1、專題01 與酶相關的實驗分析與設計一、實驗中三類變量的分析對三類變量的要求是：自變量可操作、因變量可檢測，無關變量可控制。二、實驗設計中必須堅持的單一變量原則即除自變量(實驗變量)以外，應使實驗組與對照組的無關變量保持相同且適宜，以確保實驗變量的唯一性。如生物材料相同(大小、生理狀況、年齡、性別等)、實驗器具相同(型號、潔凈程度等)、實驗試劑相同(用量、濃度、使用方法等)和條件相同(保溫或冷卻、光照或黑暗、攪拌、振蕩等)。三、利用5步分析法解決酶的科學探究題四、探究酶的化學本質五、驗證酶的專一性（1）設計思路：酶相同，底物不同(或底物相同，酶不同)。（2）設計方案示例（3）結論：淀粉酶只能催化

2、淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶具有專一性。六、驗證酶的高效性（1）設計思路：將用酶催化的反應與用無機催化劑催化的反應進行對照，即酶的催化效率比無機催化劑高。（2）設計方案示例七、探究酶的最適溫度或最適ph（1）實驗設計思路底物的分解速率或存在量（2）操作步驟易錯警示（1）不能用過氧化氫酶來探究溫度對酶活性的影響，因為加熱本身也能使過氧化氫分解加快。（2）必須在達到預設的溫度條件后，再讓反應物與酶接觸，避免在未達到預設的溫度時反應物與酶接觸發生反應，影響實驗結果。（3）在探究溫度對淀粉酶活性影響的實驗時，最好不用斐林試劑來檢測淀粉是否在淀粉酶的催化下水解生成麥芽糖等還原糖，因為加入斐林試劑后需要

3、水浴加熱才能出現磚紅色沉淀，這樣原處于低溫條件下的淀粉酶的活性會慢慢恢復，催化淀粉水解產生還原糖，導致形成錯覺，從而得出錯誤的結論。（4）用不同底物、同種酶來探究酶的專一性時，若是用淀粉酶作用于淀粉、蔗糖兩種底物，則應用斐林試劑作為檢測試劑，不能選用碘液作為檢測試劑，因為碘液無法檢測蔗糖是否發生了水解。（5）若底物選擇淀粉和蔗糖，酶溶液為淀粉酶，驗證酶的專一性，檢測底物是否被分解的試劑宜選用斐林試劑，而不能選用碘液，是因為_碘液無法檢測蔗糖是否被水解_。（6）探究酶的適宜溫度時：不宜選用過氧化氫酶催化h2o2分解，因為_h2o2受熱易分解_。若選淀粉和淀粉酶，檢測試劑不應選用斐林試劑，因為_斐

4、林試劑需要水浴加熱_，而本實驗需嚴格控制溫度。（7）在酶的最適ph探究實驗中，操作時必須先將酶和底物分別置于不同ph條件下，然后再將同一ph條件下處理的底物和酶混合，而不能把酶加入反應物中后，再加入鹽酸或氫氧化鈉。（8）探究酶的高效性時，對照組應_加入無機催化劑_；探究酶的催化作用時，對照組應_不加催化劑_。1、 選擇題：1在研究不同金屬離子對某水解酶活性的影響時，得到如表結果。下列分析不正確的是金屬離子(mmol/l)對照組mn2co2mg2相對活性(%)1001237974amn2降低了反應過程所必需的活化能 bco2或mg2可能導致酶結構的改變使其活性降低c不同離子對酶的活性有提高或降低

5、作用 d該水解酶的用量是實驗的無關變量2下列有關探究溫度、ph對酶活性影響的實驗設計合理的是試驗編號探究課題選用材料與試劑溫度對酶活性的影響過氧化氫溶液、新鮮的肝臟研磨液溫度對酶活性的影響新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液ph對酶活性的影響新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液ph對酶活性的影響新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林試劑a實驗 b實驗 c實驗 d實驗3. 若除酶外所有試劑均已預保溫，則在測定酶活力的實驗中，下列操作順序合理的是()a加入酶加入底物加入緩沖液保溫并計時一段時間后檢測產物的量b加入底物加入酶計時加入緩沖液保溫一段時間后檢測產物的量c加入緩沖液加入底物加入酶保溫并

