酶的作用和本质(姜)
酶的作用和本质精讲
固醇类、多肽、蛋白质、氨 基酸类等
生物功能
催化作用
调节作用
作用对象 一般作用于自身 作用于其它细胞（靶细胞）
作用原理
降低化学反应的活化 能
改变酶的量或ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ性
共性
在生物体内均属高效能物质，即含量少、作用大、 生物代谢不可缺少
纠正训练 1.下列有关酶的叙述，正确的是（ ）
①是有分泌功能的细胞产生的 ②有的从食物中获得，有的从体内转化而来 ③凡是活细胞都能产生酶 ④绝大多数酶是蛋白质 ⑤有的酶是蛋白质，有的是固醇 ⑥酶在代谢中有多种功能 ⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用 ⑧酶只是起催化作用 ⑨酶只在细胞内发挥作用 A.①②⑤ B.③⑦⑨ C.③④⑧ D.④⑤⑥
想一想 （1）酶的基本单位、合成场所是什么？ （2）能催化淀粉酶水解的酶是哪种？
提示（1）氨基酸、核糖核苷酸； 核糖体、细胞核
（2）蛋白酶 (3)蛋白质、酶、激素三者之间的关系
酶
蛋 白
激 素
质
酶与激素的比较
来源
酶 所有活细胞产生
激素
专门的内分泌腺细胞或特定 部位细胞产生
化学本质
绝大多数是蛋白质， 少数是RNA
2.下列有关酶的叙述中，不正确的是 （ ） A.所有酶都含有C、H、O、N四种元素 B.酶不一定只在细胞内起催化作用 C.强酸、强碱或高温、低温都会使酶永久失活 D.人体内的酶也在不断更新
4.下图表示一个由一条肽链 200个氨基酸构成的酶分子，
切去不同部分后的活性情况，“＋”表示切割后仍具有
活性，“－”表示没有活性一。则酶的活性部位最可能
试管编号 1
2
3
4
第一步 第二步
实验结果
高一生物必修教学课件一酶的作用和本质
与蛋白质类酶相比，RNA类酶具有不同的催化机制和结构特点，如能够进行自 我剪切和连接等反应。
辅因子对酶活性的影响
辅因子的定义
辅因子是与酶结合后能够影响酶活性的小分子物质，包括辅 酶、辅基和金属离子等。
辅因子对酶活性的影响
辅因子能够与酶的活性中心结合，改变酶的构象或提供反应 所需的基团，从而影响酶的催化效率。不同的辅因子对同一 种酶的影响可能不同，有些辅因子甚至能够改变酶的催化机 制。
转氨酶
催化氨基酸与α-酮戊二酸之间的氨 基转移反应，生成相应的α-氨基酸 和α-酮酸，是氨基酸代谢的关键酶 。
脱氨酶
催化氨基酸脱去氨基生成相应的酮 酸和氨，是氨基酸脱氨的关键酶。
实验方法与技术手段在酶活性 06 研究中的应用
酶活性测定方法简介
可见光分光光度法
利用酶促反应产生的有色物质或 荧光物质，在特定波长下的吸光 度或荧光强度与酶活性成正比，
温度、pH值对酶活性的影响
温度对酶活性的影响
在一定范围内，随着温度的升高，酶 活性增强，反应速率加快；但当温度 超过一定范围后，酶活性降低，甚至 导致酶失活。
pH值对酶活性的影响
酶的活性受pH值影响，不同酶的最适 pH值不同。在适宜pH值范围内，酶 活性最高；pH值过高或过低都会导致 酶活性降低。
04 酶促反应动力学原理
底物浓度对反应速率的影响
底物浓度与反应速率关系
在一定范围内，随着底物浓度的增加，酶促反应速率加快，但当底物浓度增加到一定程度后，反应速率不再增加 ，呈现饱和状态。
米氏方程
描述底物浓度与反应速率关系的数学模型，即v=Vmax[S]/(Km+[S])，其中v为反应速率，Vmax为最大反应速率 ，[S]为底物浓度，Km为米氏常数。
酶的作用和本质
酶的作用和本质酶是一类生物大分子催化剂，能够加速化学反应过程、提高反应速率，降低反应活化能。
酶具有高度的特异性，在反应中只作用于特定的底物，并可在相对温和的条件下使底物发生化学变化。
酶的本质是蛋白质，由氨基酸构成，通过二级、三级、四级结构的折叠形成其特定的三维构象。
酶的催化作用与其形成的空间结构密切相关，酶分子中的活性位点与底物结合，形成酶底物复合物，借助于专有的反应机制，使底物发生化学转化反应，最终形成产物。
