第5章細胞的能量供應和利用微專題1關于酶的實驗設計“三法”突破酶的實驗設計題型1．“試劑檢測法”鑒定酶的本質(1)設計思路：從酶的化學本質來講，絕大多數的酶是蛋白質，少數的酶是RNA。在高中教材中常見的一些酶，如淀粉酶、蛋白酶等，其本質都是蛋白質，所以對酶本質的鑒定常常是變相地考查蛋白質的鑒定方法。因此，利用雙縮脲試劑與蛋白質作用產生紫色反應的原理設計鑒定方案即可。(2)設計方案：2．“對比法”驗證酶的高效性和專一性(1)驗證酶的高效性：①設計思路：通過將不同類型催化劑(主要是酶與無機催化劑)催化相同底物的反應速率進行比較，得出結論。②設計方案：項目實驗組對照組材料等量的同一種底物試劑與底物相對應的酶溶液(如生物材料研磨液)等量的無機催化劑現象反應速率很快，或反應用時短反應速率緩慢，或反應用時長結論酶具有高效性

(2)驗證酶的專一性：①設計思路：常見的方案有兩種，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通過觀察酶促反應能否進行而得出結論。②設計方案：項目方案一方案二實驗組對照組實驗組對照組材料同種底物(等量)與酶相對應的底物另外一種底物試劑與底物相對應的酶另外一種酶同一種酶(等量)現象發生反應不發生反應發生反應不發生反應結論酶具有專一性(2)設計方案：為探究影響酶活性的因素、驗證酶的專一性和高效性等，某同學設計了4套方案，如表所示。下列相關敘述中正確的是 (

)方案催化劑底物pH溫度①胃蛋白酶、胰蛋白酶蛋白塊中性室溫②淀粉酶淀粉、蔗糖適宜適宜③蛋白酶蛋白質適宜不同溫度④過氧化氫酶、氯化鐵溶液過氧化氫強酸性室溫A．方案①的目的是探究pH對酶活性的影響，自變量是酶的種類B．方案②的目的是驗證淀粉酶的專一性，可用斐林試劑檢測C．方案③的目的是驗證溫度對酶活性的影響，可用雙縮脲試劑檢測D．方案④的目的是驗證酶的高效性，加酶的一組產生氣泡數較多【答案】B【解析】在探究pH對酶活性的影響實驗中，自變量是pH；淀粉酶能將淀粉分解，不能將蔗糖分解，利用斐林試劑檢測生成物可以達到目的；由于蛋白酶的化學本質是蛋白質，能夠與雙縮脲試劑發生紫色反應，故不能用雙縮脲試劑檢測蛋白質是否被分解；在高溫、過酸、過堿的條件下，酶的空間結構遭到破壞，導致酶變性失活，因此強酸性條件下，過氧化氫酶失活，不能用于驗證酶的高效性。下列有關酶的實驗設計思路正確的是 (

)A．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液驗證酶的專一性B．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分別為3、7、11的緩沖液驗證pH對酶活性的影響C．利用過氧化氫和過氧化氫酶探究溫度對酶活性的影響D．利用過氧化氫、新鮮的豬肝研磨液和氯化鐵溶液研究酶的高效性【答案】D【解析】利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液不能驗證酶的專一性，因為碘液不能與蔗糖反應，也不能與蔗糖的水解產物反應，所以不能檢測，所以A錯誤；胃蛋白酶的最適pH是1.5左右，在pH為7和11的環境中變性失活，其pH梯度設置不合理，故無法驗證pH對酶活性的影響，所以B錯誤；過氧化氫在高溫條件下易分解，所以不能利用過氧化氫和過氧化氫酶探究溫度對酶活性的影響，所以C錯誤；酶的高效性是指酶與無機催化劑相比較催化效率高，所以D正確。為驗證酶的專一性，選用適當的實驗器材和藥品進行實驗。(1)實驗器材和藥品：試管、量筒、溫度計、2%淀粉溶液、2%蔗糖溶液、α-淀粉酶溶液、蔗糖酶溶液、斐林試劑、碘液、水浴鍋等。(2)實驗步驟：步驟一：取4支干凈的試管，編號。在1、3號試管中加2mL2%淀粉溶液，在2、4號試管中加____________溶液。步驟二：在1、2號試管中加1mLα-淀粉酶溶液，在3、4號試管中加1mL________溶液。步驟三：將1、2、3、4號試管分別放置在各自相應的最適溫度下的水浴鍋保溫10分鐘。步驟四：選擇__________(填檢驗試劑的名稱)進行檢驗。(3)實驗結果：1號試管呈________色，2號試管呈________色，3號試管呈________色，4號試管呈________色。(4)實驗結論：說明____________________。(5)還可利用上述實驗器材和藥品探究________對酶活性的影響。【答案】(2)2mL2%蔗糖蔗糖酶斐林試劑(3)磚紅藍藍磚紅(4)酶具有專一性(5)溫度【解析】(2)根據“在1、3號試管中加入2mL2%淀粉溶液”可知在2、4試管中要加入2mL2%蔗糖溶液，形成對照；根據“在1、2號試管中加入1mLα-淀粉酶”可知在3、4試管中要加入蔗糖酶溶液，形成對照，利用還原糖與斐林試劑在加熱條件下形成磚紅色沉淀的原理，來進行檢驗。(3)選擇斐林試劑，1號試管里的淀粉被水解產生麥芽糖和葡萄糖，兩者是還原糖，會產生磚紅色沉淀。2號試管里的蔗糖沒有被分解，呈現斐林試劑的藍色。3號試管里的淀粉沒有被分解，呈現斐林試劑的藍色。4號試管里的蔗糖被分