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探究影响酶活性的因素
1、白话原理 绝大多数的酶是蛋白质,过酸,过碱和高温都能使蛋白质分子空间结构破坏,从而引起蛋白质分子变性,使酶永久失活。 每一种酶只能在一定限度的pH范围内才表现活性,超过这个范围酶就会失去活性。在一定条件下,每一种酶在某一定pH时活力最大,这个pH称为这种酶的最适pH。 酶促反应在一定温度范围内反应速度随温度的升高而加快;但当温度升高到一定限度时,酶促反应速度不仅不再加快反而随着温度的升高而下降。在一定条件下,每一种酶在某一定温度时活力最大,这个温度称为这种酶的最适温度。 2、拨云见日 (1)探究温度对酶活性的影响时,3支试管中各注入2 mL可溶性淀粉后,要先放入不同环境5分钟,使淀粉液达到处于不同温度的环境中,然后再加淀粉酶。摇匀,维持5分钟,否则若加入淀粉酶后再放入不同温度的环境中,由于酶的高效性,在升温或降温的过程中已把淀粉给分解了,会造成错觉,得出错误的结论。 (2)关于温度对酶活性影响的实验中,只能使用碘液,不能用斐林试剂。因为冰水处理的实验组的酶并没有失活,而加入斐林试剂后需要加热才出现砖红色沉淀,这样淀粉酶活性会重新恢复,导致形成错觉,作出错误的结论。 (3)探究温度对酶活性的影响,由于过氧化氢受热易分解,因此不能采用肝脏研磨液催化H2O2的分解。 1. 下图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是 A. 当反应温度由t2调到最适温度时,酶活性下降 B. 当反应温度由t2调到最适温度时,酶活性上升 C. 酶活性在t2时比t1高,故t2时更适合酶的保存 D. 酶活性在t1时比t2低,表明t1时酶的空间结构破坏更严重 答案:B 2. 嫩肉粉是以蛋白酶为主要成分的食品添加剂,就酶的作用特点而言,下列使用方法中最佳的是 A. 炒肉的过程中加入 B. 肉炒熟后起锅前加入 C. 先用沸水溶解后与肉片混匀,炒熟 D. 室温下与肉片混匀,放置一段时间,炒熟 答案:D 3. 已知2H2O2=2H2O+O2↑,可以通过观察反应过程中O2的生成速度(即气泡从溶液中释放的速度)来判断H2O2分解反应的速度。请用所给的实验材料和用具设计实验,使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。要求写出实验步骤、预测实验结果、得出结论,并回答问题。 实验材料与用具:适宜浓度的H2O2溶液,蒸馏水,3.5%FeCl3溶液,0.01%过氧化氢酶溶液,恒温水浴锅,试管。 (1)实验步骤: (2)实验结果预测及结论: 整个实验中,不同处理的试管中O2的释放速度从快到慢依次是: 。 由此可得出的结论是 。 (3)如果仅将实验中的恒温水浴改为80℃,重做上述实验, 答案:(1)①取3支试管,各加入等量且适量的H2O2溶液,放入37℃恒温水浴锅中保温适当时间 ②分别向上述3支试管加入等量且适量的蒸馏水、FeC13溶液和过氧化氢酶溶液 ③观察各管中释放气泡的快慢 (2)加酶溶液的试管,加FeC13溶液的试管,加蒸馏水的试管 酶具有催化作用和高效性 (3)加FeC13溶液的试管 在此温度下,FeC13催化作用加快,而过氧化氢酶因高温变性而失去了活性 4. 请用所给的实验材料和用具,设计实验来验证哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性。要求完成实验设计、补充实验步骤、预测实验结果、得出结论,并回答问题。 实验材料与用具:适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4种溶液,斐林试剂、试管、37℃恒温水浴锅、沸水浴锅。 (1)若“+”代表加入适量的溶液,“—”代表不加溶液,甲、乙等代表试管标号,请用这些符号完成下表实验设计。
(2)实验步骤: ①按照上表中的设计,取试管、加溶液。 (3)结果预测: (4)结论: (5)在上述实验中,如果仅将37℃恒温水浴锅调到20℃,而在其他条件不变的情况下重做上述实验,出现砖红色沉淀的试管中的颜色会比37℃时的浅,其原因是 答案:(1)
(2)② 混匀,37℃恒温水浴一段时间 ③ 取出试管,分别加入适量的斐林试剂,混匀,沸水水浴一段时间 ④ 观察实验现象并记录实验结果 (3)含有蔗糖和蔗糖酶溶液的试管,以及含淀粉和淀粉酶溶液的试管中出现砖红色沉淀,其他试管中不出现砖红色沉淀 (4)酶的催化作用有专一性 (5)20℃低于酶的最适温度,酶活性低,水解产生的还原糖少 5. 为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果,将一种无酶洗衣粉分成3等份,进行3组实验。甲、乙组在洗衣粉中加入1种或2种酶,丙组不加酶,在不同温度下清洗同种化纤布上的2种污渍,其他实验条件均相同,下表为实验记录。请回答下列问题。
