，共四十三頁，2022年，8月28日1．遺傳變異中的酶(1)DNA酶：催化DNA水解的酶。(2)解旋酶：在DNA復(fù)制或者轉(zhuǎn)錄時(shí)，解旋酶

可以使氫鍵處斷裂。(3)DNA(RNA)聚合酶：分別催化核苷酸聚合為相應(yīng)的核酸。(4)逆轉(zhuǎn)錄酶：催化逆轉(zhuǎn)錄過程。一、歸納：高中教材中常用的酶及其作用第十一頁，共四十三頁，2022年，8月28日2．生物工程中的酶(1)限制酶：主要存在于微生物中，用于切割獲得所需要的目的基因或運(yùn)載體。(2)DNA連接酶：連接目的基因和運(yùn)載體，形成磷酸二酯鍵。(3)纖維素酶和果膠酶：去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁。(4)胰蛋白酶(膠原蛋白酶)：將動(dòng)物組織或器官分散成單個(gè)的細(xì)胞。第十二頁，共四十三頁，2022年，8月28日二、ATP的結(jié)構(gòu)解讀1．結(jié)構(gòu)簡式：A—P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基團(tuán)，～代表高能磷酸鍵。2．功能：生物體進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。第十三頁，共四十三頁，2022年，8月28日三、ATP的來源和去路1．來源第十四頁，共四十三頁，2022年，8月28日2．去路(1)光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP用于暗反應(yīng)中C3的還原，從而實(shí)現(xiàn)了ATP中活躍的化學(xué)能向有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能的轉(zhuǎn)換。(2)光能進(jìn)入生物群落后，以化學(xué)能形式儲(chǔ)存于有機(jī)物中，以有機(jī)物為載體通過食物鏈而流動(dòng)。(3)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP作為細(xì)胞的能量通貨，用于除C3還原之外的各項(xiàng)生命活動(dòng)。第十五頁，共四十三頁，2022年，8月28日四、物質(zhì)具有的專一性（特異性）1．酶的專一性酶具有專一性，每一種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。2．載體的專一性物質(zhì)以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)行跨膜運(yùn)輸時(shí)需要載體，不同物質(zhì)需要的載體不同。3．激素的專一性激素發(fā)揮作用時(shí)之所以具有特異性是因?yàn)樵谒陌屑?xì)胞的細(xì)胞膜表面，存在著能夠與該激素發(fā)生特異性結(jié)合的受體。第十六頁，共四十三頁，2022年，8月28日4．抗原(抗體)的專一性一種抗原只能與相應(yīng)的抗體(T細(xì)胞、B細(xì)胞)或效應(yīng)T細(xì)胞(只是攻擊攜帶了抗原的靶細(xì)胞)發(fā)生特異性結(jié)合，這種特異性取決于抗原決定簇。同樣，一種抗體也只能與相應(yīng)的抗原發(fā)生特異性免疫反應(yīng)。第十七頁，共四十三頁，2022年，8月28日

5．tRNA的專一性每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸，這是因?yàn)閠RNA的一端是攜帶氨基酸的部位，另一端是反密碼子(3個(gè)相鄰堿基)，每個(gè)tRNA的這三個(gè)堿基，都只能專一地與mRNA上特定的三個(gè)堿基配對(duì)。

6．限制酶的專一性一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并且只能在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子。第十八頁，共四十三頁，2022年，8月28日酶的相關(guān)實(shí)驗(yàn)第十九頁，共四十三頁，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證酶具有催化作用

驗(yàn)證酶的高效性實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組自變量因變量無關(guān)變量1、驗(yàn)證酶的催化作用與高效性底物+等量蒸餾水能否發(fā)生反應(yīng)(反應(yīng)速率)相應(yīng)酶液的有無底物量、溫度等底物+相應(yīng)酶液 底物+無機(jī)催化劑反應(yīng)速率

無機(jī)催化劑和酶底物的數(shù)量、溫度等底物+相應(yīng)酶液第二十頁，共四十三頁，2022年，8月28日2、驗(yàn)證酶的專一性60℃水浴加熱2分鐘60℃保溫5分鐘α-淀粉酶判斷:(1)若用唾液淀粉酶，則保溫溫度為37℃(2)可用碘液代替斐林試劑進(jìn)行檢驗(yàn)注意:淀粉酶對(duì)淀粉分解還是對(duì)蔗糖分解,不能用碘液代替斐林試劑進(jìn)行檢驗(yàn).(原因是加碘液都不顯藍(lán)色)方案一:方案二:第二十一頁，共四十三頁，2022年，8月28日(原創(chuàng)題)下表為某興趣小組設(shè)計(jì)的有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)方案，則a和b試管的顏色分別是(

