2019高中生物大一轮复习讲义：热点题型一 课件(68张)

第三单元 细胞的能量供应和利用
热点题型一 酶的相关实验
一、鉴定酶的本质
例1 人的唾液中含有唾液淀粉酶，有人说：“唾液淀粉酶的化学本质是蛋
白质”。请设计一个实验以探究该酶的化学本质是否是蛋白质。
(1)实验材料：质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液、质量浓度为0.01 g/mL的
CuSO4溶液、鸡蛋、人的口腔唾液(含有酶)、清水、小烧杯、玻璃棒、试
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解析
答案
(2) 若以上实验完成后，已经确定其
为催化葡萄糖分解的酶，化学本质
是蛋白质，需要确定其催化作用的
最适温度，设计实验的基本思路是 先确定系列等温度梯度 ______________ ，再参照上图中甲试管的处理方法进行实验。实 验结束后，再选择其中砖红色沉淀最少的两支试管所对应的温度，再
避免温度对实验的干扰 (或避免无关变量的干扰) 。请分析可能的实验结 __________________________________________ 该物质是能催化 果。在水浴加热后，若两支试管均出现砖红色沉淀，说_______________ 蔗糖分解的酶，若两支试管均不出现砖红色沉淀，则说明_____________ 该物质是能催 ____________ 化葡萄糖分解的酶 ________________。
归纳 总结
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。 设计如下方案：
跟踪训练 1.食虫植物是一种会捕获并消化动物的植物。为了验证其分泌液中有蛋白 酶，某学生设计了两组实验，如图所示。在适宜温度的水浴中保温一段时 间后，试管1、2中加入适量双缩脲试剂，试管3、4不加任何试剂。下列有 关实验的叙述正确的是 A.如果试管1中出现紫色反应， B.实验②的观测指标能证明分泌液中有蛋白酶 √ C.由试管2、3构成的对照实验，即可得出实验结论 D.实验①是对照组、实验②为实验组，两组一起才能达到实验目的
答案
【审题关键】 (1)据题干可知，X酶的功能是X酶能将糖原分解为还原糖。 (2)联想到蛋白酶可以改变蛋白质的空间结构从而使其失去功能。 (3)RNA酶可以催化RNA发生水解而失去功能。 (4)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。 (5)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。 (6)题干中要求要设计甲、乙两组实验，二者之间要能相互印证，因此联 想相互对照。
试剂发生紫色反应，而葡萄糖和淀粉属于糖类，不能与双缩脲试剂发生显
色反应，所以可以用双缩脲试剂将4种溶液分为两组，其中稀蛋清和淀粉
酶将发生紫色反应。
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解析
答案
斐林 试剂区分不发生显色反应的一组溶液。产生____________ 砖红色沉淀 现象 (2)用_____ 葡萄糖 溶液。 的为_______ 解析 葡萄糖属于还原糖，可用斐林试剂鉴定，产生砖红色沉淀。
蛋清液 mL ， ②取两支试管，编号，在1号试管中注入第一步得到的________2 等量的口腔唾液 。 2号试管中注入________________ 质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液 ， ③向1号和2号试管中各加入1 mL_______________________________
摇匀。
质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液4滴 ，摇匀。 ④分别向两试管中注入 __________________________________
⑤振荡
两支试管中都呈现紫色，则_____________ 唾液淀粉酶的 (4)实验结果与结论预测：①若____________________ 化学本质是蛋白质 1号试管中呈现紫色，2号试管没有呈现紫色 ， ________________；②若_________________________________________ 则唾液淀粉酶的化学本质不是蛋白质。
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即能证明分泌液中有蛋白酶
解析
答案
2. 研究人员从一种野生植物的贮藏 根中提取出一种化学物质，有人认 为是一种能促使葡萄糖分解的酶， 有人认为是一种能促使蔗糖分解的
酶。对此，研究人员设计并做了一些相关实验。请回答下列问题：
(1)要确定此物质是催化葡萄糖分解的酶还是催化蔗糖分解的酶，研究人
员设计了如上图所示的实验过程，实验中“在适宜的温度下”的目的
泡从溶液中释放的速率。无关变量有H2O2溶液量、温度设定及保温时间和
蒸馏水、FeCl3溶液、过氧化氢酶溶液等液体的使用量。
