探究酶的特性 高效性和专一性

诀
3.结合实验题目“比较Fe 3+和过氧化氢酶对的过氧化 氢催化作用”，试分析怎样找出自变量和因变量。
题目中的Fe3+和过氧化氢酶即为自变量，结合实验原理， 氧气为因变量，因为有气体生成，所以有气泡冒出。
验
证
确定组别
酶
正
实
推
验
因变量
设
计
思
自变量
路
正
的
推
程 序
实验目的
实验原理 实验材料
设
计
• 思路设计正推导，
验
证
酶
5、请尝试运用以上方法，利用以
专
下实验材料和用具：蔗糖溶液、唾
一
液淀粉酶溶液、淀粉溶液、斐林试
性 的
剂、试管、37oC恒温水浴锅、沸水
设
浴锅。
计
验证 唾液淀粉酶的催化作用具
思
有专一性。
路
请设计实验思路和实验步骤。
和
步
骤
验 证 酶
对 照 组：
2m 蔗糖溶液
观察 无砖红
L1m 淀粉酶溶液 + 检测 色沉淀
验
证 酶
4、请选用以下实验材料和工具：
催 蒸馏水、唾液淀粉酶溶液、淀粉溶
化 液、斐林试剂、试管、37oC恒温水
作 用
浴锅、沸水浴锅。验证唾液淀粉酶
的 具有催化作用。
实
请完成实验步骤。
验
步
骤
验
证
1、取 2支试管，分组编号 A、B，各加
酶
入2mL的淀粉溶液 ,与蒸馏水、淀粉酶
催
溶液放入 37oC恒温水浴锅中保温 5mi 。
L
1m 蔗糖酶溶液
+
检测
色沉淀
设Lห้องสมุดไป่ตู้
计 自 变 量：
底物溶液 不同
思 路 因 变 量：
有无 砖红色沉淀
二 实验目的：
验证蔗糖酶的专一性
验 证
2、将4支试管和两种酶溶液各置
酶
于37oC恒温水浴锅中保温5mi 。
专 一 性
3、取两种酶溶液各1m各n加入 试管混匀，5mi 后，L各加入1m
的 设
斐林试剂，n混匀，放入沸水浴L 锅。
证
酶
自变量:酶的有无
催
化
因变量:淀粉水解
作
用
的
设
计
思
路
对 照 组：
2m 淀粉溶液
L
1m 蒸馏水 实L 验 组：
观察 无砖红
+ 检测 色沉淀
2m 淀粉溶液
L
1m 淀粉酶溶液
+
观察 检测
L
有 砖红 色沉淀 设
计
自 变 量：
有无酶溶液 实
因 变 量：
验 有无砖红色沉淀 思
：
路
完 成 实
分组编号 控制等量
化
n
作
2、试管中各加入 1mL 蒸馏水、淀粉
用
酶溶液 混匀，保温 5mi 。再 各 加
的
入1mL 斐林试剂，放n入 沸水浴锅 中。
实 验
3、 一段时间后 ，观察 A、B试管中
步
的 颜色变化 并 记录实验结果 。
骤
设
计
• 完成步骤顺思考，
步
骤 的
• 由因及果细推敲。
记
忆
• 控制变量要记牢，
口
诀
• 步步为营得分高。
性 的 设 计
各加入1m到A、B、C试管内n。 L
3、观察各试管中释放气体的快慢。
步
骤
验 证
搞定
蔗
（2009年全国理综Ⅱ，32）
糖
实验材料和用具：适宜浓度蔗
酶 和
糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉 4 种溶液、斐林试剂、试管、 37oC恒 温水浴锅、沸水浴锅。请用所给实
淀
验材料和用具设计实验来 验证 哺乳
催
的生成速度（气泡释放速度），来判断
化 作 用
H2O2分解反应的速度。实验材料和用具： 适宜浓度的 H2O2溶液、 0.01% 过氧化氢酶 溶液、 3.5%FeCl 3溶液、蒸馏水、 37oC 恒温水浴锅、试管。
和
请用以上所给的实验材料和用具设
高
计实验， 验证过氧化氢酶 同时具有催化
效
作用和高效性。
一定数量
第一步： 取
的试管， 分
组编号 ，各 加入适量且等量底物。
验
步 骤
对比处理 第二步： 扣住实验变量， 分别对 比处理 实验组和对照组， 同时控
