19-20 第4章 素能提升课 酶的相关实验设计
高中必修一酶的课程设计
高中必修一酶的课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解酶的概念、来源、分类及化学本质；2. 掌握酶的作用机理、特性及影响酶活性的因素；3. 了解酶在生物体中的重要作用和实际应用。
技能目标：1. 能够运用所学知识解释生活现象中与酶相关的生物学问题；2. 学会设计简单的实验，探究影响酶活性的因素；3. 能够运用科学方法分析、处理实验数据，得出合理结论。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对生物学知识的兴趣和求知欲，提高学生的科学素养；2. 增强学生的环境保护意识，关注酶在生物技术和环境保护中的应用；3. 培养学生的团队合作精神，学会分享、交流与合作，提高学生的沟通能力。
课程性质：本课程为高中生物必修一的内容，旨在帮助学生建立对酶的基本认识，掌握酶的相关知识，培养学生的实验技能和科学素养。
学生特点：高中一年级学生，具备一定的生物学基础，好奇心强，喜欢探索未知，但实验操作能力和科学思维有待提高。
教学要求：结合学生特点，注重启发式教学，充分运用实验、讨论等多种教学手段，激发学生的学习兴趣，提高学生的实践能力和科学素养。
通过本课程的学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观等方面取得具体的学习成果。
二、教学内容1. 酶的概念与特性- 酶的定义、来源及化学本质；- 酶的催化特性、高效性和专一性。
2. 酶的分类与作用机理- 酶的分类：蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等；- 酶的作用机理：降低化学反应活化能。
3. 影响酶活性的因素- 温度、pH值、酶浓度、底物浓度等；- 实验探究：影响酶活性的因素。
4. 酶在生物体中的应用- 酶在代谢途径中的作用；- 酶在生物技术中的应用：基因工程、酶工程等。
5. 酶与环境保护- 酶在环境治理中的作用；- 酶在生物降解中的应用。
教学内容安排与进度：1. 第1课时：酶的概念与特性；2. 第2课时：酶的分类与作用机理；3. 第3课时：影响酶活性的因素；4. 第4课时：酶在生物体中的应用；5. 第5课时：酶与环境保护。
最新浙科版生物必修一《酶》教学设计
最新浙科版生物必修一《酶》教学设计第一篇：最新浙科版生物必修一《酶》教学设计《酶》教学设计设计者：01 授课内容：酶及其有关实验探究授课对象：高二学生教材：浙科版生物学必修1一、设计理念新高中生物学新课程的教学理念，一是提高学生的生物科学素养，通过对基本生物学知识、生物学观点、生物学情感的认知提高学生的生物科学素养；二是注重与现实生活的联系。
《酶》这一节，既有丰富的生物学史实资料，还有现代生物技术中的重要基础知识，又不乏热点新闻、医疗健康这样与学生切身利益相关的生活实例。
在学教过程中，加入这些生活实例，开阔了学生的思路，又增强了学生对生物学的兴趣，更乐于探究新知识，进而获得自己独特的对生物学的理解、感受和体验。
本节课对于师生而言，是一个很好的共同发展的平台。
在学生获得新知识的同时，贯穿有关生活实际的内容，也能够较好的引起学生的共鸣。
同时，学生在学习有关酶的实验探究方面，可以在借鉴前人的基础上，有自己的创想和发现。
倡导了探究性学习的理念。
在这个过程中，教师也需要循循善诱，一步一步引导学生正确的思路。