酶催化反应的本质是降低反应的活化能，因此酶可在相对低的温度和压力等温和条件下催化反应，降低反应的能量消耗，并提高反应中的选择性和效率。
酶在生物体内广泛存在于细胞质、线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等细胞器中，参与细胞代谢、物质合成、信号转导等生命活动，是生物学中一个重要的研究对象。
酶的催化机制与底物结合、酶结构和催化反应的化学性质密切相关。
一般来说，酶催化反应可分为两个步骤：底物与酶结合、催化反应。
底物与酶结合是由于酶分子具有特定的活性中心，可与底物的分子结构相互配合，并形成酶底物复合物。
催化反应的过程中，酶分子对底物分子进行定向作用，调节反应的速度和方向，使其转化为产物。
酶在反应过程中与底物分子的相互作用是基于键的形成和断裂进行的，这些键的转变可能涉及电子的转移、共价键的形成和断裂、氢键的形成等过程。
酶的催化过程通常分为两类：羟化作用和氧化或脱氢作用。
羟化作用是指酶在催化过程中会将水分子发生加成反应，将底物的双键转化为单键，如丙酮酸羟化酶催化丙酮酸转化为乳酸。
氧化或脱氢作用是指酶在催化过程中会将底物中的氢离子转移至辅助化合物，如辅酶NAD+，将底物氧化为相应的羧酸或醛，如葡萄糖脱氢酶催化葡萄糖转化为葡萄糖酸。
总之，酶是一类催化性质强、底物特异性高的生物大分子，参与生物体内众多代谢和信号传递过程。
酶的本质是蛋白质，通过特定的三维结构和活性中心与底物分子结合，发挥催化作用，提高反应速率、选择性和效率。
《酶的作用和本质》教学课件
目
CONTENCT
录
• 酶的作用 • 酶的本质 • 酶的活性与调节 • 酶的应用 • 实验：探究酶的作用条件和影响因
素
01
酶的作用
酶的定义与特性
酶的定义
酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，能够降低化学反应 的活化能，加速化学反应速率。
酶的特性
酶具有高效性、专一性和作用条件温和的特性，能够在适宜的温 度和酸碱度条件下发挥最大的催化作用。
酶在生物体内的角色
生物合成
酶参与生物体内的代谢过程，能够催化生物合成反 应，如蛋白质、核酸和糖类的合成。
分解代谢
酶也参与生物体内的分解代谢过程，能够催化分解 大分子物质，如脂肪酸、多糖等。
物质转运
酶在物质转运过程中也发挥重要作用，如载体蛋白 能够催化离子和分子跨膜转运。
酶的作用机制
02
01
03
降低活化能
酶在土壤修复中的应用
酶可以用于分解土壤中的有害 物质，使土壤得到修复。
酶在空气净化中的应用
酶可以用于分解空气中的有害 物质，使空气得到净化。
05
实验：探究酶的作用条件和影响因素
实验目的与原理
目的
通过实验探究酶的作用条件和影响因素，加深对酶的作用和本质的理解。
原理
酶是一类生物催化剂，具有高效性、专一性和作用条件温和的特点。酶的作用 条件和影响因素包括温度、pH值、抑制剂和激活剂等。
THANK YOU
感谢聆听
06
4. 在实验过程中，可以设置抑制剂和激活剂的实验组， 观察其对酶活性的影响。
实验结果与讨论
结果
通过实验，观察到不同温度和pH值对淀粉酶活性的影响，以及抑制剂和激活剂 对酶活性的影响。
酶的作用和本质
酶的作用和本质一、酶在细胞代谢中的作用1．细胞代谢2．比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验原理2H2O22H2O＋O2(2)实验过程和现象(4)实验中变量的控制③无关变量：除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的__可变因素__，如肝脏研磨液的新鲜程度，加入H2O2的量等。
(5)对照实验对照实验一般要设置对照组和实验组，如本实验中，1号试管为对照组，__2、3、4__号试管为实验组。
3．酶的作用[微思考]加热、Fe3＋和过氧化氢酶都可以促进过氧化氢分解，它们的作用机理相同吗？提示：不同，加热促进过氧化氢分解的作用机理是加热使过氧化氢分子得到了能量，而Fe3＋和过氧化氢酶降低了过氧化氢分解反应的活化能。