控制等量 制好无关变量。
的
程 序 和
观察现象 第三步： 适宜时间后 ，观察实验 记录结果 现象（因变量） 并记录实验结果。
要
求 要 求：连 贯、准 确、专 业、简 洁
④对照实验：除___了__一__个__因__素__外___，__其__余__因__素__都___保__持__不__变__的__实___验___ ★生物实验设计的基本原则： 科学性原则；单一变量原则；对照性原则；重复性原则
实验一 探究酶的高效性 ——比较Fe 3+和过氧化氢酶对过氧化氢催化作用
（1）原理： 过_氧_水_化__氢_。（动H2O物2）新在鲜F肝e3脏＋催中化含下有，较可多分的解_过_成_氧___化氧____氢气____酶__和，
也能催化这个反应。每滴质量分数为3.5%的FeCl3中 Fe3＋数大约是质量分数为20%肝脏研磨液中过氧化氢 酶分子数的_无__机__倍。Fe3＋—__2_5_万___催化剂。过氧 化氢酶—__生__物___催化剂。
★思考回答：
要弄清楚Fe3＋与过氧化氢酶，哪一种催化剂的催化效 率高，我们应该如何设计这个实验？
粉
动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用
酶
具有专一性 。要求 写出后面的三步
的 专 一
实验步骤。 1、取4支洁净试管，分别编号， A1、 A2中各加入 2mL的淀粉溶液， B1、B2 中各加入 2mL蔗糖溶液。
性
验 对 照 组：B1
证 酶
2m 蔗糖溶液
观察 无砖红
L
1m 淀粉酶溶液
+
检测
色沉淀
专L
一 实 验 组： A1
验
证
2m H2O2溶液
酶 催
对 1Lm 蒸馏水 照L
+ 观察 试管中 没有 气体的释放
化 作 用
+ 组
2m 1L m
H2O2溶液 氯化铁 溶液
观察 试管中气体 释放速度 慢
和 高 效 性 的 设
实
L 2m
验 L1m 组L
H2O2溶 液 H2O2酶溶液
+
观察 试管中气体 释放速度 快
自 变 量：
H2O2溶液中所加的 物质不同
（2）实验步骤：
①取两只 相同的洁净 的试管，分别编号 1 号、 2 号，分别向两支试管中滴加 2ml 3% 的过氧化氢 溶液； ②向 1 号试管内滴入 2 滴新鲜肝脏研磨液；作为 对照， 2 号试管内滴入 2 滴Fe 3+溶液； ③堵住试管口，轻轻振荡使两试管中液体均匀混 合，仔细观察哪支试管产生的气泡多；
①自变量：__人___为__改___变__的___变__量____
②因变量：__随__着___自__变__量__的__变__化___而__变__化__的__变__量_________
③无关变量：_除__自___变__量__外__，__实__验___过__程__中__可__能__存___在__的__一__些__对__实___验 结果造成影响的可变因素
专 一 性 的
设 计
L
实 验 组：
2m 淀粉溶液
L
1m 淀粉酶溶液
+
L
自 变 量：
观察 有砖红 检测 色沉淀
底物溶液不同
思 因 变 量： 路
实验目的：
有无砖红色沉淀 验证酶的专一性
验
证
酶
1、取２支试管， 分组编号 A、B，各加入
专
2mL的淀粉溶液、蔗糖溶液。将 溶液和酶
一
溶液都 放入37oC锅中保温5min 。
性
２、 在A、B试管内 各加入1mL的淀粉酶
的 实
溶液， 混匀。静置 5min后，各加入1mL斐
验
林试剂 混匀，放入 沸水浴锅 中。
步
３、一段时间后 ，观察试管内的 颜色变化
骤
并记录实验结果 。
验 证
尝试
酶
（2009年全国理综Ⅰ，32） 已知 2H2O2
的
= 2H2O＋O2 ，可通过观察反应过程中 O2
（3）实验结论
