Question

8．下面是有關(guān)酶的探究實(shí)驗(yàn)，A組同學(xué)的課題是探究pH對(duì)過氧化氫酶活性的影響，B組同學(xué)的課題是探究酶的專一性．
Ⅰ．A組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，請根據(jù)提供的材料用具，完成下面的實(shí)驗(yàn)，并回答有關(guān)問題：
材料用具：試管，量筒，滴管，試管架，pH試紙；新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的雞肝研磨液；新配制的體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的鹽酸溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氫氧化鈉溶液，蒸餾水等．
（1）實(shí)驗(yàn)步驟：
①如圖所示，先在1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)試管中各加入2mL新配制的體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液，再向1號(hào)試管內(nèi)加入1mL蒸餾水，向2號(hào)試管內(nèi)加入1mL（等量）氫氧化鈉溶液，向3號(hào)試管內(nèi)加入1mL（等量）鹽酸溶液，并振蕩試管．
②向1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)試管內(nèi)各滴入2滴新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的雞肝研磨液．
③仔細(xì)觀察各試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡的多少，并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：1號(hào)試管內(nèi)產(chǎn)生的氣泡較多，2號(hào)和3號(hào)試管內(nèi)產(chǎn)生的氣泡較少．
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：pH為7左右時(shí)過氧化氫酶的活性較高，而pH偏高、偏低時(shí)過氧化氫酶的活性降低．
Ⅱ．B組同學(xué)為了探究酶的專一性，現(xiàn)用可溶性淀粉溶液、蔗糖溶液（兩者都是非還原糖）以及唾液淀粉酶溶液、斐林試劑等材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（1）實(shí)驗(yàn)步驟：（完成空格中的內(nèi)容）

操作順序	操作項(xiàng)目	甲試管	乙試管
A	注入可溶性淀粉溶液	2mL	-
B	注入蔗糖溶液	-	2mL
C	注入唾液淀粉酶溶液	1mL	1mL

①取兩支潔凈的試管，編上號(hào)，然后按照上表中的要求進(jìn)行操作．
②輕輕振蕩這兩支試管，使試管內(nèi)的液體混合均勻，然后將試管的下半部浸到37℃左右的熱水中，保持5min．
③取出試管，各加入1mL斐林試劑并振蕩搖勻．
④將兩支試管的下半部放進(jìn)50～65℃的熱水中，保持2min．
⑤觀察并記錄兩支試管內(nèi)溶液發(fā)生的變化．
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：甲試管出現(xiàn)磚紅色沉淀，乙試管不出現(xiàn)磚紅色沉淀．
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：酶具有專一性．
（4）實(shí)驗(yàn)分析：該實(shí)驗(yàn)的自變量是加入試管的淀粉與蔗糖（或“反應(yīng)物的不同”或“反應(yīng)物的種類”）．

Answer 1

分析 Ⅰ、該實(shí)驗(yàn)的目的是探究過氧化氫酶的活性是否受pH影響．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循對(duì)照原則和單一變量原則，該實(shí)驗(yàn)的自變量是pH，因變量是過氧化氫酶的活性，其他都是無關(guān)變量．影響酶活性的因素主要有溫度和pH，低溫能使酶的活性降低，但不會(huì)使酶失活，而高溫、過酸和過堿都會(huì)使酶失活．
Ⅱ、酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有生物催化能力的有機(jī)物，大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于無機(jī)催化劑）、專一性（一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行）、需要適宜的溫度和pH值（在最適條件下，酶的催化活性是最高的，低溫可以抑制酶的活性，隨著溫度升高，酶的活性可以逐漸恢復(fù)，高溫、過酸、過堿可以使酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，使酶永久性的失活），據(jù)此分析解答．

解答 解：Ⅰ、（1）①實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄縫H對(duì)過氧化氫酶活性的影響，故先在1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)試管中各加入2mL新配制的體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液，再向l號(hào)試管內(nèi)加入l mL蒸餾水，向2號(hào)試管內(nèi)加入1mL（等量）氫氧化鈉溶液，向3號(hào)試管內(nèi)加入1mL（等量）鹽酸溶液，并振蕩試管．
②據(jù)題分析可知，向1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)試管內(nèi)各滴入2滴雞肝研磨液．
③氣泡的多少反應(yīng)了過氧化氫酶活性的高低．仔細(xì)觀察各試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡的多少，并記錄．
（2）在最適pH時(shí)，酶的活性最高；當(dāng)高于或低于最適pH時(shí)，酶的活性都會(huì)降低．故實(shí)驗(yàn)結(jié)果為：1號(hào)試管內(nèi)產(chǎn)生的氣泡較多；2號(hào)和3號(hào)試管內(nèi)產(chǎn)生的氣泡較少．
Ⅱ、（1）探究酶的專一性，需要設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，B組注入蔗糖溶液，C組注入淀粉酶溶液．
（2）加入斐林試劑以后水浴加熱，甲號(hào)試管出現(xiàn)磚紅色沉淀，乙號(hào)試管不出現(xiàn)磚紅色沉淀．
（4）因?yàn)榈矸勖改軐⒖扇苄缘矸鄯纸獬善咸烟牵�麥芽糖），葡萄糖屬于還原糖，與斐林試劑發(fā)生作用，生成磚紅色沉淀．淀粉酶不能將蔗糖分解成葡萄糖，蔗糖不與斐林試劑發(fā)生作用，生成磚紅色沉淀．可推知該實(shí)驗(yàn)的自變量是加入試管的淀粉與蔗糖（或“反應(yīng)物的不同”或“反應(yīng)物的種類”）．
故答案為：
Ⅰ．（1）①1mL（等量）氫氧化鈉溶液　　1mL（等量）鹽酸溶液
③產(chǎn)生氣泡的多少
（2）1號(hào)試管內(nèi)產(chǎn)生的氣泡較多，2號(hào)和3號(hào)試管內(nèi)產(chǎn)生的氣泡較少
Ⅱ．（1）①B蔗糖溶液　　C唾液淀粉酶溶液
（2）甲試管出現(xiàn)磚紅色沉淀，乙試管不出現(xiàn)磚紅色沉淀
（4）加入試管的淀粉與蔗糖（或“反應(yīng)物的不同”或“反應(yīng)物的種類”）

點(diǎn)評(píng) 本題考查影響酶活性的因素及探究實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)是考查影響酶活性的探究實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則，準(zhǔn)確判斷實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量和無關(guān)變量，同時(shí)要掌握影響酶促反應(yīng)速率的因素．酶作為生物催化劑，不僅具有一般無機(jī)催化劑的特點(diǎn)，還具有專一性、高效性和溫和性等特點(diǎn)，所有這些內(nèi)容都是生物實(shí)驗(yàn)的好素材．以酶的特性為知識(shí)背景，可以較好的測試學(xué)生的實(shí)驗(yàn)知識(shí)及操作能力．