二、学习任务分析《酶》这一节内容是浙科版高中生物学必修1第三章第三节，是在学生了解了细胞与能量的关系，物质出入细胞的方式后，对细胞代谢的进一具体步探究。
同时，也为即将学习的细胞呼吸、光合作用等提供了必要的知识储备。
因此，酶的学习体现了教材编排的延续性和逻辑性，具有承上启下的过渡作用。
此外，本堂课对实验探究的学习较多，因此，学生掌握实验技能的好时机，教师可在课堂上加强实验技能的说明和实验操作的讲解。
教材多结合图片及视频，引导学生透过现象看本质，懂得实验探究在生物学学习中的重要性。
三、学习者分析本节课的授课对象是普通中学的高二学生。
他们接触生物学时间不长，还不具备一定的生物学基础，对生物学的学习也是较为薄弱的。
然而，高二学生已经具备一定的逻辑思维能力，所以，我们需要循序渐进的指导学生的探究性学习意识和合作学习意识。
大学酶课程设计方案
大学酶课程设计方案一、课程目标知识目标：1. 理解酶的概念、来源、分类及特性；2. 掌握酶的催化机制、动力学方程及影响因素；3. 了解酶在生物体内的功能及生物技术中的应用。
技能目标：1. 能够运用所学知识分析酶在不同生物过程中的作用；2. 能够设计简单的酶活性测定实验，并准确进行数据分析和处理；3. 能够运用现代生物技术手段解决与酶相关的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对酶学科的兴趣，激发学习热情，形成积极的学习态度；2. 增强学生的环保意识，认识到酶在环境保护和资源利用方面的重要性；3. 培养学生的团队协作精神，提高沟通与交流能力。
课程性质：本课程为大学酶学课程，以理论讲授和实验操作相结合的方式进行。
学生特点：学生具备一定的生物学基础知识，具有较强的学习能力和实验操作能力。
教学要求：1. 理论教学：深入浅出地讲解酶学知识，结合实例进行分析，使学生在理解的基础上掌握知识；2. 实验教学：注重培养学生的动手能力和实验技能，提高学生分析问题和解决问题的能力；3. 教学评估：通过课堂提问、作业、实验报告和期末考试等多种方式，全面评估学生的学习成果。
二、教学内容本课程教学内容分为五个部分，确保科学性和系统性：1. 酶的基本概念与分类- 酶的定义、来源和功能- 酶的分类及各类酶的特点2. 酶的催化机制与动力学- 酶活性中心的结构与功能- 酶催化反应的机制- 酶动力学方程及其应用3. 酶活性的影响因素- 温度、pH、酶浓度对酶活性的影响- 抑制剂和激活剂的作用机制4. 酶在生物体内的应用- 酶在代谢途径中的作用- 酶在信号传导中的作用- 酶在基因表达调控中的作用5. 酶在生物技术中的应用- 酶工程的基本原理与方法- 酶在生物制药、环境保护和生物能源等领域的应用教学大纲安排如下：第一周：酶的基本概念与分类第二周：酶的催化机制与动力学第三周：酶活性的影响因素第四周：酶在生物体内的应用第五周：酶在生物技术中的应用教材章节对应内容：第一章：酶的概念、来源和分类第二章：酶催化机制与动力学第三章：酶活性的调控第四章：酶在生物体内的功能第五章：酶在生物技术中的应用教学内容与课本紧密关联，遵循教学实际，注重理论与实践相结合，旨在提高学生对酶学知识的系统掌握和应用能力。
2021版新高考地区选考生物一轮复习课件：素养提升课1 酶的相关实验设计
突破点二 酶实验设计中的“对比法”
典例引领
(2019·河北衡水金卷)某同学进行了如下有关酶的实验:
甲组:淀粉溶液+新鲜唾液→加入斐林试剂 乙组:蔗糖溶液+新鲜唾液→加入斐林试剂
出现砖红色沉淀 不出现砖红色沉淀
丙组:蔗糖溶液+蔗糖酶溶液→加入斐林试剂
?
