新高考-一輪復(fù)習(xí)-人教版--降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶--教案--(重慶、福建專(zhuān)用)(編輯修改稿)
2025-04-05 05:23 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，因?yàn)檫^(guò)氧化氫(H2O2)在常溫常壓時(shí)就能分解，加熱的條件下分解會(huì)加快，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。[典例]下列有關(guān)探究溫度、pH對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)合理的是( )試驗(yàn)編號(hào)探究課題選用材料與試劑①溫度對(duì)酶活性的影響過(guò)氧化氫溶液、新鮮的肝臟研磨液②溫度對(duì)酶活性的影響新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液③pH對(duì)酶活性的影響新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液④pH對(duì)酶活性的影響新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林試劑A．實(shí)驗(yàn)① B．實(shí)驗(yàn)②C．實(shí)驗(yàn)③ D．實(shí)驗(yàn)④[解析] 過(guò)氧化氫受熱會(huì)加快分解，不宜用于探究溫度對(duì)酶活性的影響；溶液的pH會(huì)影響淀粉的水解，并且碘液可與堿反應(yīng)，斐林試劑可與酸反應(yīng)，不宜用淀粉酶探究pH對(duì)酶活性的影響；因此一般用過(guò)氧化氫酶探究pH對(duì)酶活性的影響，用淀粉酶探究溫度對(duì)酶活性的影響。[答案] B[對(duì)點(diǎn)落實(shí)]淀粉在淀粉酶的催化作用下產(chǎn)生麥芽糖，現(xiàn)有兩種淀粉酶A與B，某生物興趣小組為探究不同溫度條件下這兩種淀粉酶的活性，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：Ⅰ.實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下表所示。 組別 步驟12345678①設(shè)置水浴缸溫度(℃)2030405020304050②取8支試管，各加入淀粉溶液(mL)，分別保溫5分鐘1010101010101010③另取8支試管各加入等量淀粉酶溶液，分別保溫5分鐘酶A酶A酶A酶A酶B酶B酶B酶B④將同組兩支試管中的淀粉溶液與淀粉酶溶液混合搖勻，保溫5分鐘Ⅱ.實(shí)驗(yàn)結(jié)果：圖甲是酶A在40 ℃時(shí)測(cè)定的麥芽糖的量隨時(shí)間變化的曲線圖；圖乙是對(duì)各組淀粉含量進(jìn)行檢測(cè)的結(jié)果。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)淀粉酶在代謝中的作用原理是________________________________________。(2)若適當(dāng)降低溫度，圖甲中P點(diǎn)將向________(填“左”或“右”)移動(dòng)，原因是_______________________________________________________________。(3)若步驟②中的淀粉溶液濃度適當(dāng)減小，為保持圖乙實(shí)驗(yàn)結(jié)果不變，則保溫時(shí)間應(yīng)________(填“縮短”“延長(zhǎng)”或“不變”)。(4)根據(jù)圖乙實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，下列敘述正確的是________(單選)。A．酶A在20 ℃條件時(shí)活性較高B．酶A的活性大于酶B的活性C．酶B在40 ℃條件時(shí)活性較高D．大于50 ℃條件時(shí)，酶A部分失活解析：(1)酶在細(xì)胞代謝中具有催化作用，其原理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。(2)觀察甲圖與乙圖可以發(fā)現(xiàn)，酶A的最適溫度要高于40 ℃，所以適當(dāng)降低溫度，酶A活性低于40 ℃時(shí)，反應(yīng)時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)，則P點(diǎn)會(huì)向右移動(dòng)。(3)酶只能提高化學(xué)反應(yīng)速率，縮短化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡所需要的時(shí)間，不能改變反應(yīng)結(jié)果(即不能使反應(yīng)的產(chǎn)物增加)；若步驟②中的淀粉溶液濃度適當(dāng)減小，為保持圖乙實(shí)驗(yàn)結(jié)果不變，則保溫時(shí)間應(yīng)縮短。(4)由圖乙可知，酶A在20 ℃條件時(shí)淀粉含量較多，酶活性相對(duì)其他溫度時(shí)較低，A項(xiàng)錯(cuò)誤；在20～50 ℃范圍內(nèi)，酶A活性應(yīng)小于酶B，B項(xiàng)錯(cuò)誤；酶B在40 ℃條件時(shí)測(cè)量相對(duì)值最低，酶B的活性較高，C項(xiàng)正確；在20～50 ℃范圍內(nèi)，酶A活性在增強(qiáng)，不能判斷50 ℃以后的趨勢(shì)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：(1)降低淀粉水解反應(yīng)的活化能 (2)右 溫度降低會(huì)引起酶的活性下降，酶催化反應(yīng)完成所需的時(shí)間增加 (3)縮短 (4)C[規(guī)律方法]解答實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)試題的一般思路微專(zhuān)題一 “對(duì)照原則”在酶的相關(guān)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用 1．