二、酶的化学本质1．关于酶本质的探索(连线)2．酶的本质：绝大多数酶是__蛋白质__，少数是__RNA__。
1. 在茶叶组织中的酚氧化酶分为游离态和束缚态，前者主要存在于细胞液中，属于可溶态酚氧化酶，而后者则主要存在于叶绿体、线粒体等细胞器中，与这些细胞器的膜系统或其他特异部位结合呈不溶态。
某位研究员研究了茶树新梢中酚氧化酶活性及茶多酚含量对红茶品质的影响，发现酚氧化酶活性强，茶多酚含量降低，对红茶品质有利，相反则利于绿茶的生产。
结合所学知识判断：【小题1】1. 酶都是活细胞产生的，具有催化和调节生命活动的作用。
①【小题2】1. 酶的化学本质是蛋白质或RNA。
①【小题3】1. 酶能提高化学反应的活化能，使化学反应顺利进行。
①[知识点]酶与ATP[答案]【小题1】错误【小题2】正确【小题3】错误[解析]【小题1】酶都是活细胞产生的，具有催化作用的有机物，故错误。
【小题2】酶的化学本质是蛋白质或RNA，故正确。
【小题3】酶能降低化学反应的活化能，使化学反应快速进行，故错误。
探究点一比较过氧化氢在不同条件下的分解[情境探究]结合实验材料、用具、操作步骤及安全性等方面，思考下列问题：(1)与1号试管相比，2号试管出现什么不同的现象？这一现象说明什么？提示：2号试管放出的气泡多。
第1节第1课时酶的作用和本质
(2)实验步骤和实验现象
步骤和 现象
相同处理
向4支试管中分别加入2 mL 过氧化氢 溶液
续表 不同处理
不处理
放在90 ℃左右的 滴入2滴FeCl3 滴入2滴肝脏
水浴 中 加 热
溶液
研磨液
气泡 基本无 现 象 带火星 无复燃
卫生香
_少___ _有__复燃
较多
很__多__
复燃性较强 _复__燃__性__很__强__
记在平时——核心语句必背
1.通过对酶催化作用具体实例的讨 论，说明酶在细胞代谢中的作用 及酶的本质 2.通过阅读分析“关于酶本质的探 索”的资料，认同科学是在不断 地探索和争论中前进的，伟大的 科学家也会有认识上的局限性
1.细胞代谢是细胞中化学反应的总称，细胞 代谢离不开酶 2.酶是生物催化剂，其催化作用原理是降低 化学反应的活化能 3.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物， 绝大多数是蛋白质，少数是RNA
(2)在实验中，为什么将肝脏研磨成溶液？ 提示：研磨肝脏，使过氧化氢酶释放出来，释放出的过氧化氢酶与试管内过 氧化氢分子充分接触，加速过氧化氢的分解。 (3)在滴加肝脏研磨液和FeCl3溶液时，为什么不能共用一支吸管？ 提示：滴加肝脏研磨液和FeCl3溶液时，若共用一支吸管，则滴加的FeCl3溶 液中会含少量肝脏研磨液，从而影响实验结果的准确性。
3．毕希纳的实验说明，酵母菌细胞中的某些物质能够在酵母菌细胞破碎后继续 起催化作用，就像在活酵母菌细胞中一样。
4．萨姆纳历时9年，用正确的科学方法，依靠坚持不懈、百折不挠的科学精神， 将酶提纯出来。成功属于不畏艰苦的人。
5．酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数 酶是RNA。
(3)实验结论：酶具有 催化 作用，同无机催化剂相比，催化效率更高 。
高中生物酶的知识点
高中生物酶的知识点酶指具有生物催化功能的高分子物质，在酶的催化反应体系中，反应物分子被称为底物，底物通过酶的催化转化为另一种分子。
几接下来店铺为你整理了高中生物酶的知识点，一起来看看吧。
高中生物酶的知识点一、酶的作用和本质1、概念：酶通常是指由活细胞产生的、具有催化活性的一类特殊的蛋白质，又称为生物催化剂。
(少数核酸也具有生物催化作用，它们被称为“核酶”)。
2、控制变量：①人为改变的变量称作自变量。
②随自变量变化而变化的变量叫因变量3、同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。
4、大多数酶是蛋白质，少数是RNA。
