1、微专题(二)“三法”突破酶的实验设计题型 突破一“试剂检测法”鉴定酶的本质重点突破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。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或RNA的鉴定方法。因此，利用双缩脲试剂与蛋白质作用产生紫色反应，而RNA与吡罗红染液作用显红色的原理设计鉴定方案即可。 2设计方案突破训练1(2021辽宁丹东高三联考)猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如下图所示，在35 水浴中保温一段时间后，甲、乙试管中加入适量的双缩脲试剂，丙、丁试管中不加任
2、何试剂，下列对实验现象的预测正确的是()A甲和乙中溶液都呈紫色；丙和丁中蛋白块消失B甲中溶液呈紫色，乙中溶液不呈紫色；丙中蛋白块消失，丁中蛋白块不消失C甲和乙中溶液呈紫色；丙中蛋白块消失，丁中蛋白块不消失D甲和乙中溶液都不呈紫色；丙中蛋白块消失，丁中蛋白块不消失解析：选C。本实验属于验证性实验，分泌液中含有蛋白酶，蛋白酶和蛋白液的化学本质都是蛋白质。鉴定蛋白质常用的试剂是双缩脲试剂，呈紫色反应。实验中的甲和乙试管始终显示紫色，不能形成对照；而实验改用观察蛋白块的存在情况(丙中蛋白块消失，丁中蛋白块不消失)，形成鲜明的对照，说明了猪笼草的分泌液中含有蛋白酶。 突破二“对比法”验证酶的高效性和专一
3、性重点突破1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)设计方案项目实验组对照组材料等量的同一种底物试剂与底物相对应的酶溶液(如生物材料研磨液)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：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)设计方案项目方案一方案二实验组对照组实验组对照组材料同种底物(等量)与酶相对应的底物另外一种底物试剂与底物相对应的酶另外一种酶同一种酶(等量)现象发生反应不发生
4、反应发生反应不发生反应结论酶具有专一性突破训练2(2019浙江4月选考改编)为研究酶的特性，进行了实验，基本过程如下表所示：步骤基本过程试管A试管B1加入2%过氧化氢溶液3 mL3 mL2加入肝脏研磨液少许3加入FeCl3少许4检测据此分析，下列叙述错误的是()A实验的可变因素是催化剂的种类B可用产生气泡的速率作检测指标C该实验能说明酶的作用具有高效性D不能用马铃薯匀浆代替肝脏研磨液进行实验解析：选D。由题表可知，该实验的可变因素是催化剂的种类，A正确；可用产生气泡的速率作检测指标，B正确；该实验通过过氧化氢酶与无机催化剂催化过氧化氢分解速率的比较，能说明酶的作用具有高效性，C正确；该实验能用
5、马铃薯匀浆代替肝脏研磨液进行实验，两者都含有过氧化氢酶，D错误。3下列有关酶的探究实验的叙述，合理的是()选项探究内容实验方案A酶的高效性用FeCl3和过氧化氢酶分别催化等量H2O2分解，待H2O2完全分解后，检测产生的气体总量B酶的专一性用淀粉酶催化淀粉水解，检测是否有大量还原糖生成C温度对酶活性的影响用淀粉酶分别在热水、冰水和常温下催化淀粉水解，反应相同时间后，检测淀粉分解程度DpH对酶活性的影响用H2O2酶在不同pH条件下催化H2O2分解，用斐林试剂检测解析：选C。酶的高效性是指与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，催化效率更高，酶并不能改变反应到达平衡时产物的生成量；可以
6、用FeCl3和过氧化氢酶分别催化等量H2O2分解，反应相同时间，检测气泡产生的快慢或者带火星卫生香的复燃情况，来探究酶的高效性，A不合理。酶的专一性，可以使用不同的底物为自变量，比如用淀粉酶分别催化等量的淀粉和蔗糖(均为非还原糖)水解，检测两组是否有还原糖生成，B不合理。探究温度对酶活性的影响实验中，温度是自变量，用淀粉酶分别在热水、冰水和常温下催化淀粉水解，反应相同时间后，检测淀粉分解程度，C合理。探究pH对酶活性的影响实验中，用过氧化氢酶在不同pH条件下催化H2O2分解，检测并比较相同时间产生的氧气量，D不合理。 突破三“梯度法”探究酶的最适温度或最适pH重点突破1酶活性的测定方法(1)检