)ab①淀粉溶液2mL蔗糖溶液2mL②唾液淀粉酶溶液2mL唾液淀粉酶溶液2mL③適宜溫度的溫水中保溫5min④質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液1mL，搖勻⑤質(zhì)量濃度為0.01g/mL的CuSO4溶液4滴⑥觀察并記錄顏色變化A.磚紅色沉淀；藍(lán)色B．紫色；紫色C．紫色；藍(lán)色 D．磚紅色沉淀；紫色B第二十二頁，共四十三頁，2022年，8月28日

組別步驟實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容試管1試管2試管31淀粉溶液2mL2mL2mL2控制不同溫度條件60℃熱水(5分鐘)沸水(5分鐘)冰塊(5分鐘)3淀粉酶溶液1mL(5分鐘)1mL(5分鐘)1mL(5分鐘)45觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

不出現(xiàn)藍(lán)色 藍(lán)色 藍(lán)色加碘液

1滴 1滴1滴3、探究溫度對(duì)酶活性的影響判斷:(1)步驟2和步驟3可以顛倒(2)可用斐林試劑代替碘液進(jìn)行檢驗(yàn)(3)除了淀粉酶,還可以探究溫度對(duì)H2O2酶的影響要探究溫度對(duì)酶活性的影響,至少要設(shè)計(jì)_____個(gè)不同溫度3第二十三頁，共四十三頁，2022年，8月28日假設(shè)：溫度過低，會(huì)降低唾液淀粉酶的催化能力；溫度過高酶會(huì)被破壞。為了驗(yàn)證這一假設(shè)，某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件(米湯、唾液、熱水、冰水、碘液等)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案，如下圖所示：

根據(jù)題中信息，請(qǐng)你把實(shí)驗(yàn)方案補(bǔ)充完整：甲裝置中的①是指____________________；②是指__________________________

請(qǐng)你說出檢測因變量的方法：

。米湯+唾液

熱水在3支試管中各滴入1滴碘液，搖勻,觀察試管內(nèi)溶液顏色的變化第二十四頁，共四十三頁，2022年，8月28日4、探究pH對(duì)酶活性的影響

組別步驟實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容試管1試管2試管31α-淀粉酶溶液1mL1mL1mL23460℃水浴5分鐘5分鐘5分鐘5斐林試劑2mL2mL2mL6水浴加熱2分鐘2分鐘2分鐘7觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出現(xiàn)磚紅色沉淀不出現(xiàn)磚紅色沉淀不出現(xiàn)磚紅色沉淀設(shè)置不同pH1mL蒸餾水1mLNaOH1mLHCl淀粉溶液

2mL 2mL 2mL判斷:可用碘液代替斐林試劑進(jìn)行檢驗(yàn)因此,要探究PH對(duì)酶活性的影響,最好不要選擇淀粉酶,而選擇過氧化氫酶.第二十五頁，共四十三頁，2022年，8月28日序號(hào)實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容試管1試管2試管31注入等量過氧化氫酶溶液2滴2滴2滴2注入等量不同pH的溶液1mL蒸餾水1mL鹽酸1mLNaOH3注入等量的H2O2溶液2mL2mL2mL4觀察現(xiàn)象

4、探究pH對(duì)酶活性的影響有大量氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生判斷:(1)步驟2和步驟3可以顛倒第二十六頁，共四十三頁，2022年，8月28日某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)在室溫20℃條件下，證明pH影響過氧化氫酶催化過氧化氫分解的實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)材料和用具：（略）實(shí)驗(yàn)方法和步驟：①取3支潔凈的試管，編上號(hào)（A、B、C）。②向3支試管分別注入體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液。③向3支試管分別注入新鮮的家雞肝臟研磨液（其內(nèi)含有過氧化氫酶）。④向3支試管分別注入蒸餾水、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的鹽酸、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氫氧化鈉溶液。⑤堵住試管口，輕輕振蕩這3支試管，使試管內(nèi)的物質(zhì)混合均勻。⑥將點(diǎn)燃但無火焰的衛(wèi)生香分別放入3支試管內(nèi)液面的上方，觀察哪支衛(wèi)生香燃燒猛烈。(1)最佳的實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)該是：(2)實(shí)驗(yàn)的錯(cuò)誤之處：(3)本實(shí)驗(yàn)在同一溫度下進(jìn)行，其原因是：

