第十二课时,实验 比较过氧化氢在不同条件下的分解,实验 影响酶活性的条件,考点一对,“,比较过氧化氢在不同,条件下的分解,”,实验的分析,试管号,3%H,2,O,2,量,控制变量,点燃的卫,生香检测,结果分析,实验,处理,H,2,O,2,分解速度,(,气泡多少,),1,2mL,有助燃性,H,2,O,2,自然分解缓慢,2,2mL,90,水浴加热,很少,有助燃性,加热能促进,H,2,O,2,分解,3,2mL,滴加,3.5%,FeCl,3,2,滴,较多,助燃性较强,Fe,3,能催化,H,2,O,2,分解,4,2mL,滴加,20%,肝脏研磨液,2,滴,很多,助燃性更强,H,2,O,2,酶有催化,H,2,O,2,分解的作用，且效率高,(1),实验流程及现象的分析,【,知识拓展,】,(2),实验过程的变量及对照分析,自变量,因变量,无关变量,对照组,实验组,2,号：,90,水浴加热,3,号：加入,3.5%FeCl,3,溶液,2,滴,4,号：加入,20%,肝脏研磨液,2,滴,H,2,O,2,分解速度用产生气泡的数目多少表示,加入,H,2,O,2,的量；实验室的温度；,FeCl,3,和肝脏研磨液的新鲜程度,1,号试管,2,、,3,、,4,号试管,本实验的自变量是过氧化氢分解的条件,(3,、,4,组可表述为催化剂的种类,),，因变量是反应速度，直观因变量是气泡的多少或卫生香燃烧的剧烈程度。
3),实验结论的分析,由,1,、,4,组实验可知酶具有催化作用，同无机催化剂一样都可加快化学反应速率由,3,、,4,组实验可知酶具有高效性，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高考点二,“,影响酶活性的条件,”,的探究分析,【,知识拓展,】,1,温度对酶活性的影响,(1),原理解读,温度影响酶的活性和结构，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性4),实验的变量分析,自变量,因变量,无关变量,温度,淀粉分解量的多少,(,用是否出现蓝色及蓝色深浅表示,),淀粉和淀粉酶的量、溶液的,pH,、反应时间等,特别提醒,本实验不宜选用斐林试剂，因为斐林试剂与还原糖只有在加热的条件下才有砖红色沉淀生成，而该实验需严格控制不同的温度本实验不宜选用过氧化氢酶催化,H,2,O,2,分解，因为过氧化氢酶催化的底物过氧化氢在加热的条件下分解也会加快2,pH,对酶活性的影响,(1),原理解读,pH,影响酶的活性和结构，从而影响氧气的生成量，可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验氧气生成量的多少2),实验设计程序,取,n,支试管分别加入等量的质量分数为,3%,的过氧化氢溶液,用盐酸或,NaOH,溶液调整出不同的,pH(,如、,9.0),分别滴加等量的同种新鲜的质量分数为,20%,的肝脏研磨液,用点燃但无火焰的卫生香来检验氧气的生成情况。
特别提醒,本实验中也可将过氧化氢酶和,H,2,O,2,分别调至同一,pH,再混合，以保证反应一开始便达到预设,pH,本实验不宜选用淀粉酶催化淀粉分解，因为淀粉酶催化的底物淀粉在酸性条件下也会发生水解反应3,与酶有关的曲线解读,(1),表示酶高效性的曲线,催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点酶只能催化已存在的化学反应2),表示酶专一性的曲线,在,A,反应物中加入酶,A,，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶,A,催化底物,A,参加反应在,A,反应物中加入酶,B,，反应速率和未加酶时相同，说明酶,B,不催化底物,A,参加反应3),影响酶活性的曲线,在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围随着温度的升高酶催化作用将减弱在最适,pH,时，酶的催化作用最强，高于或低于最适,pH,，酶的催化作用都将减弱过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性4),底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响,在其他条件适宜、酶量一定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再加快。