下列叙述正确的是( ) A.丙组的实验结果是“不出现砖红色沉淀” B.三组实验中,底物的用量属于自变量 C.该同学的实验目的是验证酶的专一性 D.可用碘液代替斐林试剂进行检测
解析:(2)本实验要证实酶具有专一性,可以用麦芽糖和蔗糖做底物,蔗糖酶能催化蔗糖 水解,不能催化麦芽糖水解。麦芽糖和蔗糖水解后,物质的量浓度增大,渗透装置中液面 会升高,由此设计实验即可。
答案:(2)实验思路:在底部中央放置半透膜的U形管两侧分别加入等量的蔗糖溶液和麦 芽糖溶液,再在两侧各加等量的蔗糖酶溶液,适宜温度下一段时间后,观察两侧液面的变 化。 实验预期:蔗糖溶液一侧液面明显升高,则支持酶的催化作用具有专一性(或:麦芽糖溶液 一侧液面明显降低,则支持酶的催化作用具有专一性)
解析:无机催化剂与酶都是通过降低活化能来提高化学反应速率,与无机催化剂相比,酶 降低活化能的作用更显著;斐林试剂是用0.1 g/mL的NaOH溶液和0.05 g/mL的 CuSO4溶液配制的;葡萄糖属于还原糖,蔗糖不属于还原糖,若两支试管均出现砖红色沉 淀,则说明该酶催化的底物是蔗糖;若两支试管均不出现砖红色沉淀,则说明该酶催化的 底物是葡萄糖。
素养提升课1 酶的相关实验设计
突破点一 酶相关实验设计中的“酶解法”
典例引领
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)。
第5章 素能提升课 酶的相关设计和分析 课件 【新教材】人教版高中生物必修第一册
二 实验结果
气泡
泡
泡
泡
几乎无气泡
返 首 页
16
提
升
点
A．说明酶具有高效性的是 3 号和 4 号实验
一
提
B．1 号和 3 号对照不能说明酶具有专一性
升
点
提
C．各组实验都不能体现酶的活性与温度之间的关系
三
升 点
D．3 号和 5 号对照可以说明酶的活性受 pH 的影响
二
返 首 页
17
提
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
1
提
升
点 一
第5章
细胞的能量供应和利用 提
升
点
提 素能提升课 酶的相关设计和分析 三
升
点
二
返 首 页
2
提
升 点 一
提升 点一
提
升
点
提 升
酶相关实验设计中的“酶解法” 三
点
二
返 首 页
3
[素能建构]
提
1．鉴定酶本质的“酶解法”模型
升
点
“酶解法”——从酶的化学本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白
一
提
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， 升
升
点 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
一
提
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 升
点
提 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 三
升 点
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
2021高考生物一轮复习第三单元素养提升课1酶的相关实验设计教案新人教版
素养提升课1 酶的相关实验设计突破点一酶相关实验设计中的“酶解法”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)。
[审题指导](1)据题干可知,X酶的功能是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。
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,检测是否有还原糖的产生。
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,检测是否有还原糖的产生。
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。
1.实验设计中可用酶催化底物分解,根据酶处理后的变化,来证明酶的作用。
2.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。
其必须保持正常的空间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。
