Question

13．大菱鲆是我國重要的清水經(jīng)濟魚類．研究性學習小組嘗試對大菱鲆硝化道中蛋白酶的活性進行研究．
（1）查詢資料得知，18℃時，在不同pH條件下大菱鲆消化道各部分蛋白酶活性如圖1．由圖可知，在各自最適pH下，三種蛋白酶催化效率最高的是幽門盲囊蛋白酶．

（2）資料表明大菱鲆人工養(yǎng)殖溫度常年在15-18℃之間，學習小組假設：大菱鲆蛋白酶的最適溫度在15-18℃間．他們設置15℃、16℃、17℃、18℃的實驗溫度，探究三種酶的最適溫度．
①探究試驗中以干酪素為底物．干酪素的化學本質是蛋白質．
②胃蛋白酶實驗組和幽門盲囊蛋白酶實驗組的pH應分別控制在2、8．
③為了控制試驗溫度，裝有酶和底物的試管應置于恒溫箱中以保持恒溫．單位時間內底物消耗量（或產(chǎn)物生成量）可以表示蛋白酶催化效率高低．
④實驗結果如圖2，據(jù)此能否確認該假設成立？不能．理由是：在15℃～18℃范圍內，隨著溫度的升高，酶活性一直在增強，沒有出現(xiàn)下降的拐點，所以不能得出大菱鲆蛋白酶的最適溫度．
（3）研究還發(fā)現(xiàn)大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，所以人工養(yǎng)殖投放的供料成分中要注意降低淀粉和脂肪的比例，以減少對海洋的污染．

Answer 1

分析 本題是關于溫度、PH對蛋白酶活性影響和蛋白質檢測的綜合性題目，分析題圖1可知，不同的蛋白酶的最適宜PH可以不同，在各自最適宜PH條件下幽門盲囊蛋白酶、胃蛋白酶、腸蛋白酶的活性依次降低；探究酶的最適宜溫度時，自變量是溫度，因變量是底物消耗量（產(chǎn)物生成量），PH是無關變量應保持適宜，對于溫度這一自變量的控制可以通過水浴來保持恒溫，酶有其最適宜溫度，在最適宜溫度之前，酶的活性會隨溫度升高而升高，超過最適宜溫度后，酶的活性隨溫度升高而降低．

解答 解（1）分析題圖曲線可知，在各自最適pH下幽門盲囊蛋白酶的活性最高，其催化效率最高．
（2）①本題實驗目的是大菱鲆消化道中蛋白酶的活性進行研究，酶的作用具有專一性，蛋白酶催化蛋白質水解，實驗中以干酪素為底物，說明干酪素的本質是蛋白質；由于雙縮脲試劑與蛋白質發(fā)生反應呈現(xiàn)紫色，因此可以用雙縮脲試劑檢測干酪素的本質．
②分析題圖1可知，胃蛋白酶和幽門盲囊蛋白酶實的最適宜pH分別是2和8，探究酶的最適溫度，PH是無關變量，無關變量應保持一致且適宜，因此胃蛋白酶實驗組和幽門盲囊蛋白酶實驗組的pH應分別控制在2和8．
③為了控制實驗溫度，裝有酶底物的試管應置于水浴中以保持恒溫．可以用單位時間內底物消耗量或產(chǎn)物生成量表示蛋白酶催化效率的高低．
④在最適宜溫度之前，酶的活性會隨溫度升高而升高，超過最適宜溫度后，酶的活性隨溫度升高而降低，而題圖2中酶的活性隨溫度升高而升高，未出現(xiàn)峰值，因此根據(jù)圖2實驗結果不能得出酶的最適宜溫度是15一18℃．
（3）由于大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，大菱鲆消化和吸收淀粉與脂肪的能力低，因此人工養(yǎng)殖投放的飼料成分中要注意降低淀粉和脂肪的含量，以減少對海洋的污染．
故答案應為：
（1）幽門盲囊蛋白酶
（2）①蛋白質    
②2和8 
③恒溫箱  底物消耗量（或產(chǎn)物生成量）
④不能   在15℃～18℃范圍內，隨著溫度的升高，酶活性一直在增強，沒有出現(xiàn)下降的拐點，所以不能得出大菱鲆蛋白酶的最適溫度
（3）淀粉和脂肪

點評 本題的知識點是溫度、PH對酶活性的影響，酶作用的專一性，蛋白質的檢測方法，酶活性在生產(chǎn)中的應用，對曲線分析獲取有效信息是解題的關鍵，根據(jù)題干信息分析出實驗目的、原理及實驗變量并控制好變量是本題的重點．