高中生物 第5章 细胞的能量供应和利用 素能提升课 酶的相关设计和分析学案 新人教版必修1-新人教版高中必修1生物学案VIP专享VIP免费

酶的相关设计和分析酶相关实验设计中的“酶解法”[素能建构]1．鉴定酶本质的“酶解法”模型“酶解法”——从酶的化学本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA。其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。设计方案如图。2．实验设计中也可用酶催化底物分解，根据底物的变化，来证明酶的作用。[对点训练]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)。[解析]实验设置甲组和乙组，两组实验分别用蛋白酶和RNA酶处理X酶，然后与糖原混合检测两组实验中X酶有无活性。检测X酶是否有活性可用斐林试剂与产物反应是否产生了颜色变化来完成。[答案]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，检测是否有还原糖产生。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。酶相关实验设计中的“对比法”[素能建构]1．对比法验证酶的高效性(1)设计思路：通过将不同类型催化剂(主要是酶与无机催化剂)催化底物的反应速率进行比较，得出结论。(2)设计方案项目实验组对照组材料等量的同一种底物试剂与底物相对应的酶溶液(如生物材料研磨液)等量的无机催化剂现象反应速率很快，或反应用时短反应速率缓慢，或反应用时长结论酶具有高效性2.对比法验证酶的专一性(1)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。(2)设计方案项目方案一方案二实验组对照组实验组对照组材料同种底物(等量)与酶相对应的底物另外一种底物试剂与底物相对应的酶另外一种酶同一种酶(等量)现象发生反应不发生反应发生反应不发生反应结论酶具有专一性[对点训练]2．下列有关酶的实验设计思路，正确的是()A．利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响B．在验证酶的专一性实验中，酶的浓度为无关变量，底物的浓度为自变量C．利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性D．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响C[因为过氧化氢不稳定，在高温下会自行分解成水和氧气，从而不能正确表现温度对酶活性的影响，A错误；在验证酶的专一性实验中，酶的浓度和底物的浓度均为无关变量，B错误；胃蛋白酶的最适pH为1.5，验证pH对酶活性的影响应将pH设置在最适pH左右，D错误。]3．取经过编号的5支试管分别加入2mL0.5mol/L的过氧化氢溶液，进行如下实验，根据实验内容，下列说法正确的是()试管编号12345加入物质适量唾液锈铁钉生土豆块熟土豆块生土豆块＋稀盐酸实验结果几乎无气泡少量气泡大量气泡几乎无气泡几乎无气泡A.说明酶具有高效性的是3号和4号实验B．1号和3号对照不能说明酶具有专一性C．各组实验都不能体现酶的活性与温度之间的关系D．3号和5号对照可以说明酶的活性受pH的影响D[证明酶具有高效性需对比无机催化剂与酶的催化作用，2号和3号实验可证明酶具有高效性，A错误；1号和3号分别用唾液淀粉酶和过氧化氢酶与过氧化氢溶液反应，两组实验结果对照可说明酶具有专一性，B错误；3号和4号的实验结果说明高温会使酶活性降低，C错误；3号和5号的实验结果可以说明pH降低会使酶活性降低，D正确。]酶相关实验设计中的“梯度法”[素能建构]“梯度法”探究酶的最适温度或最适pH1．设计思路底物t1温度(或pH1)下＋酶t1温度(或pH1)下底物t2温度(或pH2)下＋酶t2温度(或pH2)下⋮⋮⋮底物tn温度(或pHn)下＋酶tn温度(或pHn)下――→2．设计方案[对点训练]4．普通淀粉酶的最适温度在40～60℃之间，而极端耐热淀粉酶在100℃仍能保持较高的活性，因此在生产上具有更为广泛的...