1.(2019·河北衡水金卷)某校研究性学习小组从芍药中提取出一种酶,为探究该酶催化分解的底物是葡萄糖还是蔗糖,该研究性学习小组的同学们设计并做了如图所示的实验。
酶的结构与功能的实验设计
酶的结构与功能的实验设计酶是一类生物大分子催化剂，在生物体内起着至关重要的作用。
了解酶的结构与功能对于深入研究生物化学及相关领域具有重要意义。
本实验旨在设计一种可行的实验方案，通过探究酶的结构与功能之间的关系来增进对酶学的理解。
实验目的：通过实验研究，探究酶的结构与功能之间的关系。
实验材料与仪器：- 酶样品（如过氧化氢酶、蛋白酶等）- 底物（如过氧化氢溶液等）- 试管- 恒温水浴- 比色皿- 分光光度计实验步骤：1. 实验前的准备工作：a. 准备所需的酶样品和底物。
确保酶样品的纯度和活性，并保持其稳定性。
b. 根据实验设计需求，准备一系列浓度不同的底物溶液。
2. 实验现场的准备：a. 搭建一个可以控制温度的恒温水浴，保持实验环境的稳定。
b. 准备好所有实验所需的试管、比色皿和分光光度计等仪器。
3. 实验组的设置：a. 设立对照组和实验组。
对照组不添加酶样品，用纯底物测定底物的基线吸光度。
b. 实验组分别在不同浓度的底物溶液中加入一定量的酶样品。
4. 实验操作：a. 将底物溶液加入到试管中，并在恒温水浴中预先加热至适宜的反应温度。
b. 分别将试管中的底物溶液与对照组样品分别加入到比色皿中。
c. 使用分光光度计测定比色皿中液体的吸光度，并记录下实验结果。
5. 数据处理与分析：a. 将各实验组的吸光度值与对照组进行比较，观察酶样品对底物的催化效果。
b. 绘制底物浓度与酶活性之间的关系曲线。
c. 根据实验结果分析酶的结构与其功能之间的关系。
实验注意事项：- 实验环境的稳定性对于结果的准确性至关重要，应尽量减少外界因素的干扰。
- 在实验中，酶样品的选择和存储需要根据具体要求进行操作。
- 底物的浓度和溶液的温度控制是实验成功的关键。
结论：通过设计的实验方案，我们可以了解到酶的结构与功能之间存在密切的关系。
实验结果显示，添加酶样品后，底物的催化效果明显增强，与对照组相比，吸光度值明显变化。
从实验结果中，我们可以推断不同底物浓度下酶活性的变化趋势，进而对酶的结构与功能进行进一步研究。
酶的相关实验设计教案-苏教版高中生物必修1教案设计
酶的相关实验设计[核心精要]1．试剂检测法——鉴定酶的本质(1)设计思路：从酶的化学本质上来讲，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
在高中教材中常见的一些酶，如淀粉酶、蛋白酶等，其本质都是蛋白质，所以，对酶本质的鉴定常常是变相地考查蛋白质的鉴定方法。
因此，利用双缩脲试剂可与蛋白质产生紫色反应的原理制订实验方案即可。
(2)设计方案①探究酶的本质是否为蛋白质项目实验组对照组材料待测酶溶液已知蛋白液(等量) 试剂分别加入等量的双缩脲试剂现象是否呈现紫色呈现紫色结论实验组呈现紫色说明该酶的化学本质为蛋白质，否则该酶的化学本质不是蛋白质2．对比法——探究或验证酶的高效性、专一性及影响酶活性的因素(1)验证酶的高效性①设计思路：验证酶高效性的方法是对比法，即通过对不同类型催化剂(主要是与无机催化剂进行比较)催化反应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反应物试剂与反应物相对应的酶溶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)验证酶的专一性①设计思路：验证酶的专一性的方法也是对比法，常见的方案：反应物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行而得出结论。
②设计方案①设计思路：采取对比的手段，将待探究的环境因素施加到实验组上，将其与对照组比较，观察酶促反应速率的变化，就可确定该环境因素对酶活性的影响。
②设计方案(1)设计思路：常用“梯度法”来探究酶的最适温度(或pH)，设计实验时需设置一系列不同温度(或pH)的实验组进行相互对照，最后根据实验现象得出结论。
(2)一般步骤物和酶首先达到实验温度(或pH)，如果先混合再调整温度(或pH)，则在达到实验温度(或pH)之前，反应已经进行，实验结果不准确。
探究酶催化作用的最适温度(pH)实验中，选择反应物和对应的酶时应注意温度(pH)本身是否会影响反应物的反应速率。
如探究酶的最适温度时，不能选用H2O2作反应物，因为温度会影响H2O2的分解速率。