6、計時一段時間后檢測產物的量d加入底物計時加入酶加入緩沖液保溫一段時間后檢測產物的量4多酶片中含有多種消化酶，一般由內外兩層組成，在消化不良時可以服用。現有四種蛋白酶甲、乙、丙和丁，四者的活性隨ph的變化如圖所示，上述四種蛋白酶中最適合分布在多酶片外層的是()a蛋白酶甲 b蛋白酶乙 c蛋白酶丙 d蛋白酶丁5酚氧化酶使無色的酚氧化生成褐色的物質，是引起去皮的梨和蘋果褐變的最主要因素。下列相關敘述正確的是()a梨和蘋果發生褐變后酚氧化酶立即被滅活b酚氧化酶為梨和蘋果發生褐變提供能量c高溫可以破壞酚氧化酶的空間結構使酶永久失活d組成酚氧化酶的基本單位是氨基酸或脫氧核苷酸6過氧化物酶能分解h2o2，氧化

7、焦性沒食子酸呈橙紅色。為探究白菜梗中是否存在過氧化物酶，設計實驗如下表。下列相關敘述正確的是()管號1%焦性沒食子酸/ml2%h2o2/ml緩沖液/ml過氧化物酶溶液/ml白菜梗提取液/ml煮沸冷卻后的白菜梗提取液/ml1222222232224222a1號管為對照組，其余不都是實驗組b2號管為對照組，其余都為實驗組c若3號管顯橙紅色，無須對照就能證明白菜梗中存在過氧化物酶d若4號管不顯橙紅色，可證明白菜梗中無過氧化物酶7. 下列對實驗的分析正確的是 ()a.“h2o2在不同條件下分解”的實驗中，自變量是o2的生成量b.“探究ph對酶活性影響”的實驗中，因變量是ph的不同c. 實驗過程中對實驗

8、結果不會造成影響的因素稱為無關變量d. 觀察植物細胞吸水和失水的實驗中，雖沒有單獨設置對照組但不違反對照原則8. 酶的催化作用中需要適宜的ph，在設計探究ph對唾液淀粉酶催化效率影響的實驗中，相關實驗變量的敘述中，錯誤的是()a.實驗中不同實驗組中唯一可以改變的變量是溶液酸堿度b.實驗中可以通過反應后溶液遇到斐林試劑出現磚紅色沉淀量反映酶催化效率c.可每隔一定時間向同一試管中加入適量hcl或者naoh實現反應溶液ph的變化d.各組實驗需要提供適宜的溫度、相同的反應時間等條件9.某實驗室新近研制出一種x酶，為測出x酶的最適溫度，有人設置了a、25 、b(已知：a低于25 低于b)三種溫度進行實驗

9、，結果發現，此三種溫度下的x酶活性無顯著差異。據此可推測x酶的最適溫度()a.一定在25 左右 b.一定在a25 之間c.一定在25 b之間 d.低于a或高于b或在ab之間都有可能10.幾位同學在探究ph對淀粉酶活性的影響時，設計的實驗方案如下。其中操作及順序最合理的是() 在三個試管中各加入可溶性淀粉溶液2 ml 在三個試管中各加入新鮮的淀粉酶溶液1 ml 置于適宜溫度下保溫5 min 分別置于100 、60 、0 環境中保溫5 min 加入斐林試劑后，水浴加熱，觀察現象 將試管中溶液的ph分別調到3、7、11，保持5 mina. b. c. d. 11.在探究溫度對淀粉酶活性影響的實驗中，

