素能提升课1　酶的相关实验设计方案
1．试剂检测法鉴定酶的本质
(1)实验设计思路。
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的鉴定方法。因此，使用双缩脲试剂产生紫反应的鉴定方案即可。
(2)实验设计方案。
项目
实验组
对照组
材料
待测酶溶液
刑事证据规则已知蛋白液(等量)
试剂
分别加入等量的双缩脲试剂
现象
是否呈现紫
呈现紫
结论
呈现紫说明该酶化学本质为蛋白质，否则该酶的化学本质不是蛋白质
2.酶解法鉴定酶的本质
(1)实验设计思路。
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。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。
(2)实验设计方案：
项目
实验组1
实验组2
材料
待测酶溶液
待测酶溶液
试剂
蛋白酶
RNA酶
检测
通过一定的方法检测待测酶溶液的作用
3.对比法探究或验证酶的高效性与专一性
(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：
材料
等量的同一种底物
试剂
与底物相对应的酶溶液
等量的无机催化剂
现象
反应速度很快，或反应用时短
反应速度缓慢，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：
好听的英文qq名
项目
方案一
方案二
材料
同种底物(等量张韶涵八卦)
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)
现象何政军演过的电视剧
发生反应
不发生反应
发生反应
不发生反应
结论
酶具有专一性
4.梯度法探究影响酶活性的因素(温度和pH)
①设计思路：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。相同时间内，酶促反应中生成物量最多的一组或底物剩余量最少的一组对应的温度(或pH)最接近最适温度(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。
②设计方案：
组别编号
1
2
……
n
实验材料
等量的同种底物和酶
温度(或pH)
t1(或a1)
t2(或a2)
…
tn(或an)
衡量指标
相同时间内，各组酶促反应中生成物量的多少，或底物剩余量的多少
实验结论
生成物量最多的一组，或底物剩余量最少的一组对应的温度(或pH)最接近最适温度(或pH)
[例1]　下列有关酶特性的实验设计中，最科学、严谨的一项是(  )
选项
实验目的
实验设计
A
验证酶的催化作用具有高效性
实验组：2 mL 3%的H2O2溶液＋1 mL过氧化氢酶，保温5 min后观察
对照组：2 mL 3%的H2O2溶液＋1 mL蒸馏水，保温5 min后观察
B
验证酶的催化作用具有专一性
实验组：2 mL 3%的可溶性淀粉溶液＋1 mL新鲜唾液，保温5 min后，碘液检验
对照组：2 mL 3%的蔗糖溶液＋1 mL新鲜唾液，保温5 min后，碘液检验
C
探究酶作用的适宜温度
5 mL 3%的可溶性淀粉溶液＋2 mL新鲜唾液＋碘液，每隔5 min将溶液温度升高10 ℃，观察溶液颜变化
D
验证pH对酶的催化速率的影响
向三支试管分别加入1 mL不同pH的缓冲液，再依次加入1 mL H2O2酶溶液、2 mL H2O2溶液，用带火星的卫生香检测
解析：A选项是为了证明酶的高效性，而酶的高效性是通过和无机催化剂的对比体现出来的，对照组应加入FeCl3溶液；B选项中变量的设计是正确的，但用碘液只能检测淀粉的存在，对于蔗糖溶液是否反应无法检测，应用斐林试剂检测；C选项前后温度的变化对实验有影响，应设计多组装置控制在不同温度下进行实验。
答案：D
[例2]　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：据题干可知，X酶的功能是X酶能将糖原分解为还原糖。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。RNA酶可以催化RNA发生水解而失去功能。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。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。
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酶的化学本质是小学生国旗下演讲稿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．(2019·临沂模拟)下列有关酶特性的实验设计思路，正确的是(  )
A．用淀粉酶和淀粉、蔗糖验证酶的专一性时，选用碘液作为检测试剂
B．用过氧化氢和新鲜的猪肝研磨液、氯化铁溶液来验证酶的高效性
C．以过氧化氢为底物，探究温度对过氧化氢酶活性的影响
D．探究胃蛋白酶的最适pH时，将其加入蛋清中再加入缓冲液
解析：用淀粉酶和淀粉、蔗糖验证酶的专一性时，不宜选用碘液作为检测试剂，因为碘液不能与蔗糖产生显反应，应用斐林试剂检测，A项错误；不能以过氧化氢为底物，探究温度对过氧化氢酶活性的影响，因为过氧化氢在加热时分解加快，自变量控制不准确，C项错误；探究胃蛋白酶的最适pH时，将其加入蛋清中再加入缓冲液，酶与底物一旦混合，反应就开始了，应先加缓冲液再加入蛋清，D项错误。
答案：B
张莉 薛宝钗
2．(2019·长沙模拟)某同学进行了下列有关酶的实验：
甲组：淀粉溶液＋新鲜唾液→加入斐林试剂→出现砖红沉淀
乙组：蔗糖溶液＋新鲜唾液→加入斐林试剂→不出现砖红沉淀
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“不出现砖红沉淀”
B．三组实验都应始终在37 ℃条件下进行
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：丙组的实验结果应是“出现砖红沉淀”，A项错误；三组实验加入斐林试剂后应水浴加热，B项错误；甲组和乙组对照，乙组和丙组对照验证了酶的专一性，C项正确；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，D项错误。