浙科版学新教材高中细胞的代谢素能提升课与酶有关的变量分析与实验探究教案必修第一册生物
[核心精要]１．实验中三类变量的分析２．通过对照设置把握三种实验变量：（１）自变量的控制原则——单一变量原则。
（２）无关变量控制原则——等量适宜原则。
（３）因变量的控制原则——可观测性原则。
[对点训练]１．实验过程中可以变化的因素称为变量。
下列关于实验变量的说法，不正确的是（）Ａ．一个实验只能有一个自变量，而因变量可为多个Ｂ．对实验结果不造成影响的变量称为无关变量Ｃ．实验不一定有空白对照组，但一定有对照Ｄ．一个实验的自变量可能是另一个实验的无关变量B [探究光照强度对光合作用的影响，自变量是光照强度，因变量是O２的释放量或CO２的吸收量，可见，一个实验只能有一个自变量，而因变量可为多个，A正确；除自变量外，实验过程中可能还会存在一些对实验结果造成影响的可变因素，这些变量称为无关变量，B错误；对照的目的是平衡和消除无关变量对实验结果的影响，因此实验不一定有空白对照组，但一定有对照，C正确；探究温度对酶活性的影响，自变量是温度的不同，而探究pH对酶活性的影响，自变量是pH不同，温度是无关变量之一，因此一个实验的自变量可能是另一个实验的无关变量，D正确。
]２．在下图所示的实验中属于实验变量（自变量）的是（）Ａ．催化剂不同Ｂ．环境温度不同Ｃ．试管的大小Ｄ．试管中的过氧化氢溶液的量A [由图可知，本题探究无机催化剂（氯化铁）和有机催化剂（过氧化氢酶）对过氧化氢的分解，实验的自变量是催化剂的种类。
故本题选A。
]３．下列有关酶特性的实验中，叙述错误的是（）Ａ．验证酶的高效性时，自变量是催化剂的种类Ｂ．验证酶的专一性时，自变量是酶的种类或底物的种类Ｃ．探究pH对酶活性的影响时，pH是自变量，温度是无关变量Ｄ．探究酶作用的最适温度时，应设置高温、室温、低温三组实验D [酶的高效性是与无机催化剂相比而言的，验证酶的高效性自变量是催化剂的种类，A正确；验证酶的专一性，可以是底物相同，酶的种类不同，也可以是酶种类相同，底物不同，B正确；探究pH对酶活性的影响时，自变量是pH梯度，温度的量为无关变量，因变量是底物的消耗量速率，C正确；探究温度对酶活性的影响，温度是自变量，设置温度梯度应该在最适温度处展开设计温度，D错误。
2020年高考生物素养提升课1 酶的相关实验设计(重点变量控制、检测)
保温
40 ℃恒温水浴5 min
⑦
测定
加入试剂X,50～65 ℃水浴5 min,测定砖红色沉淀物的量
回答下列问题: (1)步骤⑦中加入的试剂X为 (2)上述实验操作步骤中,步骤②中对1号试管进行操作的目的是 实验目的,设置的1、2、3号试管中,为对照组的一组是
。 ;为达成
号试管。
解析:(1)本实验的目的是测定萌发种子中α-淀粉酶和β-淀粉酶活性的差异,淀粉 酶分解淀粉为还原糖,还原糖可以用斐林试剂进行鉴定,步骤⑦中加入的试剂X为斐 林试剂。 (2)β-淀粉酶耐酸不耐热,70 ℃处理15 min即变性失活。上述实验操作步骤中,步 骤②中对1号试管进行操作的目的是使β-淀粉酶变性失活,测定大麦种子中α-淀粉 酶催化效率,为达成实验目的,设置的1、2、3号试管中,为对照组的一组是2号试管 (2号试管α-淀粉酶和β-淀粉酶均失活,不能将淀粉变为还原糖,2号和1号对比能测 定α-淀粉酶催化效率)。
答案: (2)实验思路:在底部中央放置半透膜的U形管两侧分别加入等量的 蔗糖溶液和麦芽糖溶液,再在两侧各加入等量的蔗糖酶溶液,适宜温度下一 段时间后,观察两侧液面的变化。 实验预期:蔗糖溶液一侧液面明显升高,则支持酶的催化作用具有专一性。 (或:麦芽糖溶液一侧液面明显降低,则支持酶的催化作用具有专一性。)
解析:丙组的实验结果应是“出现砖红色沉淀”;三组实验加入斐林试剂后 应沸水浴加热;甲组和乙组对照,乙组和丙组对照验证了酶的专一性;碘液只 能检测淀粉不能检测蔗糖,因此不能用碘液代替斐林试剂进行检测。
2.(2019·湖北武汉调研)萌发的大麦种子中存在着两种淀粉酶:α -淀粉酶和β -淀粉酶。 Α -淀粉酶耐热不耐酸;β -淀粉酶耐酸不耐热,70 ℃处理15 min即变性失活。为测定 萌发种子中α -淀粉酶和β -淀粉酶活性的差异,将发芽3天的大麦种子加蒸馏水研磨匀 浆、离心取上清液得到淀粉酶提取液,进行如下实验。
新教材高考生物一轮复习第三单元能力素养提升课1酶的相关实验设计课件新人教版ppt
待测酶溶液+双缩脲试剂
标准蛋白质溶液+双 缩脲试剂
