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微专题 3 酶的相关拓展实验
1.探究酶的本质
（1）试剂检测法
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。因此可利
用双缩脲试剂与蛋白质作用产生紫色反应、RNA与吡罗红染液作用显红色的原
理设计鉴定方案：
（2）酶解法
酶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
处理待鉴定酶，再观察其功能是否受影响来确定该酶的本质，设计方案如下：
典例1 （2020·中原名校质量考评）研究人员从一种野生植物的贮藏根中提取
出一种化学物质，有人认为这是一种能催化葡萄糖分解的酶，有人认为这是一
种能催化蔗糖分解的酶。请回答下列问题：
①写出鉴定此物质的化学本质是否是蛋白质的两种方法：
第一种鉴定方法：__________________________________________。
第二种鉴定方法：_______________________________________。
②为了探究此物质是催化葡萄糖分解的酶还是催化蔗糖分解的酶，研究人员设
计了如图所示的实验过程，请预测可能的实验结果。水浴加热后，如果__________________________________，
说明该物质是能催化蔗糖分解的酶；如果____________________________，
则说明该物质是能催化葡萄糖分解的酶。
答案 ①用双缩脲试剂 用蛋白酶处理 ②两支试管均出现砖红色沉淀 两支
试管均不出现砖红色沉淀
解析 ①酶的本质大多数是蛋白质，少数是RNA。若要鉴定此物质的化学本质
是否是蛋白质，可以用双缩脲试剂来鉴定，看是否有紫色反应；也可以用蛋白
酶来鉴定，看该物质是否被水解。②还原性糖可与斐林试剂发生作用生成砖红
色沉淀，葡萄糖是还原糖，而蔗糖是非还原糖，但蔗糖的分解产物为还原糖。
如果两支试管都出现砖红色沉淀，则说明该酶不能催化葡萄糖分解而能催化蔗
糖分解，故该物质是能催化蔗糖分解的酶；如果两支试管都不出现砖红色沉淀，
则说明蔗糖没有分解而葡萄糖被分解，故该物质是能催化葡萄糖分解的酶。
2.验证酶的高效性
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 等量的无机催化剂
反应速率很快，或反应用时 反应速率缓慢，或反应用时
现象
短 长
结论 酶具有高效性
实例3.验证酶的专一性
方案一 酶相同，底物不同
实验组1 反应物1＋酶溶液→反应物被分解
实验组2 反应物2＋等量相同酶溶液→反应物不被分解
实例
方案二 底物相同，酶不同
实验组1 反应物＋酶溶液1→反应物被分解
实验组2 相同反应物＋等量酶溶液2→反应物不被分解
实例
注 若是用淀粉酶和淀粉、蔗糖（两种底物）来探究酶的专一性时，则应用斐
林试剂作为检测试剂，不能选用碘液作为检测试剂（碘液不能检测蔗糖是否被
水解）。
典例2 （2020·河南中原联盟联考）研究人员以HCl溶液和淀粉酶为实验材料，探究它们对蛋白质和淀粉的催化水解作用，实验结果如图所示（同种底物起始
量相同，在反应相同时间后测得底物剩余量）。有关分析错误的是（ ）
A.物质1、2分别为蛋白质和淀粉
B.图甲、图乙实验所用催化剂分别是HCl溶液和淀粉酶
C.该实验可证明酶具有专一性和高效性
D.该实验可证明淀粉酶具有降低活化能的作用
答案 D
解析 图乙中，物质1没有水解，物质 2水解，依据酶的专一性可知，图乙利
用的催化剂是淀粉酶，则图中物质2是淀粉，物质1是蛋白质，A正确；HCl溶
液水解有机物没有专一性，并由分析可知，图甲、图乙实验所用催化剂分别是
HCl溶液和淀粉酶，B正确；该实验利用了“底物不同酶相同”（图乙）证明
了酶具有专一性；由图甲与乙中物质 2（淀粉）水解速率对比可知，酶具有高
效性，C正确；该实验不能证明淀粉酶具有降低活化能的作用，D错误。
4.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5.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，进一步进行实验，直至得出最适
pH。
（2）设计方案
典例3 （2021·重庆高校联盟质检）下列是有关酶的实验设计思路，正确的是
（ ）
A.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性
B.在验证温度对淀粉酶活性的影响实验中，不能选用斐林试剂检测还原糖的生
成
C.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响
D.在验证酶的高效性实验中，可选用FeCl 和过氧化氢酶分别催化等量H O 分
3 2 2
解，检测产生的气体总量
答案 B
解析 淀粉酶能催化淀粉水解为还原糖，而不能催化蔗糖水解，实验结果可用
斐林试剂检测，而不能用碘液，因为碘液不能检测蔗糖是否水解，A错误；在
验证温度对淀粉酶活性的影响时，选择淀粉作为实验材料，实验结果不能选用斐林试剂检测，因为用斐林试剂检测还原糖时需要水浴加热，会影响实验，B
正确；胃蛋白酶的最适pH为1.5，要利用胃蛋白酶验证pH对酶活性的影响，
设置的缓冲液pH应该在1.5左右，C错误；验证酶的高效性时，应检测单位时
间内产生气泡的数量而不是产生的气体总量，D错误。
典例4 （2020·河南郑州一模）为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个
实验组：A组（20 ℃）、B组（40 ℃）和C组（60 ℃），测定各组在不同反
应时间内的产物浓度（其他条件相同），结果如图。下列分析错误的是
（ ）
A.三个温度条件下，该酶活性最高的是B组
B.在时间t 之前，如果A组温度提高10 ℃，那么A组酶催化反应的速率会加
1
快
C.如果在时间t 时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，
2
那么在t 时，C组产物总量不变，原因是60 ℃条件下，t 时酶已失活
3 2
D.如果在时间t 时，向B组反应体系中增加2倍量的该酶，其他条件保持不变，
2
那么在t 时，B组产物总量将增加
3
答案 D
解析 分析图中曲线可知，40 ℃条件下（B组）反应达到平衡时所需的时间最
短，故该条件下酶活性最高，A正确；A组反应温度为20 ℃，低于该酶的最适
温度，故在时间 t 之前，如果A组温度提高10 ℃，那么A组酶催化反应的速
1率会加快，B正确；C组的温度是60 ℃，据图可知，t 时产物浓度不再增加，
2
说明此温度下的酶已经失活，即使向反应体系中加入底物，在 t 时，产物总量
3
也不会发生变化，C正确；酶在反应中起催化作用，不会影响生成产物的总量，
故向B组反应体系中增加2倍量的该酶，B组的反应速率会加快，但产物总量
不发生改变，D错误。
6.酶活力的测定方法
（1）概念：酶活力又称酶活性，指酶催化一定化学反应的能力。
（2）检测步骤：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
（3）测定方法：通常以单位时间内底物的消耗量或单位时间内产物的生成量来
表示。
举例：检测淀粉酶的活力
①通过测定单位时间内麦芽糖的生成量来检测淀粉酶的活力。
②通过测定单位时间内淀粉的消耗量来检测淀粉酶的活力。
典例5 （2016·全国卷Ⅰ，3）若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力
的试验中，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
答案 C
解析 依题意可知，该实验的pH为无关变量，为了排除pH的干扰，应在酶和底物混合之前加入缓冲液，为酶促反应提供稳定的pH环境，C正确。