二、酶的特性酶的特性主要四点：1、酶具有高效率的催化能力;其效率是一般无机催化剂的10的7次幂~~10的13次幂。
2、酶具有专一性;(每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
)3、酶在生物体内参与每一次反应后，它本身的性质和数量都不会发生改变(与催化剂相似);4、酶的作用条件较温和。
(1)酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。
(2)在最适宜的温度和PH条件下，酶的活性最高。
温度和PH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。
一般来说，动物体内的酶最适温度在35~40℃之间;植物体内的酶最适温度在40~50℃之间;动物体内的酶最适PH大多在6.5~8.0之间，但也有例外，如胃蛋白酶的最适PH为1.5;植物体内的酶最适PH大多在4.5~6.5之间。
(3)过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。
0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。
酶对化学反应的催化效率称为酶活性。
5、活性可调节性。
6、有些酶的催化性与辅因子有关。
7、易变性：大多数酶都是蛋白质，因而会被高温、强酸、强碱等破坏。
酶的特性酶的特性主要四点：1、酶具有高效率的催化能力;其效率是一般无机催化剂的10的7次幂~~10的13次幂。
2、酶具有专一性;(每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
2023届高考生物一轮复习第二单元 细胞的代谢（2）酶在代谢中的作用（课件）
C.方案③可用来探究胃蛋白酶作用的最适pH
D.方案④可用来验证过氧化氢酶的高效性
典例2
答案：D 解析：虽然蛋白酶可以催化蛋白块水解，不能催化淀粉水解，但蛋 白酶的化学本质为蛋白质，能与双缩脲试剂反应呈紫色，故不能进 行检测，A错误；不论蔗糖是否被水解，加入碘液都不会呈现蓝色 ，因此不能用碘液检测，B错误；胃蛋白酶的最适pH在1.5左右，将 胃蛋白酶置于pH分别为5、7、9的缓冲液中，酶很可能会失活，C 错误；欲验证酶的高效性，需要比较酶与无机催化剂的催化能力， 方案④符合，D正确。
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影响酶促反应的因素 一、探究影响酶活性的条件的实验 1.探究温度对酶活性的影响 （1）实验原理：温度影响淀粉酶的活性，从而影响淀粉的水解， 滴加碘液后，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶活性的 变化。 （2）实验操作、现象及结论
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实验操作
可溶性淀 粉溶液 淀粉酶溶
液 各自保温 处理5min 混合反应 继续保温
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②曲线
a.在反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A能催化该 反应物的反应。 b.在反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不能催化该反 应物的反应。 3.酶的作用条件较温和 酶所催化的化学反应一般在温和的条件下进行 ①在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低， 酶的活性都会明显降低。 ②过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。 0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的 活性可以升高。
