Question

【題目】為了檢測(cè)某種酶X在37℃時(shí)對(duì)3種二糖(糖A、糖B、糖C)的作用，設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)。5min后檢測(cè)每只試管中的單糖和二糖，結(jié)果如下表：

	試管1	試管2	試管3
單糖	無	無	有
二糖	有	有	無

（1）該實(shí)驗(yàn)將三支試管均置于相同溫度中的目的是_________________。

（2）從本實(shí)驗(yàn)中，可得出的結(jié)論是：__________________。

（3）為進(jìn)一步檢測(cè)該酶與pH的關(guān)系，請(qǐng)用下面所給的材料和實(shí)驗(yàn)室中的基本設(shè)備，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，探究pH對(duì)酶活性的影響。

實(shí)驗(yàn)材料：酶X，糖A溶液、糖B溶液、糖C溶液(自選一種)，斐林試劑，不同pH的物質(zhì)(酸、水、堿)。

實(shí)驗(yàn)步驟：

①取三支潔凈試管，向三只試管中均加入1ml酶X溶液，編號(hào)為A、B、C。

②向A、B、C三只試管分別加入______________________，搖勻。

③將________溶液各2mL注入A、B、C三只試管中，置于___________中保溫5 min。

④向各支試管中分別加入________________，然后水浴加熱5 min，觀察顏色變化。

（4）下圖是H2O2酶活性受pH影響的曲線，圖乙表示在最適溫度下，pH=b時(shí)H2O2分解產(chǎn)生的O2量隨時(shí)間的變化，當(dāng)溫度降低時(shí)，e點(diǎn)的變化是 ________，d點(diǎn)的變化是________；當(dāng)pH=c時(shí)，酶活性為________，原因是________________________________________。

Answer 1

【答案】排除干擾因素(溫度)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾 酶具有專一性 lmL酸、1mL水、1mL堿(適量且等量的酸、水、堿) 糖C 37℃水浴 2mL(適量)斐林試劑 不變 右移 零 強(qiáng)堿條件下改變了酶的空間結(jié)構(gòu)

【解析】

1、酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，極少數(shù)酶是RNA。

2、酶的特性：高效性、專一性和作用條件溫和的特性。

3、影響酶活性的因素主要是溫度和pH，在最適溫度（pH）前，隨著溫度（pH）的升高，酶活性增強(qiáng)；到達(dá)最適溫度（pH）時(shí)，酶活性最強(qiáng)；超過最適溫度（p H）后，隨著溫度（pH）的升高，酶活性降低.另外低溫酶不會(huì)變性失活，但高溫、pH過高或過低都會(huì)使酶變性失活。

4、酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，提高化學(xué)反應(yīng)速率，其它條件不變，酶濃度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快，但酶不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。

5、生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循單一變量原則和對(duì)照原則。

6、本題是通過實(shí)驗(yàn)探究酶的專一性和pH對(duì)酶活性的影響，（1）、（2）是分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果獲取結(jié)論，（3）是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究pH對(duì)酶活性的影響，先根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治鰧?shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量和無關(guān)變量，按照單因子變量的原則和對(duì)照原則對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（1）生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循單一變量原則和對(duì)照原則，且酶的催化作用需要適宜的外界條件，實(shí)驗(yàn)中將三支試管均置于相同溫度中的目的是排除干擾因素（溫度）對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。

（2）分析表格可知，該酶能分解3試管中的二糖，不能分解1、2試管中的二糖，說明酶具有專一性。

（3）分析題意可知，本實(shí)驗(yàn)的目的是檢測(cè)該酶的催化作用與pH的關(guān)系；實(shí)驗(yàn)原理是某種指示劑對(duì)二糖有顏色反應(yīng)，對(duì)單糖無顏色反應(yīng)，處于最適宜pH條件下，二糖在酶的催化作用下水解成單糖，不出現(xiàn)顏色反應(yīng)，pH過高、或過低酶的活性降低甚至失去活性，二糖不能水解成單糖，與指示劑呈現(xiàn)一定的顏色反應(yīng)；實(shí)驗(yàn)的自變量是pH不同，因變量是否出現(xiàn)顏色反應(yīng)，其它屬于無關(guān)變量，結(jié)合生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則、其實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①取三支潔凈試管，向三只試管中均加入1mL的酶X溶液，編號(hào)為A、B、C。

②遵循單一變量的原則設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，即向A試管中加入1mL酸，向B試管中加入1mL水，向C試管中加入1ml堿，搖勻。

③將糖C溶液各2mL注入到A、B、C三只試管中，置于37℃水浴中保溫5min。

④在各支試管中分別加入2mL斐林試劑，然后水浴加熱5min，觀察顏色變化。

（4）圖2-甲是H2O2酶活性受pH影響的曲線，圖2-乙表示在最適溫度下，pH=b時(shí)H2O2分解產(chǎn)生的O2量隨時(shí)間的變化，當(dāng)溫度降低時(shí)，酶的活性降低、催化化學(xué)反應(yīng)的速率降低，到達(dá)化學(xué)反應(yīng)平衡點(diǎn)需要的時(shí)間延長(zhǎng)、但化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)保持不變，即當(dāng)溫度降低時(shí)，e點(diǎn)不變、d點(diǎn)右移；當(dāng)pH=c時(shí)，酶因處在較高的pH下空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而變性失活。