在底物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比典例精析,】,【,例,1】,(2011,江苏,),为探究植酸酶对鲈鱼生长和消化酶活性的影响，研究者设计并进行了相关实验，实验步骤及结果如下：,鲈鱼的驯养：将从海洋中捕获的鲈鱼鱼苗在浮式海水网箱中饲养,14 d,，用普通饲料投喂，备用饲料的配制：在每千克普通饲料中添加,200 mg,植酸酶，配制成加酶饲料；并将普通饲料和加酶饲料分别制成大小相同的颗粒，烘干后储存鲈鱼的饲养：挑选体格健壮、大小一致的鲈鱼随机分组，放养于规格相同的浮式海水网箱中，放养密度为,60,尾,/,箱给对照组的鲈鱼定时投喂适量的普通饲料，给实验组的鲈鱼同时投喂等量加酶饲料称重并记录：投喂,8,周后，从每个网箱中随机取,20,尾鲈鱼称重结果显示，对照组、实验组鱼体平均增重率分别为,859.3%,、,947.2%,制备鲈鱼肠道中消化酶样品，并分别测定消化酶的活性，结果如下表蛋白酶活性,(U/mg),脂肪酶活性,(U/mg),淀粉酶活性,(U/mg),对照组,1.09,0.08,0.12,实验组,1.71,0.10,0.13,根据上述实验，回答下列问题：,(1),步骤,中选用鲈鱼鱼苗而不是成体的主要原因是,；实验前的驯养是为了,。
成体生长缓慢，实验效果不明显,让鲈鱼适应实验养殖环境,(2),步骤,中将配制好的饲料进行烘干要特别注意,，其原因是,3),步骤,中还应控制好的无关变量主要有,4),本实验得出的初步结论是,5),推测鲈鱼的食性并说明理由：,温度不,能过高,高温会使植酸酶变性而失去活性,水温、盐度,和溶解氧等,添加植酸酶的饲料促进鲈,鱼幼体的生长；植酸酶能提高肠道中蛋白酶的活性，而,对肠道中脂肪酶和淀粉酶的活性影响较小,肉食性，其肠道中蛋,白酶活性显著高于脂肪酶和淀粉酶,【,解析,】,本实验的因变量是鲈鱼的平均增重率和消化道中消化酶,(,蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶,),的活性故对鲈鱼的选择应该是生长较快的鱼苗而不是成体，这样实验效果更明显鱼类养殖过程一般有驯养这一环节，这是为了让鲈鱼适应实验养殖环境植酸酶的化学本质是蛋白质，饲料中添加植酸酶后烘干时要注意温度不能过高，防止植酸酶变性而失去活性影响鲈鱼生长的其他因素都是我们要注意的无关变量如水温、盐度、溶解氧和网箱大小等从实验结果我们不难得出的结论是：添加植酸酶的饲料促进鲈鱼幼体的生长；植酸酶能提高肠道中蛋白酶的活性，而对肠道中脂肪酶和淀粉酶的活性影响较小一般来说动物性食物含蛋白质含量是最多的，而植物性食物中脂肪和淀粉等糖类含量较多，从实验结果来看,(,关键是看对照组,),，蛋白酶活性高于脂肪酶和淀粉酶的活性，意味着食物中蛋白质多，故鲈鱼是肉食性。
方法归纳,】,准确找出实验中的因变量，分析除自变量外还有哪些因素影响因变量，这些因素就是无关变量实验结论的得出要紧扣实验结果，所以本题实验结论要从两方面来阐述课时练习十三,一、选择题,(,每小题只有一个正确选项,),1,下图中的曲线是用过氧化氢作实验材料，根据有关实验结果绘制的其中能说明酶具有高效性的是,(),A,2,下列有关酶的叙述，正确的是,(),酶对底物有严格的选择性,酶的活性与温度呈正相关,酶在发挥作用后即被分解,酶能降低化学反应的活化能,A,B,C,D,B,3,图甲表示温度对淀粉酶活性的影响；图乙是将一定量的淀粉酶和足量的淀粉混合后，麦芽糖积累量随温度变化的情况，下列说法中不正确的是,(),A,T,0,表示淀粉酶催化反应的最适温度,B,图甲中，,T,a,、,T,b,时淀粉酶催化效率都很低，但对酶活性的影响有本质的区别,C,图乙中,T,b,到,T,c,的曲线表明随温度的升高，麦芽糖不再上升，酶的活性已达到最大,D,图乙中,A,点对应的温度为,T,0,C,【,解析,】,图乙中,T,b,到,T,c,的曲线表明随温度的升高，麦芽糖不再上升，说明酶已变性失去活性，麦芽糖不再生成，维持在原有积累水平。