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酶的作用和本质
一、实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解 1.实验目的 ①比较过氧化氢在不同条件下的分解速率。 ②尝试探究过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率的方法。 2.实验原理：新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶，它和无机催化剂Fe3＋都能催化 过氧化氢分解为水和氧气。 3.实验材料：新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液，新配制的体积分数为3% 的过氧化氢溶液，质量分数为3.5%的FeCl3溶液。量筒，试管，滴管，试管 架，卫生香，火柴，酒精灯，试管夹，大烧杯，三脚架，石棉网，温度计。
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2 H2O + O2
实验原理：过氧化氢在高温或铁离子或过氧化氢 酶的作用下都可分解成水和氧气。
实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件 下分解的快慢，了解酶的作用和意义。
1、常温下反应 加入试管直接观察 水浴加热 滴加FeCl3溶液
2、加热
3、Fe3+做催化剂 4、过氧化氢酶
猪肝研磨液（过氧化氢酶）
质量分数为20％的新鲜 质量分数为3.5％的 肝脏研磨液 氯化铁溶液 1滴 1滴 有效成分：过氧化氢酶 有效成分： Fe3+
大量 复燃
比较过氧化氢在不同条件下的分解速率
步骤 对照实验 一
H2O2 浓度
对照组
1
3% 2ml
实验组 试管编号 2 3 3% 2ml 3%
4
3%
说明 变量
无关变量
剂量
2ml
2ml
2滴
肝脏研磨液
二 反应条件
常温
无 \
结 气泡产生 果 卫生香燃烧
结论
2滴 90℃ FeCl 3 少量 较多 \ 变亮
自变量 因变量
所含酶的相对数量1个 Fe3+的数量个25万个
1.常温 2.加热
3.FeCl3 4.加肝液
比较过氧化氢在不同条件下的分解速率
步骤 一
H2O2 浓 2ml 3%
说明
4
3%
剂量
2ml
2ml
2滴
肝脏研磨液
二 反应条件
结 气泡产生 果 卫生香燃烧
2滴 常温 90℃ FeCl3 几乎无 少量 较多 \ \ 变亮
氧气 酶
6CO2+12H2O+能量
控制变量与设计单因子对照实验 1.变量：实验过程中可以变化的因素 自变量：实验中要研究的变量，人为 改变的变量。
控制自变量的方法：在对照组和实验组，将 自变量控制成有无或量的不同
因变量：随自变量的变化而变化的变量 （应有内在联系） 无关变量：除自变量外，其他对实验结 果能造成影响的变量。控制成相同。
对照实验：除了一个自变量变化以外，其余因 素都保持不变的实验。
• 对照组类型： 空白对照、条件对照、相互对照 对照组：处于正常状态的一组 实验组：改变实验变量处理的一组
当皮肤上出现小伤口时，用双氧 水消毒时，能观察到什么现象？ 你能解释吗？
1、酶在细胞代谢中的作用
2 H2 O2
高温 /Fe3＋ /过氧化氢酶
酵母细胞 中的某些 (2)李比希坚持认为引起发酵的是__________ 物质，且在细胞死亡破裂释放后才起作用。 酵母细胞 放在石英砂中研磨获得______ 提取液 (3)毕希纳把_________ ， 再在其中加入葡萄糖，一段时间后，也产生了酒精。于是他 认为发酵是由于细胞中某些物质作用的结果。该物质在细胞 酿酶 内或细胞外都能起作用，并取名______。 (4)美国科学家萨姆纳通过实验证实酶是一类具有催化 蛋白质 作用的________
一、关于酶本质的探究
资料分析：关于酶本质的探索