(4)80 ℃恒温水浴条件下FeCl3催化作用加快，而过氧化氢酶因高温变性而
失去了活性。
归纳 总结
验证酶的高效性的实验设计模型
(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
酶的催化作用具有专一性 。 (4)结论：_______________________
项目
材料 试剂
实验组
等量的同一种底物 与底物相对应的酶溶液
对照组
等量的无机催化剂
现象
结论
反应速率很快，或反应用时短
反应速率缓慢，或反应用时长
酶具有高效性
例4
请用所给的实验材料和用具，设计实验来验证哺乳动物的蔗糖酶和
淀粉酶的催化作用具有专一性。要求完成实验设计、补充实验步骤、预 测实验结果、得出实验结论，并回答问题： 实验材料与用具：适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4种溶液， 斐林试剂、试管、恒温水浴锅。 (1)若“＋”代表加入适量的溶液，“－”代表不加溶液，甲、乙等代表 试管标号，请用这些符号完成下表实验设计(把答案填在相应的表格中)。
观察实验现象并记录实验结果。 ④__________________________
含有蔗糖和蔗糖酶溶液的试管，以及含淀粉和淀粉酶溶液 (3)结果预测：___________________________________________________ 的试管中出现砖红色沉淀，其他试管中不出现砖红色沉淀 。 ___________________________________________________
答案
【审题关键】 (1)据题可知该实验的目的是探究唾液淀粉酶的化学本质是否是蛋白质。 (2)确定本实验的自变量为蛋白质和酶，因变量为是否出现紫色反应。
(3)找出本实验的无关变量有：蛋清液和唾液的注入量、双缩脲试剂的使
用量和方法等。
(4)联想到鉴定蛋白质的方法：双缩脲试剂使用时，先加入NaOH溶液
(1 mL)，振荡摇匀，造成碱性的反应环境，然后再加入4滴CuSO4溶液，
答案
(2) 实验结果预测及结论：整个实验中，不同处理的试管中 O2 的释放速率
FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管 。 从快到慢依次是 加酶溶液的试管、加 _________________________________________________
过氧化氢酶具有催化作用和高效性 。 由此可得出的结论是_______________________________
(3)如果仅将实验中的恒温水浴改为80 ℃，重做上述实验，O2释放的速率 加FeCl3溶液的试管 ，原因是_______________________________ 在此温度下， FeCl3 催化作用加快， 最快的是_________________
而过氧化氢酶因高温变性而失去了活性 。 ___________________________________
管和滴管。
(2) 实验原理：鸡蛋的蛋清的主要成分是蛋白质，在碱性溶液中，蛋白质
与CuSO4反应能产生紫色物质，即蛋白质的双缩脲反应。如果能通过实验
证明，酶能发生双缩脲反应，即可证明酶的化学本质是蛋白质。
(3)实验步骤：
①制备蛋清液：取生鸡蛋一个，打破蛋壳(不要破坏蛋黄)。取少许蛋
清注入小烧杯中，加入30 mL的清水，用玻璃棒调匀。
振荡摇匀后观察现象。
(5)由题干信息可知本实验属于探究类实验，其结果与结论预测的一般语
言表述模型是：若××××××，则××××××；若××××××，
则××××××。
归纳 总结
鉴定酶本质的“试剂检测法”模型
“试剂检测法”——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。因此可利用双缩脲试剂与蛋白质作用产生紫
溶液
试管 甲 乙 丙 丁
蔗糖溶液 ＋
淀粉溶液 － － ＋
蔗糖酶溶液 ＋ －
淀粉酶溶液 －
＋ －
－
＋
＋ －
－
＋
＋
答案
(2)实验步骤：
①按照上表中的设计，取试管、加溶液。
混匀，37 ℃恒温水浴一段时间 。 ②____________________________ 取出试管，分别加入适量的斐林试剂，混匀，50～65 ℃恒温水浴一段时间。 ③______________________________________________________________
色反应，RNA与吡罗红染液作用显红色的原理设计鉴定方案：
例2
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)。
1
2
3
解析
答案
(3)区分发生显色反应一组溶液的方法、鉴定结果及结论分别是： 方法：将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合，一段时间后， 斐林试剂在一定条件下分别处理上述两种混合液。 用____ 砖红色沉淀 ，另一组无明显现象。结论：发生显 结果：其中一组产生了___________ 稀蛋清 溶液。 色反应的是淀粉酶 ______溶液，不发生显色反应的是_______