對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的三大原則和三類(lèi)變量(1)三大原則①單一變量原則：即除自變量(實(shí)驗(yàn)變量)以外，應(yīng)使實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的無(wú)關(guān)變量保持相同且適宜。如生物材料相同(大小、生理狀況、年齡、性別等)、實(shí)驗(yàn)器具相同(型號(hào)、潔凈程度等)、實(shí)驗(yàn)試劑相同(用量、濃度、使用方法等)和條件相同(保溫或冷卻、光照或黑暗、攪拌、振蕩等)。②對(duì)照原則：應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的自變量不同(其他因素都相同)，以便消除無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度。③平行重復(fù)原則：在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中為了避免實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偶然性，必須對(duì)所做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行足夠次數(shù)的重復(fù)，以獲得多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平均值，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。(2)三類(lèi)變量2．有關(guān)探究酶特性的常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(1)“對(duì)比實(shí)驗(yàn)法”探究酶的催化作用對(duì)照組：反應(yīng)物＋清水→反應(yīng)速率慢或無(wú)反應(yīng)；實(shí)驗(yàn)組：反應(yīng)物＋等量的相應(yīng)酶溶液→反應(yīng)速率快。(2)“對(duì)比實(shí)驗(yàn)法”探究酶的高效性對(duì)照組：反應(yīng)物＋無(wú)機(jī)催化劑→反應(yīng)速率慢；實(shí)驗(yàn)組：反應(yīng)物＋等量酶溶液→反應(yīng)速率快。實(shí)驗(yàn)中自變量是無(wú)機(jī)催化劑和酶，因變量是反應(yīng)物分解速率。示例(3)“對(duì)比實(shí)驗(yàn)法”探究酶的專(zhuān)一性①設(shè)計(jì)思路一：換反應(yīng)物不換酶。實(shí)驗(yàn)組：反應(yīng)物＋相應(yīng)酶溶液→反應(yīng)物被分解；對(duì)照組：另一反應(yīng)物＋等量相同酶溶液→反應(yīng)物不被分解。示例②設(shè)計(jì)思路二：換酶不換反應(yīng)物。實(shí)驗(yàn)組：反應(yīng)物＋相應(yīng)酶溶液→反應(yīng)物被分解；對(duì)照組：相同反應(yīng)物＋等量另一種酶溶液→反應(yīng)物不被分解。示例(4)“梯度法”探究影響酶活性的因素(溫度或pH)①探究溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路方案一：(以唾液淀粉酶為例)方案二：(此方案可探究酶的適宜溫度)②探究pH對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路方案一：(以H2O2酶為例)方案二：(此方案可探究酶的適宜pH)[拓展歸納]有關(guān)酶活性實(shí)驗(yàn)探究中的“不宜”(1)反應(yīng)物和酶的選擇方面①研究酶的適宜溫度實(shí)驗(yàn)時(shí)，不宜選用過(guò)氧化氫酶催化H2O2的分解，因?yàn)檫^(guò)氧化氫在加熱的條件下會(huì)加快分解。②研究酶的適宜pH實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于酸對(duì)淀粉有分解作用，并且碘—碘化鉀可與堿反應(yīng)，反以一般不宜選用淀粉和淀粉酶作為實(shí)驗(yàn)材料，常選用H2O2和過(guò)氧化氫酶。(2)檢測(cè)時(shí)試劑的選擇方面①研究溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)時(shí)，檢測(cè)淀粉是否分解可用碘液，一般不宜選用斐林試劑，因?yàn)殪沉衷噭z測(cè)還原糖時(shí)需水浴加熱，而該實(shí)驗(yàn)中需嚴(yán)格控制溫度。②若物質(zhì)反應(yīng)前后均能與檢測(cè)試劑發(fā)生反應(yīng)，例如麥芽糖以及其水解后形成的葡萄糖均能與斐林試劑反應(yīng)，再如蛋白質(zhì)以及其水解后形成的多肽均能與雙縮脲試劑反應(yīng)，則此類(lèi)試劑不宜選用。③若物質(zhì)反應(yīng)前后均不能與檢測(cè)試劑反應(yīng)，例如蔗糖以及其水解后的單糖均不能與碘液反應(yīng)，則此類(lèi)試劑也不宜選用。[微專(zhuān)特訓(xùn)]；施加藥物B后蔗糖酶活性不變，但蔗糖和蔗糖酶結(jié)合的機(jī)會(huì)減少。如圖為蔗糖酶在不同處理?xiàng)l件下(溫
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