发酵与活细胞有关，是整 个细胞在起作用
引起发酵的是细胞中的某些物 质，这些物质只有在细胞死亡 并裂解后才发挥作用。
酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续 起作用，就像在酵母细胞中一样。
酶是蛋白质
酶的本质的探究过程
(1)通过观察和实验，巴斯德认为酒精发酵必须有 _________的存在。 酵母细胞
答：鸟类的胃除了有物理性消化，有无化学性消化？
讨论二：是什么物质使肉块消失了？
答：是胃内的化学物质将肉块分解了。
讨论三：怎样才能证明你的推测？
答：收集胃液，看看这些物质在体外是否也能将肉 块分解。
一、酶的作用和本质
1.细胞代谢的概念
（1）细胞代谢指： （2）细胞代谢的意义
细胞代谢是细胞最基本的生命活动，为细胞 提供物质和能量，是其他生命活动的基础。细胞 代谢停止细胞就死亡。
3）3号试管和4号试管相比，4号试管中的反应速率快,这说明 了什么？ 过氧化氢酶比Fe3+ 的催化效率高得多， 4）1号试管和4号试管相比，4号试管中的反应速率快,这说明 了什么？ 过氧化氢酶具有催化作用
随堂练习
• 在探究影响酶活性的条件的实验中，探究 不同的温度对酶活性的影响时，温度和PH 分别属于（ C ） • A、自变量和因变量 • B、因变量和无关变量 • C、自变量和无关变量 • D、自变量和对照变量
第5章细胞的能量供应和利用
第1节 降低化学反应活化能的酶
问题探讨
斯帕兰札尼对鹰胃消化方式的探究
1773年，意大利科学家斯帕 兰札尼设计了一个巧妙的实 验：将肉块放入一个小巧的 金属笼内，然后让鹰把小笼 子吞下去。过一段时间他把 小笼子取出来，发现笼内的 肉块消失了（有什么消化方 式？）。
讨论一：这个实验要解决什么问题？
酶的催化使细胞代谢：
①在温和的条件下， ②快速有序进行。
思考
叶绿体内进 行什么生理 活动？
光合作用
叶绿体：CO2+H2O
光能 酶
（CH2O) +O2
思考
核糖体的功能 是什么？
核糖体
合成蛋白质
酶
核糖体： 氨基酸
缩合脱水
多肽
思考
线粒体的生 理功能是什 么？
有氧呼吸作用
线粒体: C6H12O6+6H2O+O2
大量 复燃
酶具有高效的催化效率并且催化效率比无 机催化剂高
各条件使反应加快的本质： 加热：提高分子的能量 Fe3+：降低化学反应的活化能 酶： 更显著地降低化学反应的活化能
上述对照实验的对照组，及自变量是？ 1号试管与2，3，4号试管分别形成对照实验。 1号为对照组，2，3，4号都是实验组。即1与2， 1与3，1与4为对照实验，3与4为对比实验。 1号与2号对照，自变量是温度不同。 1号与3号对照，自变量是Fe3+的有无。
1号与4号对照，自变量是酶的有无。
3号与4号对比，自变量是催化剂的种类不同。
试一试对现象的分析
1） 2号试管与1号试管相比，出现什么不同现象，这一现象 说明了什么？ 2号试管出现的气泡多，加热能促进H2O2的分解,提高反应速率；
2） 3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？ FeCl3中的Fe3+ 和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化 氢分解的速率，
（3）细胞代谢的特点
在细胞内温和条件下快速有序进行离不开酶的催化
叶绿体内：CO2+H2O 线粒体: C6H12O6+6H2O+O2 核糖体上：氨基酸
酶
光能
酶
氧气 酶
（CH2O) +O2
6CO2+12H2O+能量
缩合脱水
多肽
细胞中不断进行的许多有序化学反应， 统称 细胞代谢
3.酶催化对细胞代谢的意义
判断方法：
确认自变量： “探究什么” 例：验证淀粉酶能分解淀粉，而不 能分解蔗糖 PH对某种酶活性的影响 控制无关变量：“等同法”
实验设计原则: ①对照原则:设计对照实验,既要有对 照组又要有实验组。 ②单一变量原则：在对照实验中,除了 要观察的变量发生变化外,其他变量都 应保持相同。
③ 等量原则：各组加入的试剂要等量