探究过氧化氢酶作用的最适pH应设置成相互对照实验,无特定的对照组, 多个实验组的pH不同,表中A项对应的设置是验证pH对酶活性的影响,A项 错误。验证酶具有催化作用,对照组应设置为用等量蒸馏水+过氧化氢溶 液,B项对应的设置是验证酶具有高效性,B项错误。验证酶的专一性,应设 置实验组为反应物+相应酶液,对照组为另一反应物+同一酶液或同一反应 物+另一种酶液,C项错误。验证某种酶是蛋白质的实验中,对照组设置成 标准蛋白质溶液+双缩脲试剂,目的是排除无关变量的干扰,D项正确。
范
围内设置梯度。
答案:(1)无关 自 (2)使新鲜α-淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别达到 预设温度后再混合(其他合理答案也可) (3)否 因为温度会直接影响 H2O2的分解速率 (4)该过氧化氢酶的最适pH约为7,pH降低或升高酶活性 均降低(或在pH为5~7时,随pH的升高该过氧化氢酶活性升高;在pH为7~9时, 随pH的升高该过氧化氢酶活性降低) 6~8
上述实验步骤中,有2处明显错误,请找出这2处错误并更正。
第1处错误:
。
修订方案:
。
第2处错误:
。
修订方案:
。
答案:(1)甲同学缺少对照实验 增加对照组,用FeCl3溶液作对照 (2)缺少对照组 增设一组加5 mL蒸馏水和等体积、等质量蛋白质块的 试管 不能用双缩脲试剂检测 应直接观测蛋白质块体积的大小
,
其中稀蛋清和
将发生
色反应。
(2)用
试剂区分不发生显色反应的一组溶液。产生
现
象的为
。
(3)区分发生显色反应的一组溶液的方法、鉴定结果及结论。
18-19 第4章 微专题突破 3酶的相关实验设计
(三)酶的相关实验设计[核心精要]1．试剂检测法——鉴定酶的本质 (1)设计思路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 。
所以对酶本质的鉴定常常是变相地考查蛋白质的鉴定方法。
因此，使用双缩脲试剂产生紫色反应的鉴定方案即可。
(2)设计方案向等量的待测酶溶液和已知蛋白质溶液中分别加入等量的双缩脲试剂后，观察溶液颜色变化得出结论。
2．对比法——验证酶的高效性和专一性 (1)验证酶的高效性①设计思路：验证酶高效性的方法是“对比法”，即通过对不同类型催化剂(主要是与无机催化剂作比较)催化底物反应速率进行比较，得出结论。
②设计方案：对照组：反应物＋无机催化剂――→检测底物分解速率。
实验组：反应物＋等量酶溶液――→检测底物分解速率。
(2)验证酶的专一性设计思路和方案：验证酶专一性的方法也是“对比法”，常见的有两种方案：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。
3．梯度法——探究酶的最适温度和最适pH (1)设计思路常用“梯度法”来探究酶的最适温度(或pH)，设计实验时需设置一系列不同温度(或pH)的实验组进行相互对照，最后根据实验现象得出结论：酶促反应时间最短的一组所处的温度(或pH)即最适温度(或pH)。
相邻组间的差值(即梯度值)越小，测定的最适温度(或pH)就越精确。
特别注意：在设计实验过程中，根据“单一变量原则”，除自变量(如温度或pH等)成等差数列相互对照外，其他所有无关变量都必须相同(包括材料的大小、质量、生长状况等)。
(2)设计方案1．下列试管中各注入10 mL 2%的过氧化氢溶液，实验中产生气泡最多的是()A[A中含有丰富的过氧化氢酶，催化效率高；C中加热后酶失去了活性。
] 2．下列有关酶的实验设计思路正确的是()A．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性B．利用过氧化氢和H2O2酶探究温度对酶活性的影响C．利用过氧化氢、鲜肝匀浆和FeCl研究酶的高效性D．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为5、7、9的缓冲液验证pH对酶活性的影响C[碘液不能检测蔗糖，A项错误；温度会影响H2O2的分解，不宜用H2O2和H2O2酶探究温度对酶活性的影响，B项错误；胃蛋白酶的适宜pH为1.8，pH 设置不合理，D项错误。
人教版高中生物同步学习 素能提升课 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(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[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。
高中生物专题4酶的研究与应用专题整合提升同步备课教学案新选修