①③④②⑤⑥溫度為無關(guān)變量控制相同，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果比較才有意義。(2)沒遵循等量原則，向3支試管中注入的肝臟研磨液、試劑、過氧化氫溶液都應(yīng)等量第二十七頁，共四十三頁，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄棵傅倪m宜溫度

探究酶的最適pH相互對(duì)照自變量因變量無關(guān)變量一定溫度梯度下的同一溫度處理后的底物和酶混合一定pH梯度下的同一pH處理后的底物和酶混合底物的分解速率或底物的剩余量

酶的活性底物和酶的量、溶液pH、反應(yīng)時(shí)間等底物和酶的量、溶液溫度、反應(yīng)時(shí)間等

溫度PH5、探究酶的最適溫度和pH小結(jié):第二十八頁，共四十三頁，2022年，8月28日（10海南）為探究NaCl和CuSO4對(duì)唾液淀粉酶活性的影響，某同學(xué)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果見表。

試管編號(hào)實(shí)驗(yàn)步驟12341%NaCl溶液（mL）11%CuSO4溶液（mL）11%Na2SO4溶液（mL）1蒸餾水（mL）1pH6.8緩沖液（mL）11111%淀粉溶液（mL）1111唾液淀粉酶溶液（mL）1111各試管放入37℃恒溫水浴保溫適宜時(shí)間取出試管，加入1%碘溶液0.1mL觀察結(jié)果無色深藍(lán)色淺藍(lán)色（1）實(shí)驗(yàn)中加入緩沖液的作用是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（2）分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：對(duì)酶活性有影響的離子是＿＿＿＿＿，其中有抑制作用的離子是＿＿，對(duì)有促進(jìn)作用的離子是＿＿。（3）該實(shí)驗(yàn)中設(shè)置4號(hào)試管的目的是？設(shè)置3號(hào)試管的目的是？（3）對(duì)照確定Na+和SO42+－對(duì)唾液淀粉酶催化活性是否有影響維持反應(yīng)液中pH的穩(wěn)定Cl-和Cu2+Cu2+Cl-第二十九頁，共四十三頁，2022年，8月28日

試管編號(hào)實(shí)驗(yàn)步驟12341%NaCl溶液（mL）11%CuSO4溶液（mL）11%Na2SO4溶液（mL）1蒸餾水（mL）1pH6.8緩沖液（mL）11111%淀粉溶液（mL）1111唾液淀粉酶溶液（mL）1111各試管放入37℃恒溫水浴保溫適宜時(shí)間取出試管，加入1%碘溶液0.1mL觀察結(jié)果無色深藍(lán)色淺藍(lán)色（4）上述實(shí)驗(yàn)中若用斐林試劑代替碘溶液進(jìn)行檢測，1～4號(hào)試管中的顏色依次是

、

、

、

。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在操作過程中，保溫之前不能加入斐林試劑，其原因是

。深磚紅色無磚紅色（藍(lán)色）淺磚紅色淺磚紅色斐林試劑中有Cu2+，其可抑制唾液淀粉酶的活性第三十頁，共四十三頁，2022年，8月28日

B第三十一頁，共四十三頁，2022年，8月28日【熱點(diǎn)考向1】

影響酶促反應(yīng)的因素分析【例1】(2011·福州質(zhì)檢)圖甲是H2O2酶活性受pH影響的曲線，圖乙表示在最適溫度下，pH＝b時(shí)H2O2分解產(chǎn)生的O2量隨時(shí)間的變化。若該酶促反應(yīng)過程中改變某一初始條件，以下改變正確的是(