10、相關操作不合理的是()a.設置合理的實驗溫度，如0 、60 、100 b.選擇活性較強的淀粉酶作實驗材料c.先將淀粉酶與淀粉溶液混合，再調至相應溫度保溫 d.用碘液檢測反應溶液中淀粉的存在情況12.(2019·山東名校聯盟)小張查閱資料得知，淀粉酶的最適溫度是55 。下表是他為此進行的驗證實驗，但因各組結果相同而不能達到實驗目的。以下改進措施中可行的是()試管實驗溫度3%淀粉溶液2%淀粉酶溶液1 min后碘液檢測150 2 ml1 ml溶液呈棕黃色255 2 ml1 ml溶液呈棕黃色360 2 ml1 ml溶液呈棕黃色a.將實驗溫度改為0 、55 、100 b.將淀粉溶液體積改為1

11、mlc.將淀粉酶溶液濃度改為1% d.將碘液改為斐林試劑2、 非選擇題：13 研究人員從一種野生植物的貯藏根中提取出一種化學物質，有人認為這是一種能催化葡萄糖分解的酶，有人認為是一種能催化蔗糖分解的酶。請回答以下問題：（1）寫出鑒定此物質的化學本質是否是蛋白質的兩種方法：第一種鑒定方法：_。第二種鑒定方法：_。（2）為了探究此物質是催化葡萄糖分解的酶還是催化蔗糖分解的酶，研究人員設計了如圖所示的實驗過程，請預測可能的實驗結果。水浴加熱后，如果_，說明該物質是能催化蔗糖分解的酶；如果_，則說明該物質是能催化葡萄糖分解的酶。（3）若以上實驗完成后，已經確定其為催化葡萄糖分解的酶，且化學本質是蛋白質

12、，現需要確定其催化作用的最適溫度，設計實驗的基本思路是先確定_，再參照上圖中甲試管的處理方法進行預實驗。實驗結束后，再在其中磚紅色沉淀最少的兩支試管所對應的溫度區間內，設置_，重復進行實驗。14 耐熱脂肪酶在工業上具有廣泛應用，科研人員從小籠包蒸籠的墊布中分離到脂肪酶高產菌株，大量培養后提取獲得脂肪酶液，以橄欖油為底物設置系列實驗以研究該酶特性，回答下列問題：（1）脂肪酶能水解橄欖油但不能水解淀粉,說明酶具有_。（2）實驗：每組試管中加入等量的酶和底物，分別置于30、35、40、45、50、55、60 水浴環境中20分鐘后，測量底物量的變化，該實驗的目的是_。（3）實驗：因工業上需要在不同溫度

13、條件下應用該酶，若要測定酶液分別在40、50、60 溫度下保存2小時后的酶活性變化，實驗思路是_。（4） 實驗：研究一定濃度的mg2+（104mol/l）對酶的活性影響，已知該酶的最適ph范圍為7.08.0，實驗結果如下，結果說明：_。15現有兩種淀粉酶a與b，某生物興趣小組為探究不同溫度條件下這兩種淀粉酶的活性，設計實驗如下：實驗原理：溫度等條件可以影響酶的活性；淀粉在淀粉酶的催化作用下產生麥芽糖。實驗材料：一定濃度的淀粉溶液、相同濃度的淀粉酶a和淀粉酶b溶液、水浴缸、溫度計等。實驗過程：如表所示。組別步驟12345678設置水浴缸溫度( )2030405020304050取8支試管各加入淀

14、粉溶液(ml)，分別保溫5 min1010101010101010另取8支試管各加入等量淀粉酶溶液，分別保溫5 min酶a酶a酶a酶a酶b酶b酶b酶b將同組兩個試管中的淀粉溶液與淀粉酶溶液混合搖勻，保溫5 min實驗結果：圖甲是40 時測定酶a催化淀粉水解生成的麥芽糖的量隨時間變化的曲線；圖乙是實驗第步保溫5分鐘后對各組淀粉剩余含量進行檢測的結果。(1) 該實驗的自變量是 ，無關變量有 (至少寫出2種)。(2) 若適當降低溫度，圖甲中p點將向 (填“左”或“右”)移動，原因是 。(3) 若步驟中淀粉酶的濃度適當降低，為保持圖乙實驗結果不變，則保溫時間應 (填“縮短”“延長”或“不變”)。(4)