专题4酶的研究与应用专题整介提升知识系统构建酶的研究与应用错误！［必背要语11. 果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等2. 碱性蛋白酶能将大分子蛋白质水解为可溶性的氨基酸或小分子的肽，所以蛋白质类纤维织物不能用此种加酶洗衣粉洗涤。
3. 温度、酸碱度和表面活性剂都会影响加酶洗衣粉的洗涤效果。
4. 固定化酶常采用化学结合法和物理吸附法，而固定化细胞则常采用包埋法。
5. 配制海藻酸钠溶液浓度过高，则难以形成凝胶珠；若浓度过低，则固定的酵母细胞少，影响实验效果。
6. 固定化酶和固定化细胞技术既实现了对酶的重复利用，降低了成本，又提高了产品质量。
规律方法整合整合一酶的相关探究实验中的操作提示1. 探究温度对酶活性的影响时，可以选用10 C作为温度梯度，设置的具体温度为10 C、20 C、30 C、40 C、50 C和60 C等，也可以根据酶的特点，尝试以5 C作为温度梯度。
2. 探究pH对酶活性的影响时，只需将温度梯度改成pH梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。
反应液中的pH可以通过体积分数为0.1%的氢氧化钠溶液或盐酸进行调节。
3. 探究酶的用量是建立在探究最适温度和pH对酶活性影响的基础之上的。
此时，研究的变量是酶的用量，其他因素都应适宜且保持不变。
实验时可以配制不同浓度的酶溶液，也可以只配制一种浓度的酶溶液，然后使用不同的体积即可。
需要注意的是，反应液的pH必须相同，否则将影响实验结果的准确性。
4. 在混合反应物和酶之前，一定要让两者分别达到相应的条件。
这样可以避免底物和酶在混合时条件变化而影响实验结果。
5•将酶加入反应物后，应不时地用玻璃棒搅拌，使酶能更充分地催化反应。
6.本课题中的自变量、因变量及注意事项归纳［例1果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一。
果胶酶能够分解果胶，瓦解植物细胞壁和胞间层。
在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。
请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
[核心精要]
1．试剂检测法——鉴定酶的本质
(1)设计思路：从酶的化学本质上来讲，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
在高中教材中常见的一些酶，如淀粉酶、蛋白酶等，其本质都是蛋白质，所以，对酶本质的鉴定常常是变相地考查蛋白质的鉴定方法。
因此，利用双缩脲试剂可与蛋白质产生紫色反应的原理制订实验方案即可。
(2)设计方案
①探究酶的本质是否为蛋白质
2．对比法——探究或验证酶的高效性、专一性及影响酶活性的因素
(1)验证酶的高效性
①设计思路：验证酶高效性的方法是对比法，即通过对不同类型催化剂(主要是与无机催化剂进行比较)催化反应物的反应速率进行比较，得出结论。
②设计方案
说明：实验中自变量是催化剂的种类(酶与无机催化剂)，因变量是反应物的反应速度。
(2)验证酶的专一性
①设计思路：验证酶的专一性的方法也是对比法，常见的方案：反应物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行而得出结论。
②设计方案
①设计思路：采取对比的手段，将待探究的环境因素施加到实验组上，将其与对照组比较，观察酶促反应速率的变化，就可确定该环境因素对酶活性的影响。
②设计方案
(1)设计思路：常用“梯度法”来探究酶的最适温度(或pH)，设计实验时需
设置一系列不同温度(或pH)的实验组进行相互对照，最后根据实验现象得出结论。
(2)一般步骤
说明：探究酶最适温度(或pH)的实验过程中，应注意在反应物和酶混合之前，应让反应物和酶首先达到实验温度(或pH)，如果先混合再调整温度(或pH)，则在达到实验温度(或pH)之前，反应已经进行，实验结果不准确。
探究酶催化作用的最适温度(pH)实验中，选择反应物和对应的酶时应注意温度(pH)本身是否会影响反应物的反应速率。
如探究酶的最适温度时，不能选用H2O2作反应物，因为温度会影响H2O2的分解速率。
[对点练习]
1．瑞典研究人员发现一种促进脂肪细胞生成的蛋白质——抗酒石酸酸性磷酸酶。
这一发现有望为治疗肥胖症开辟新途径。
下列有关叙述不正确的是() A．抗酒石酸酸性磷酸酶与脂肪的共有元素有C、H、O