)第三十二頁，共四十三頁，2022年，8月28日【解析】溫度降低，酶活性降低，酶促反應(yīng)速度減慢，但反應(yīng)物濃度和總量都沒有改變，因此降低溫度，只能延長反應(yīng)時(shí)間，產(chǎn)物的生成量不會(huì)改變。因此C對(duì)。即使沒有酶的催化，H2O2在常溫下也能分解，只是分解速度慢，盡管當(dāng)pH＝c時(shí)酶已失活，e點(diǎn)(即產(chǎn)生的O2量)也不會(huì)為0，因此B錯(cuò)?！敬鸢浮緾A．pH＝a時(shí)，e點(diǎn)下移，d點(diǎn)左移B．pH＝c時(shí)，e點(diǎn)為0C．溫度降低時(shí)，e點(diǎn)不移，d點(diǎn)右移D．H2O2量增加時(shí)，e點(diǎn)不移，d點(diǎn)左移第三十三頁，共四十三頁，2022年，8月28日【變式1】(2011·上海浦東模擬)下圖表示pH對(duì)植物淀粉酶和人的唾液淀粉酶活性的影響，下列敘述正確的是()A．pH為6時(shí)，植物淀粉酶的活性最高B．pH由低到高時(shí)，淀粉酶活性逐漸升高C．不同物種淀粉酶的最適pH有差異D．人的唾液淀粉酶活性比植物淀粉酶活性高第三十四頁，共四十三頁，2022年，8月28日【解析】由圖可知，在一定pH范圍內(nèi)，隨著pH的升高，酶活性逐漸升高，超過一定范圍，隨著pH的升高，酶活性逐漸降低，甚至失活。植物淀粉酶的最適pH為5～6，人的唾液淀粉酶的最適pH為7左右，不同生物體內(nèi)的酶最適pH不同，即使同一生物體內(nèi)的不同種類酶的最適pH也不同?！敬鸢浮緾第三十五頁，共四十三頁，2022年，8月28日【熱點(diǎn)考向2】酶的相關(guān)實(shí)驗(yàn)【例1】

(2011·石門一中月考卷)將牛奶和姜汁混合，待牛奶凝固便成為一種富有廣東特色的甜品——姜撞奶。為了掌握牛奶凝固所需的條件，某同學(xué)向不同溫度的等量牛奶中混入一些新鮮姜汁，觀察混合物15min，看其是否會(huì)凝固，結(jié)果如下表：溫度(℃)20406080100結(jié)果15min后仍未有凝固跡象14min內(nèi)完全凝固1min內(nèi)完全凝固1min內(nèi)完全凝固15min后仍未有凝固跡象

注：用曾煮沸的姜汁重復(fù)這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，牛奶在任何溫度下均不能凝固。第三十六頁，共四十三頁，2022年，8月28日根據(jù)以上姜汁使牛奶凝固的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，下列表述不正確的是(

)A．可證明新鮮姜汁含有一種酶，該酶能將可溶狀態(tài)的牛奶蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化成不溶狀態(tài)B．20℃和100℃時(shí)酶的活性低，是因?yàn)槊傅姆肿咏Y(jié)構(gòu)遭到破壞而失去活性C．將等量姜汁在不同溫度下保溫后再與對(duì)應(yīng)溫度的牛奶混合，能夠提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度D．60℃和80℃不一定是酶的最適溫度，縮小溫度范圍，增加溫度梯度才可得到最適溫度第三十七頁，共四十三頁，2022年，8月28日【解析】本題考查溫度對(duì)酶活性的影響。低溫抑制酶的活性，當(dāng)溫度在一定范圍內(nèi)升高時(shí)，酶的活性可以恢復(fù)；高溫能破壞酶的結(jié)構(gòu)使其永久失活。因此B錯(cuò)?！敬鸢浮緽第三十八頁，共四十三頁，2022年，8月28日【變式2】

(2011·江蘇南通市三模)下圖實(shí)線表示過氧化氫酶催化過氧化氫分解的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在其他條件不變的情況下，改變反應(yīng)物濃度可引起結(jié)果改變?yōu)?圖中虛線表示)()

A．①②③④

B．①②③

C．①②

D．③④第三十九頁，共四十三頁，2022年，8月28日【解析】此題注意審題，改變反應(yīng)物濃度，可理解為增大或減小反應(yīng)物濃度，其他條件不變，也就是說過氧化氫酶的量不變。酶量一定的條件下，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快，但當(dāng)?shù)孜餄舛冗_(dá)到一定限度后，受酶數(shù)量和酶活性的