15、 根據實驗結果分析，下列敘述正確的是 。(單選)a酶a在20 條件時活性較高 b酶a的活性小于酶b的活性c酶b在40 條件時活性較高 d大于50 條件時，酶a部分失活(5) 實驗用分光光度計檢測底物淀粉的剩余量來表示酶的活性，該實驗不能用斐林試劑檢測生成物麥芽糖的含量，原因是_ _。16.某研究性學習小組利用a酶和b酶(a酶和b酶分別是兩種微生物分泌的纖維素酶)進行相關實驗，實驗結果如圖所示。請回答下列問題：（1） a酶與無機催化劑相比，a酶可通過來提高催化反應效率。（2） 該實驗的目的是_。在80 條件下，b酶活性為0，試解釋原因_。（3） 如果要探究ph對a酶和b酶活性的影響，應將溫度控制

16、在左右，其中因變量為。（4） 適宜條件下，取一支試管加入a酶和蛋白酶溶液并搖勻，一段時間后加入纖維素，幾分鐘后加入新配制的斐林試劑并水浴加熱，結果試管中沒有產生磚紅色沉淀，原因是_。17.某興趣小組為了探究ph對某種酶活性的影響，做了如下實驗。實驗步驟：(一)、取3支潔凈的試管，編號為a、b、c，分別加入等量的酶溶液；(二)、在每支試管中加入等量的底物溶液；(三)、在a、b、c試管中加入等量的緩沖液，使ph分別穩定在5.0、7.0、9.0；(四)、將3支試管置于不同的溫度下，定時檢測產物濃度。請回答下列問題：(1) 上述實驗步驟中存在兩處明顯錯誤，請更正。_。(2) 在實驗操作正確的情況下，實

17、驗結果如下圖。 該實驗中酶促反應速率用表示。實驗開始1 min后a組產物濃度不再增加的原因是_。為進一步探究該酶作用的最適ph，應在ph為范圍開展實驗。18. 大菱鲆是我國重要的海水經濟魚類。研究性學習小組嘗試對大菱鲆消化道中蛋白酶的活性進行研究。(1) 查詢資料得知，18 時,在不同ph條件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如圖1。由圖可知，在各自最適ph下，三種蛋白酶催化效率最高的是。 圖1(2) 資料表明大菱鲆人工養殖溫度常年在1518 之間。學習小組假設:大菱鲆蛋白酶的最適溫度在1518 間。他們設置15 、16 、17 、18 的實驗溫度,探究三種酶的最適溫度。 探究實驗中以干

18、酪素為底物。干酪素的化學本質是,可用試劑鑒定。  胃蛋白酶實驗組和幽門盲囊蛋白酶實驗組的ph應分別控制在 。 為了控制實驗溫度，裝有酶和底物的試管應置于中以保持恒溫。單位時間內可以表示蛋白酶催化效率的高低。 實驗結果如圖2，據此能否確認該假設成立?。理由是: 。 圖2(3) 研究還發現大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，所以人工養殖投放的飼料成分中要注意降低的比例，以減少對海洋的污染。 19.某小組在完成探究“溫度是否會影響酶的活性”實驗后提出一個問題：“酶活性受溫度影響示意圖”是否真的如教材所示，呈規則的、左右對稱的拋物線，并希望通過定量實驗進行探究。以下是小組內同學們的討論。甲同學提出：可通過測單位時間內反應物的消耗量來測定酶的反應速率；乙同學提出：先用酒精燈加熱來制造高溫條件，用排水法記錄反應速率，實驗裝置如圖1；丙同學指出乙同學提出的實驗方案有不合理的地方，溫度過高酶會失活。他經過重新思考，定出了新的實驗方案：先讓酶由低到高預熱成系列溫度梯度，并與之相對應地加入過氧