高中生物热点题型(酶的相关拓展实验)

归纳 总结
鉴定酶本质的两种常用方法
1.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色反应，RNA与吡罗红染液作用显
红色的原理设计鉴定方案：
2.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。酶必 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属于还原糖，可用斐林试剂鉴定，产生砖红色沉淀。
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，用 _斐__林__试剂在一定条件下分别处理上述两种混合液。 结果：其中一组产生了_砖__红__色__沉__淀__，另一组无明显现象。 结论：发生显色反应的是_淀__粉__酶__溶液，不发生显色反应的是_稀__蛋__清__溶液。 解析 淀粉酶能将淀粉分解为麦芽糖，麦芽糖属于还原糖，所以加入淀粉后， 用斐林试剂鉴定后出现砖红色沉淀的则为淀粉酶。所以可以将淀粉溶液分别 与发生显色反应的两种溶液混合，一段时间后，用斐林试剂分别处理上述两 种混合液，观察到无颜色变化的溶液是稀蛋清溶液，出现砖红色的是淀粉酶 溶液。
(2)实验结果预测及结论：整个实验中，不同处理的试管中O2的释放速率从 快到慢依次是____________________________________________________， 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释放的速率最 快的是__________________________________________________________， 原因是__________________________________________________________。
热点题型一
酶的相关拓展实验
一、鉴定酶的本质 例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)。
审题关键 (1)据题可知，该实验的目的是同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。 (2)酶的催化作用和高效性是指分别与无催化剂和无机催化剂相对照，加快 所催化反应的速率的现象，所以本实验的自变量为无催化剂、酶和无机催化 剂(FeCl3)。 (3)由题干可知，本实验的因变量为H2O2分解反应的速率，表观因变量为气 泡从溶液中释放的速率。无关变量有H2O2溶液量、温度及保温时间和蒸馏 水、FeCl3溶液、过氧化氢酶溶液等液体的使用量等。 (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。
解析 由于稀蛋清和淀粉酶溶液的化学本质是蛋白质，蛋白质能与双缩脲试
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。
解析
答案
(2)用_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__现象的 为_葡__萄__糖__溶液。
答案 (1)①取3支试管，各加入等量且适量的H2O2溶液，放入37 ℃恒温水浴 锅中保温适当时间 ②分别向上述3支试管中加入等量且适量的蒸馏水、 FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液 ③观察各试管中释放气泡的快慢 (2)加酶溶液的试管、加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管 过氧化氢酶具 有催化作用和高效性 (3)加FeCl3溶液的试管 在此温度下，过氧化氢酶因高温变性而失去了活性， 而FeCl3仍有催化活性
答案 (1)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。 (2)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。
解析
答案
二、验证酶的高效性与专一性 例2 已知2H2O2===2H2O＋O2↑，可以通过观察反应过程中O2的生成速率(即 气泡从溶液中释放的速率)来判断H2O2分解反应的速率。请用所给的实验材 料和用具设计实验，使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。要 求写出实验步骤，预测实验结果，得出实验结论，并回答下列问题： 实验材料与用具：适宜浓度的H2O2溶液，蒸馏水，3.5%FeCl3溶液，0.01%过 氧化氢酶溶液，恒温水浴锅，试管。 (1)实验步骤： ①_______________________________________________________________ 。 ②________________________________________________________________。 ③________________________________________________________________ 。
审题关键 (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发生水解从而使其失去功能。 (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。
跟踪训练
1.现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液(淀粉酶的化学本质是
蛋白质，可将淀粉水解成还原糖)各一瓶，可用双缩脲试剂、斐林试剂和淀
粉溶液将它们鉴定出来。 (1)用一种试剂将上述4种溶液区分为两组，这种试剂是__双__缩__脲__试__剂__，其中 稀蛋清和_淀__粉__酶__将发生_紫__色反应。