一、酶的专一性
1．概念
一种酶只能催化一种底物或少数几种相似底物的反应，就是酶的专一性。
2．实验探究
(1)实验原理
①还原糖(如麦芽糖、葡萄糖)遇本尼迪特试剂在热水浴后会出现红黄色沉淀。
②淀粉水解得到麦芽糖，而蔗糖水解后可得到葡萄糖；淀粉与蔗糖都不是还原糖。
(2)实验步骤及结果
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试管
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1
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2
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3
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4
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5
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6
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本尼迪特试剂
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2mL
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2mL
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2mL
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2mL
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2mL
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2mL
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1%淀粉溶液
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3mL
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－
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3mL
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－
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3mL
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－
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2%蔗糖溶液
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－
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3mL
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－
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3mL
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－
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3mL
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新鲜唾液
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－
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－
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1mL
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1mL
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－
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－
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蔗糖酶溶液
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－
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－
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－
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－
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1mL
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1mL
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实验结果
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无红黄色沉淀
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无红黄色沉淀
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产生红黄色沉淀
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无红黄色沉淀
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无红黄色沉淀
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产生红黄色沉淀
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(3)结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，而不能催化分解蔗糖；而蔗糖酶只能催化蔗糖水解，而不能催化分解淀粉，说明酶具有专一性。
实验点拨 (1)本实验设计了1号和2号试管作为对照，用以证明淀粉和蔗糖是非还原糖。
(2)3、4号是一组实验，说明淀粉酶只能分解淀粉，不能分解蔗糖，淀粉酶具有专一性。
(3)5、6号是一组实验，说明蔗糖酶只能分解蔗糖，不能分解淀粉，蔗糖酶具有专一性。
(4)两组实验都证明了酶具有专一性。
(5)酶的专一性是指每一种酶只能催化一种底物或几种相似的底物，肽酶催化的是多肽类物质的反应，也说明其具有专一性。
例1 (2017·浙江11月学考)为验证酶的特性，进行了实验。基本过程如下表所示。
单位：mL
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试管号
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1
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2
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3
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4
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5
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6
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本尼迪特试剂
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2
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2
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2
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2
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2
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2
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1%淀粉溶液
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3
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3
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3
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2%蔗糖溶液
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3
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3
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3
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稀释的人新鲜唾液
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1
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1
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蔗糖酶溶液
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1
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1
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据此分析，下列叙述正确的是( )
A．试管1和试管2的作用是检测淀粉和蔗糖中是否含有还原糖
B．试管3～6需在沸水浴中保温2～3min以利于酶的催化作用
C．试管3和6的实验结果说明酶的作用具有专一性
D．若试管5中出现阳性反应说明蔗糖酶也能分解淀粉
答案 A
解析 试管1和试管2作为对照组，是为了检测淀粉和蔗糖中是否含有能与本尼迪特试剂反应的还原糖，A正确；在沸水浴中保温2～3min是为了使本尼迪特试剂与还原糖进行反应，且在沸水中酶已失活，B错误；试管3和试管4对比(或试管5和试管6)对比，说明酶具有专一性，C错误；试管5中出现阳性反应还需与对照组1进行对照，若1也出现阳性反应，可能是实验误差导致的，D错误。
拓展提升 酶具有专一性的理论假说
酶具有专一性的主要理论假说有“锁钥学说”和“诱导契合学说”，都强调的是酶空间结构和底物空间结构的相互吻合，因此酶的空间结构一旦发生改变或丧失，酶的专一性也就没有了，如图是锁钥学说示意图。
例2 某生物兴趣小组要设计实验验证酶的专一性。请根据题意回答问题：
备选实验材料和用具：蛋白质块、牛胰蛋白酶溶液、牛胰淀粉酶溶液、蒸馏水、双缩脲试剂、试管若干、恒温水浴锅、时钟等。
(1)该实验的自变量是_____________________________________________________。
(2)实验步骤：
①取两支洁净的相同试管，编号为甲、乙。
②取5mL牛胰蛋白酶溶液加到甲试管中，再取牛胰淀粉酶溶液加到乙试管中。
③将两支试管置于恒温水浴锅中，保温(37℃)5分钟。
④分别加入等体积等质量的蛋白质块，其他条件相同且适宜。
⑤一段时间后，分别加入等量的双缩脲试剂进行检测，记录实验结果。
上述实验步骤中，有两处明显错误，请找出这二处错误并更正。
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
(3)如果想验证过氧化氢酶具有高效性的特点，应该用过氧化氢酶和________对________进行催化效率比较。
答案 (1)酶的有无及种类
(2)步骤②不符合单一变量原则(或不符合等量原则)，应再取5 mL牛胰淀粉酶溶液加到乙试管中
步骤⑤不能用双缩脲试剂检测，应直接观察蛋白质块体积的变化
(3)Fe3＋(或MnO2) H2O2
解析 (1)探究酶的专一性，需要设计对照实验，其实验变量是酶的有无及种类。(2)实验步骤中加入到乙试管中的牛胰淀粉酶溶液没有注明用量，不符合单一变量原则；两支试管中都有蛋白质类酶，遇双缩脲试剂均呈紫色，因而不能用双缩脲试剂检测，应直接观察蛋白质块体积的变化。(3)验证过氧化氢酶具有高效性的特点，应该用过氧化氢酶和Fe3＋(或MnO2)对H2O2进行催化效率比较。