7、测步骤：加入缓冲液加入底物加入酶保温并计时一段时间后检测产物的量。(2)测定方法：通常以单位时间内底物的消耗量或在单位时间内产物的生成量来表示。举例：检测淀粉酶的活性通过测定单位时间内麦芽糖的生成量来检测淀粉酶的活性。通过测定单位时间内淀粉的消耗量来检测淀粉酶的活性。2探究酶的最适温度(1)设计思路在一定范围内，设计一系列温度梯度实验，其他条件相同且适宜，可得出最适温度的大致范围，再在此范围内减小梯度，进一步进行实验，直至得出最适温度。(2)设计方案3探究酶的最适pH(1)设计思路在一定范围内，设计一系列pH梯度实验，其他条件相同且适宜，可得出最适pH的大致范围，再在此范围内缩小梯度，进一步进
8、行实验，直至得出最适pH。(2)设计方案突破训练4若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活性的实验中，下列操作顺序合理的是()A加入酶加入底物加入缓冲液保温并计时一段时间后检测产物的量B加入底物加入酶计时加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量C加入缓冲液加入底物加入酶保温并计时一段时间后检测产物的量D加入底物计时加入酶加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量解析：选C。测定酶活性的实验中缓冲液可维持溶液的pH，所以缓冲液应在底物与酶混合之前加入，反应时间的测定则应在底物与酶混合之后开始，据此可判断C项符合题意。5(不定项)(2021山东青岛期末)现有两种淀粉酶A与B，某生物兴趣小组为探究不同温度条件下
9、这两种淀粉酶的活性，进行了相关实验。下图甲是将淀粉溶液与淀粉酶溶液混合摇匀，保温5分钟后，对各组淀粉剩余含量进行检测的结果；下图乙是40 时测定酶A催化淀粉水解生成的麦芽糖的量随时间变化的曲线。根据实验结果分析，下列相关叙述正确的是()A图甲实验的自变量是温度，无关变量有pH、反应时间、溶液的量等B酶A在20 条件下活性较高，酶B在40 条件下活性较高C其他实验条件不变，若适当升高温度，图乙中P点将向左移动D该实验不能用斐林试剂检测生成物麦芽糖的含量来表示酶的活性解析：选CD。图甲实验的自变量有温度和酶的种类，A错误；从图甲可知，酶A在50 时，淀粉剩余量最少，所以酶A可能在50 时活性最高，
10、B错误；由于酶A在50 时活性比40 时高，因此如果适当升高温度，则反应时间缩短，P点左移，C正确；斐林试剂在使用时需要水浴加热，会改变实验的设定温度，D正确。6(不定项)某同学为探究pH对酶活性的影响，设计的方法步骤如下表所示。下列叙述正确的是()步骤项目试管1试管21新鲜淀粉酶溶液1 mL1 mL2可溶性淀粉溶液2 mL2 mL337 水浴5 min5 min41 mol/L HCl溶液1 mL/51 mol/L NaOH溶液/1 mL6碘液2滴2滴7预期结果均不变蓝A缺少对照组B实验预期结果不正确C实验操作步骤设计合理D都置于37 水浴中可排除温度对酶活性的影响解析：选ABD。分析表格可
11、知，该实验的目的是探究pH对淀粉酶活性的影响，所以pH为自变量，温度为无关变量。该实验中仅做了在酸性和碱性两种条件下的操作，缺少pH为中性的对照组，故A正确；在强酸或强碱的条件下淀粉酶失活，淀粉没有分解，加入碘液变蓝，因此实验预期结果不正确，故B正确；该实验过程应先调节pH，再加入淀粉酶，操作步骤设计不合理，故C错误；本实验中pH为自变量，温度为无关变量，所以将两试管都置于37 水浴中可排除温度对酶活性的影响，故D正确。酶的探究实验的4个误区(1)若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不宜选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。(2)在探究温度对酶活性影响的实验中，不宜选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作实验材料，因为过氧化氢(H2O2)在常温常压时就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。(3)在探究pH对酶活性影响的实验中，宜先保证酶的最适温度(排除温度干扰)，且将酶和反应物的pH调至实验要求的pH后再让反应物与酶接触，不宜在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。(4)在探究pH对酶活性的影响实验中，不宜选用淀粉和淀粉酶作实验材料，因为在酸性条件下淀粉本身分解也会加快，从而影响实验结果。
