實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)專(zhuān)題研究系列之(九)探究酶的特性及影響酶活性的因素實(shí)驗(yàn)步驟：程序1號(hào)試管2號(hào)試管12 mL體積分?jǐn)?shù)3%的過(guò)氧化氫溶液22滴肝臟研磨液，振蕩均勻2滴FeCl3溶液，振蕩均勻3放入點(diǎn)燃但無(wú)火焰的衛(wèi)生香現(xiàn)象燃燒猛烈燃燒但不猛烈實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵點(diǎn)：(1)實(shí)驗(yàn)要用新鮮的肝臟研磨液，提高兩試管實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的對(duì)比程度；(2)一定不要用同一吸管先后滴加肝臟研磨液和FeCl3溶液，否則2號(hào)試管內(nèi)也有較多O2放出，火焰也較明顯。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：與無(wú)機(jī)催化劑相比，生物催化劑(酶)具有高效性。二、探索淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的作用實(shí)驗(yàn)原理：(2)還原糖斐林試劑磚紅色氧化亞銅沉淀(3)用淀粉酶分別催化淀粉和蔗糖后，再用斐林試劑鑒定，根據(jù)是否生成磚紅色沉淀來(lái)判斷淀粉酶是否對(duì)二者都有催化作用，從而探索酶的專(zhuān)一性。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1)初步學(xué)會(huì)探索酶催化特定化學(xué)反應(yīng)的方法；(2)探索淀粉酶是否只能催化特定化學(xué)反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)步驟：程序?qū)嶒?yàn)操作內(nèi)容試管1試管21注入可溶性淀粉溶液2 mL2注入蔗糖溶液2 mL3注入淀粉酶溶液2 mL2 mL4將試管放入60 熱水中5 min5 min5加入斐林試劑2 mL2 mL6放熱水于大燒杯中加熱煮沸1 min1 min7觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象磚紅色沉淀無(wú)磚紅色沉淀實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵點(diǎn)：(1)兩試管在60 熱水中的時(shí)間不能太短，必須達(dá)5 min以上，如時(shí)間太短，試管1中磚紅色沉淀不明顯。(2)加入斐林試劑后應(yīng)輕輕振蕩試管，否則試管1內(nèi)磚紅色沉淀不均勻。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：淀粉酶只能催化淀粉水解成麥芽糖，而不能催化蔗糖水解，從而說(shuō)明酶的催化作用具有專(zhuān)一性。(3)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)程序：【能力拓展】實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的變量分析1變量的種類(lèi)變量是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中可以變化的因素或條件，依據(jù)變量間的相互關(guān)系，可分為以下兩類(lèi)：(1)自變量與因變量：自變量是實(shí)驗(yàn)中由實(shí)驗(yàn)者所操縱的因素，該因素的改變將引起實(shí)驗(yàn)結(jié)果的相應(yīng)改變，是實(shí)驗(yàn)要研究的因素。因變量是因自變量不同而導(dǎo)致的不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。它們之間是因果關(guān)系，自變量是原因，因變量是結(jié)果。(2)無(wú)關(guān)變量與額外變量：無(wú)關(guān)變量是指實(shí)驗(yàn)中除自變量外也能影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)果的其他因素。由無(wú)關(guān)變量引起的實(shí)驗(yàn)結(jié)果就是額外變量。它們之間也是因果關(guān)系。2自變量的確定和控制根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，確定實(shí)驗(yàn)變量，進(jìn)而確定控制的措施。例如：“探索淀粉酶的最適溫度”的實(shí)驗(yàn)。(1)變量的確定：自變量是相同的酶處在不同溫度下即溫度梯度，即要“探究什么”，則“什么”就是自變量。(2)自變量的控制：在確定了自變量是溫度梯度后，應(yīng)將淀粉酶置于溫度梯度下，如25、26、27控制變量的方法，常用的有“施加”“改變”“去除”等。3無(wú)關(guān)變量的確定與控制例如：請(qǐng)指出探究pH對(duì)唾液淀粉酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中的無(wú)關(guān)變量是什么，就如何控制？分析：在該實(shí)驗(yàn)中，自變量是“pH的大小”，無(wú)關(guān)變量有溫度、唾液淀粉酶的量、淀粉溶液的量、反應(yīng)時(shí)間、加入碘液的量及時(shí)間等，在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組的以上因素都要相同且適宜。 【典例示范】(2010海淀期中)如下表是一實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，表中“”表示有，“”表示無(wú)。與此相關(guān)的分析正確的是()試管編號(hào)abcdef2 mL 3%淀粉溶液2 mL 3%蔗糖溶液1 mL淀粉酶溶液反應(yīng)溫度()406080406080斐林試劑本實(shí)驗(yàn)試圖研究?jī)蓚€(gè)問(wèn)題可以用碘液代替斐林試劑來(lái)檢測(cè)結(jié)果雖然不知道該酶促反應(yīng)的最適溫度，但可以預(yù)期b號(hào)試管的反應(yīng)顏色最深設(shè)置的b、c、d號(hào)試管均可看作a號(hào)試管的對(duì)照A只有正確 B只有正確C只有正確 D只有正確思路分析：本實(shí)驗(yàn)可以研究酶的活性與溫度的關(guān)系及酶的專(zhuān)一性這兩個(gè)問(wèn)題。碘液只能用來(lái)檢驗(yàn)淀粉的有無(wú)，不能用來(lái)檢測(cè)蔗糖的有無(wú)，因此不能用碘液代替斐林試劑來(lái)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。答案：C【實(shí)戰(zhàn)演練】(2010狀元之路創(chuàng)新預(yù)測(cè))從豬唾液、胰液和新鮮肝臟細(xì)胞中分別提取到酶E1、E2、E3，它們與三種物質(zhì)混合后情況如表一，且S3與E3混合后產(chǎn)生較多氣泡，產(chǎn)生的氣體能使帶火星的衛(wèi)生香復(fù)燃。表二為有關(guān)的顏色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。據(jù)表回答(表中表示有反應(yīng)，表示無(wú)反應(yīng))：表一酶物質(zhì)E1E2E3S1S2S3表二試管物質(zhì)碘液斐林試劑雙縮脲試劑1S12S23S34S1E15S2E26S3E3(1)依據(jù)表中的信息，可以說(shuō)明酶具有的特性是_，E2是_酶。(2)在酶E1、E2、E3中，不能用于探究溫度對(duì)酶活性影響的是_，理由是_。(3)表二試管4、5、6中液體均能與雙縮脲試劑反應(yīng)的原因是_。解析：解答本題的關(guān)鍵是判斷酶的種類(lèi)及其反應(yīng)底物。根據(jù)S3與E3的反應(yīng)現(xiàn)象及S3與三種試劑的反應(yīng)，可以判斷S3為過(guò)氧化氫，E3為過(guò)氧化氫酶。S1和E1分別是淀粉和唾液淀粉酶。S2和E2分別是蛋白質(zhì)和胰蛋白酶。E3不能用于探究溫度對(duì)酶活性的影響，因?yàn)檫^(guò)氧化氫的分解不僅受酶的影響，還直接受溫度的影響。答案：(1)專(zhuān)一性(特異性)蛋白(或胰蛋白)(2)酶E3溫度會(huì)影響過(guò)氧化氫的分解，不能分清過(guò)氧化氫分解速率的變化是由溫度變化引起的，還是由酶的作用引起的(或溫度也會(huì)影響過(guò)氧化氫的分解，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生干擾) (3)酶E1、E2、E3均為蛋白質(zhì)