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四、用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体

1.实验原理

(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形，不需染色，制片后直接观察。

(2)线粒体呈无色，有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等，用健那绿染液染成蓝绿色后制片观察。

2.实验步骤

(1)观察叶绿体

(2)观察线粒体

[深度思考]

(1)观察叶绿体时，为什么常用藓类叶片？

提示　藓类叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，可以直接用来制作临时装片。

(2)选菠菜叶作为观察叶绿体的材料，为什么要撕取带少许叶肉的下表皮？

提示　叶绿体主要分布在叶肉细胞中，叶表皮处无叶绿体，接近下表皮处为海绵组织，细胞排列疏松，易撕取。

(3)观察线粒体时，为什么选健那绿染液进行染色，观察叶绿体为何不需染色？

提示　健那绿是专一性用于线粒体染色的活细胞染料，染色后不影响细胞的生命活动；叶绿体本身含有色素，不需染色即可观察。

(4)观察叶绿体时，临时装片中的材料要随时保持有水状态的原因是什么？

提示　保持有水状态以保证叶绿体的正常形态，并能悬浮在细胞质基质中。否则，细胞失水收缩，将影响对叶绿体形态的观察。

[易错警示]

走出叶绿体、线粒体观察实验的“5”个误区

(1)观察线粒体应选择人体或动物细胞或植物体无色部位细胞，不能选择绿色组织细胞。

(2)观察线粒体与叶绿体均需保持细胞活性状态。

(3)观察叶绿体时需保持叶片有水状态，防止失水。

(4)制作观察线粒体的临时装片时，是滴一滴健那绿染液于载玻片中央用于染色，而不是滴一滴生理盐水。

(5)叶绿体不仅随细胞质的流动而流动，还随光照方向的改变而旋转，一般叶绿体以正面朝向光源，以利于接受更多光照。

五、观察植物细胞的质壁分离和复原

1.实验原理

(1)成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。

(2)细胞液具有一定的浓度，能渗透吸水和失水。

(3)原生质层比细胞壁的伸缩性大得多。

2.实验步骤

[深度思考]

(1)实验时一定要选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吗？

提示　不一定。但紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液中含有色素，使液泡呈现紫色，更有利于观察。

(2)为什么选用紫色洋葱鳞片叶的外表皮？根尖分生区的细胞能否作为该实验的材料？

提示　紫色洋葱鳞片叶外表皮具有紫色的大液泡，便于观察；根尖分生区的细胞无大液泡，不发生质壁分离，不能作为该实验的材料。

(3)选择试剂时，为什么选用0.3 g/mL的蔗糖溶液而不用0.5 g/mL的蔗糖溶液？

提示　使用浓度过高的蔗糖溶液(0.5 g/mL)，质壁分离现象明显，但不能复原，因为溶液浓度过高导致细胞过度失水而死亡。

(4)适宜浓度的KNO3溶液或尿素、甘油、乙二醇等能否作为该实验的试剂？为什么？盐酸、酒精、醋酸等行吗？为什么？

提示　K＋和NO3－可被细胞吸收，从而使细胞液浓度增大，所以细胞先发生质壁分离后又自动复原，不适于作为该实验的试剂(尿素、甘油、乙二醇等现象同上)。盐酸、酒精、醋酸能杀死细胞，不能作为质壁分离实验的试剂。

(5)该实验无独立的对照组，为什么还叫对照实验？

提示　该实验中，实验组和对照组在同一装片中先后进行，属于自身对照。

[归纳整合]

1.关于细胞质壁分离和复原实验的注意点

(1)本实验存在两组对照实验

(2)引发质壁分离的两种原因

(3)本实验是教材中涉及“显微观察”实验中唯一的一个“只在低倍镜下”观察(不曾换“高倍镜”)的实验。

2.植物细胞质壁分离及质壁分离复原的拓展应用

(1)判断成熟植物细胞是活细胞还是死细胞

(2)测定细胞液浓度范围

(3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度

(4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)

六、探究影响酶活性的因素

1.实验原理

(1)探究温度对酶活性的影响

①反应原理：淀粉淀粉酶麦芽糖

碘↓液 碘↓液

蓝色 无蓝色出现

②鉴定原理：温度影响酶的活性，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。

(2)探究pH对酶活性的影响

①反应原理(用反应式表示)：

②鉴定原理：pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成量，可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验O2产生量的多少。

2.实验步骤

(1)温度对酶活性的影响

(2)pH对酶活性的影响

[深度思考]

(1)为什么不用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响？

提示　过氧化氢酶催化的底物是H2O2，H2O2在高温时分解，这样实验中就存在两个变量，使实验结果受到干扰。

(2)在探究温度对酶活性的影响实验中，能否用斐林试剂来检测实验产物？

提示　不能。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。

(3)探究温度、pH对酶活性的影响实验中，自变量和因变量分别是什么？

提示　探究温度对酶活性的影响实验中，自变量是温度，因变量是淀粉水解程度。探究pH对酶活性的影响实验中，自变量是pH，因变量是过氧化氢的分解速率。

(4)整个实验过程中，除温度或pH之外，其余的变量为什么相等或相同？

提示　实验设计遵循单一变量原则，这样可以排除无关变量对实验结果造成影响。

(5)在探究温度或pH对酶活性影响的实验中，控制条件的步骤和酶量控制的步骤为什么一定不能颠倒顺序？

提示　若控制条件的步骤和酶量控制的步骤颠倒顺序，会在调节温度或pH的过程中，酶先将底物分解，导致实验失败。

[归纳整合]

1.用梯度法确定酶的最适温度和pH

设计思路：常用“梯度法”来探究酶的最适温度(或pH)，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——酶促反应时间最短的一组所处的温度(或pH)即为最适温度(或pH)。相邻组间的差值(即梯度值)越小，测得的最适温度(或pH)就越精确。

2.酶实验探究的两种方法

(1)试剂检测探究酶的本质

①设计思路：从酶的化学本质上来讲，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是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，对酶本质的验证常常是变相地考查蛋白质的鉴定方法。因此，使用双缩脲试剂进行鉴定即可。

②设计方案

(2)对比法探究酶的高效性

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

(3)对比法探究酶的专一性

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