①酶具有__催___化____作用。同无机催化剂一样都 可_催___化__化学反应速率。
②酶具有__高___效____性。
同无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
总结与提升（科学思维和科学探究）
★分析实验思考回答： 1. 两支试管加入的试剂有何异同？结果如何？ 1号加入的是Fe3+，2号加入的是肝脏研磨液（含 过氧化氢酶），结果1号产生气泡少，2号多。 2.那个是自变量？那个是因变量?那个是无关变量？ 自变量是催化剂的种类，因变量是有氧气生成（气泡 冒出）。无关变量如：试管的大小、洁净程度等。
探究酶的特性：高效性和专一性
知识目标：理解酶特性 —— 高效性和专一性；初 步学会设计、完成酶的特性实验的方法。理解实验设计 的基本原则。 能力目标：培养观察、比较、归纳分析解决问题 的能力；通过设计实验，着重训练科学思维和科学研究 能力，建立生命观念。
一高中：张建锋
基础回顾
1.阅读课本P79页，联系上述实验掌握以下概念： 变量：实验过程中可以变化的因素称为变量。
计 因 变 量： 思
试管中气体 释放速度快慢
路 实验目的： 验证H2O2酶同时具有催化作用和高效性
验
证
酶
1、取3支试管，分组编号A、B、C，
催 化
各加入2mH2O2溶液，置于37oC恒
作 用 和 高
温水浴锅L 静置5mi 。 n
2、将蒸馏水、FeCl3溶液和过氧氢
效
酶溶液放入37oC恒温水浴锅5mi 后，
性
要求写出 实验步骤 。
验 证 酶 催
对 照 组： 2m H2O2溶液
L
1m 蒸馏水
观察
+
试管中 无 气体释放
化 实L 验 组：
作 用
2m H2O2溶液
L
观察 试管中有气
+
的 设
1m H2O2酶溶液
L
体快速释放
自 变 量： 是否有过氧化氢酶溶液
计
思 因 变 量： 试管中是否有气体释放
路 一
实验目的： 验证H2O2酶的催化作用
性 的
2m 淀粉溶液
观察 有砖红
L
1m 淀粉酶溶液
+
检测
色沉淀
设L
计 自 变 量：
底物溶液 不同
思 路 因 变 量：
有无 砖红色沉淀
一 实验目的：
验证淀粉酶的专一性
验 对 照 组：A2
证 酶
2m 淀粉溶液
观察 无砖红
L
1m 蔗糖酶溶液
+
检测
色沉淀
专L
一 实 验 组： B2
性 的
2m 蔗糖溶液
观察 有砖红
验 对 照 组：
证 酶
2m L
H2O2溶液
1m 氯化铁溶液
+ 观察 试管中气体
释放速度慢
高 实L 验 组：
效
性 的
2m H2O2溶 液
L
1m H2O2酶溶液
观察 试管中气体
+
释放速度快
设 计
L
自 变 量：
催化剂的种类 不同
思 因 变 量： 路
气体释放速度的 快慢
二 实验目的：
验证H2O2酶的高效性
思
路
• 由果推因看目标。
的
记 忆
• 变量寻找扣材料，
口
诀
• 环环相扣是妙招。
验
牛刀小试
证 酶
1、请选用以下实验材料和工具：
催 化 作 用 的
蒸馏水、唾液淀粉酶溶液、淀粉溶 液、斐林试剂、试管、37℃恒温水 浴锅、沸水浴锅。验证淀粉酶具有 催化作用。请设计实验思路。
设
计
思
路
验
实验目的:验证酶的催化作用
计
4、一段时间后，观察试管内的颜
步
色变化并记录结果。
骤
设
计
思 路 和
你 再 做
步
骤
的
程
序
比
较
确定组别
正
逆
推
推
自变量
正 推
逆
推
因变量
想
正 推
逆 推
好 了
实验目的
设
计 思 路 和 步
思路设计逆推导， 由果推因扣目标。 分清变量看材料， 环环相扣是妙招。
骤 的 记 忆 口
完成步骤 顺思考 ， 由因及果 细推敲 。 变量控制 要记牢 ， 步步为营得分高。