B．在适宜条件下，蛋白酶可以将抗酒石酸酸性磷酸酶水解
C．抗酒石酸酸性磷酸酶遇双缩脲试剂呈现紫色
D．理论上可以通过促进抗酒石酸酸性磷酸酶的功能来治疗肥胖症
D[抗酒石酸酸性磷酸酶的本质是蛋白质，和脂肪共有的元素有C、H、O，A正确；在适宜条件下，该酶可被蛋白酶分解，可与双缩脲试剂发生紫色反应，B、C正确；抗酒石酸酸性磷酸酶能促进脂肪细胞生成，若促进其功能，则会使脂肪细胞增多，不能用来治疗肥胖症，D错误。
]
2．下列与酶相关实验的叙述中，正确的是()
A．探究酶的高效性时，自变量可以是酶的种类
B．探究淀粉酶的专一性时，自变量只能是酶的种类
C．探究pH对酶活性的影响时，自变量不止一种
D．探究温度对酶活性的影响时，因变量不止一种
D[探究酶的高效性时，自变量是催化剂的种类，A错误；探究淀粉酶的专一性时，自变量也可以是底物种类，B错误；探究pH对酶活性的影响时，自变量只有pH，C错误；探究温度对酶活性的影响时，因变量可以是产物的生成速率或底物的消耗速率，D正确。
]
3．下列有关酶的实验设计思路正确的是()
A．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性
B．利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响
C．利用过氧化氢、鲜肝匀浆和FeCl研究酶的高效性
D．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为5、7、9的缓冲液验证pH对酶活性的影响
C[碘液不能检测蔗糖，A项错误；温度会影响H2O2的分解，不宜用H2O2和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，B项错误；胃蛋白酶的适宜pH约为1.8，pH分别为5、7、9的设置不合理，D项错误。
]
4．某同学为验证pH值对酶活性的影响，设计了如下表中的方法步骤。
下列不合理的评价有()
B．实验结果预期不正确
C．检验实验结果的试剂选择不恰当
D．实验操作步骤的安排不合理
C[实验只设置了加HCl和加NaOH的实验组，还应设置加蒸馏水的正常pH的对照组；在加酸和加碱的情况下，酶失去活性，淀粉不被分解，遇碘液变蓝；实验结果可以用碘液检验；实验步骤的安排应在第2、3步加HCl和NaOH。
] 5．某同学利用浓度相同的唾液淀粉酶和蔗糖酶溶液，以可溶性淀粉溶液为底物来验证酶的专一性和温度可影响酶的活性。
相关试剂均已在各自体系温度下预保温，然后利用甲、乙、丙三支试管做如下实验：
(1)根据实验目的，在步骤2中，应向乙试管加入________________，向丙试管加入________________。
(2)实验中的自变量是________________。
用斐林试剂检测时，若仅在________试管中有明显的砖红色沉淀生成，则可验证酶的专一性和温度影响酶的活性。
若该同学在操作中错用了双缩脲试剂，则三支试管出现的颜色变化依次是________________，原因是_______________。
(3)有同学认为所用试剂不必做预保温处理。
这种观点________(填“正确”或“不正确”)，理由是__________________。
[解析](1)实验表格中所加底物的种类相同，验证酶的专一性的实验中，实验的自变量为酶的种类，温度则为无关变量，因此甲和乙为一组对照实验，则在步骤2中，乙试管应加入1 mL蔗糖酶溶液；验证温度可影响酶的活性的实验中，实验的自变量为温度，则酶的种类和用量属于无关变量，因此甲和丙为一组对照实验，故丙试管应加入1 mL唾液淀粉酶溶液。
(2)实验中的自变量是酶的种类、温度。
乙试管中蔗糖酶不能水解淀粉，丙试管中酶在高温下失活，因此用斐林试剂检测时，若仅在甲试管中有明显的砖红色沉淀生成，则可验证酶的专一性和温度影响酶的活性；双缩脲试剂能与蛋白质或多肽发生紫色反应，淀粉酶和蔗糖酶的本质为蛋白质，故三支试管中的酶均可与双缩脲试剂呈现紫色反应。
(3)酶具有高效性，若不做预保温处理，一旦与底物结合，唾液淀粉酶就会与淀粉发生反应，从而影响实验结果，因此所用试剂都需要做预保温处理。
[答案](1)1 mL蔗糖酶溶液 1 mL唾液淀粉酶溶液
(2)酶的种类、温度甲(浅)紫色、(浅)紫色、(浅)紫色三支试管中均含有酶，其本质均为蛋白质，均可与双缩脲试剂反应呈现紫色
(3)不正确酶具有高效性，若不做预保温处理，唾液淀粉酶一旦与底物接触就会催化淀粉发生水解反应，从而影响实验结果。