4,右图表示脲酶催化尿素分,解过程中有关物质浓度随时,间的变化曲线,(,脲酶能使尿素,分解成氨和二氧化碳,),下列,有关描述不合理的是,(),A,曲线,1,表示的肯定是尿素的,浓度变化,B,曲线,1,表明，在该条件下尿素在大约,25,分钟时完全分解,C,如果曲线,2,、,3,、,4,表示不同温度下酶促反应曲线，则曲线,2,代表的温度高于曲线,3,和曲线,4,代表的温度,D,如果曲线,2,、,3,、,4,代表不同酶浓度下的酶促反应，则曲线,2,代表的酶浓度高于曲线,3,和曲线,4,C,【,解析,】,由于高温、低温都可能使酶的活性下降甚至失去活性，因此曲线,2,代表的也许是最适温度，可能低于曲线,3,或曲线,4,代表的温度5,X,组和,Y,组的学生在观察温度对酶活性影响实验中始终得到不同的结果，虽然他们都用同样的酶、同样的底物和同样的缓冲剂，两组实验的平均结果如图所示下面哪一个解释最能说明这两组结果不同的原因,(),A,A,对实验中酶最适,pH,的控制，,X,组比,Y,组做得差,B,Y,组测定的是底物消耗的速度，而,X,组测定的是产物出现的速度,C,测定酶活性之前在每一个实验温度下，,X,组都要平衡酶溶液，而,Y,组没有这样做,D,Y,组在实验中比,X,组使用的酶的浓度要低一些,【,解析,】,曲线图中纵坐标表示生成物的产生速度，,B,选项明显错误；图中表明，,X,组生成物的生成停止，说明酶已变性失活，而,C,、,D,选项没有平衡酶溶液或使用低浓度的酶都不可能引起生成物的停止，即酶变性失去活性。
6,下面的三个图是某研究小组利用过氧化氢酶探究,H,2,O,2,分解条件而获得的实验结果有关叙述不正确的是,(),A,图一、二、三所代表的实验中，自变量依次为催化剂种类、,H,2,O,2,浓度、,pH,B,图一可以得出酶具有高效性,C,图二,bc,段产生的原因可能是过氧化氢酶数量,(,浓度,),有限,D,图三可以得出,pH,越小或越大酶活性越高,D,7,下列关于酶特性实验设计的叙述中，正确的是,(),A,验证酶的专一性时，自变量是酶的种类,B,验证酶的高效性时，自变量是酶的浓度,C,探究温度对酶活性影响时，自变量是温度,D,探究酶催化作用的最适,pH,时，应设置过酸、过碱、中性三组,C,二、非选择题,8,荔枝果皮中存在多酚氧化酶，多酚氧化酶能够氧化果皮中的一些无色物质，形成褐色物质这是引起采后荔枝果皮褐变的原因之一褐变的发生严重影响了荔枝的新鲜效果：果皮褐变面积百分率,(,如小于,15%),常作为荔枝保鲜效果较好的指标在不考虑其他因素影响褐变的前提下，利用上述现象，以荔枝果皮褐变面积百分率作为多酚氧化酶活性的指标，某同学设计了一个实验，旨在探究温度对荔枝果皮内多酚氧化酶活性的影响1),请补充下列实验设计中空缺的内容：,设计温度梯度：,5,、,10,、,15,、,20,、,25,、,30,；,确定测量指标：荔枝果皮褐变面积百分率；,选择同一品种、,和成熟度一致且无机械损伤的新鲜荔枝果实，将其分成,组，每组数量,，装入保鲜袋并做好标签后，分别放入相应温度的恒温箱中；,经过,5,天后，取出荔枝果实，测定并记录褐变面积。
大小,6,相等,(2),请据图分析实验结果，能得到的结论是,3),请结合上述实验结果，指出对荔枝具有较好保鲜效果所需的温度范围：,4),在完全无氧条件下，多酚氧化酶将无法催化上述的褐变反应过程如果在此条件下，荔枝果皮不会发生褐变，可否在此条件下贮藏荔枝？为什么？,在,5,30,范围内，荔枝果皮褐变面积百分率随温度升高而增加，,表明果皮内多酚氧化酶活性随温度的升高而增强,0,15,全无氧条件下，果实的有氧呼吸停止，但无氧呼吸明显加强，造成有机物损耗,(。