(1)提高洗衣粉去污能力的方法有________。甲组在洗衣粉中加入了________。乙组在洗衣粉中加入了_________。 (2)甲、乙组洗涤效果的差异,说明酶的作用具有_________。 (3)如果甲、乙和丙3组均在水温为80℃时洗涤同一种污渍,请比较这3组洗涤效果之间的差异并说明理由。 。 (4)加酶洗衣粉中的酶是特殊的化学物质包裹的,遇水后包裹层很快溶解,释放出来的酶迅速发挥催化作用。请说明这是否运用了酶的固定化技术及其理由。 答案:(1)加酶和适当提高温度 蛋白酶 蛋白酶和脂肪酶 (2)专一性 (3)没有差异,因为高温使酶失活 (4)未运用酶的固定化技术,因为酶未固定在不溶于水的载体上,也不能重复利用。 6. 将一个土豆(含有过氧化氢酶)切成大小和厚薄相同的若干片,放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中(如下图所示),以探究酶促反应的相关问题。根据实验现象与数据分析答题。 (1)若土豆片为4片时,每隔5分钟收集一次数据,根据数据绘制出如上曲线图。20分钟后,气体量不再增加的原因是 。 (2)若土豆片为8片时,和上述实验所得的曲线(实线)相比,实验结果的曲线最可能是下列 图中的虚线。如果要获得更多的气体,在不改变溶液体积的条件下,可采取的方法是 ,其结果可用 图中的虚线表示。
(3)为保证上述实验的科学性,需要控制的其他外界因素有 。 答案:(1)过氧化氢量有限 (2)c 增加过氧化氢浓度 a (3)温度(或光照或气压等) 1.(多选)下图实验装置用于研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响。先将酶和乳汁分别放入2支试管中,然后将2支试管放入同一水浴(温度用T℃表示)中保温15min,再将酶和乳汁倒入同一试管中混合,保温并记录凝乳所需要的时间。通过多次实验,并记录在不同温度下凝乳所需要的时间,结果如下表。
关于该实验的下列叙述中,错误的是 A. 该实验说明酶的活性受温度的影响,40℃左右是凝乳酶比较适宜的温度 B. 将装置A内的混合物加温到40℃会发生乳汁凝固 C. 可先将酶和乳汁倒入同一试管中混合,再保温并记录乳汁凝固所需要的时间 D. 将F内混合物降温到40℃就会发生乳汁凝固 2. 下列叙述与图示实验不相符的是 A. 该实验的自变量是催化剂的种类 B. 该实验的因变量是催化剂的催化效率 C. 该实验能证明酶降低活化能的作用更显著 D. 加入肝脏研磨液和Fe3+,反应速率总是前者快 3. 关于酶特性的实验如图所示,取标号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四支试管各加入2mL稀淀粉糊:四支试管的颜色正确的是( )(说明胰液和唾液中均含有可以水解淀粉的酶)
A. I、Ⅱ—不变蓝 Ⅲ、Ⅳ—蓝色 B. I、Ⅲ—不变蓝 Ⅱ、Ⅳ—蓝色 C. I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均不变蓝 D. I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为蓝色 4. 探索温度对酶活性影响的实验,需进行如下步骤的操作: ①取3支试管,编号并注入2mL淀粉溶液 ② 向各试管注入1mLα-淀粉酶溶液 ③向各试管滴1滴碘液 ④将3支试管分别放在60℃热水、沸水和冰块中维持温度5min 要观察到正确的实验现象,其合理的实验顺序应为 ( ) A. ①→②→③→④ B. ①→③→②→④ C. ①→②→④→③ D. ①→④→②→③ 5. 下表所列的实验内容中,试管内容物不变蓝的是 ( )
A.1 B. 2 C. 3 D. 4 6. 下列是“探究某种加酶洗衣粉使用的最适温度”的实验设计,最合理的是 A. 加酶洗衣粉在 30 ℃ 的水中洗涤效果没有 45 ℃ 的好,说明 45 ℃ 为最适温度 B. 在不同温度的水中,加入相同的污物及不等量洗衣粉,看哪种效果好 C. 取一系列不同温度、其他条件相同的水,加入等量相同的污物及等量加酶洗衣粉,看哪一个温度下洗衣粉的洗涤效果最好 D. 将加酶洗衣粉与普通洗衣粉分别加入37℃ 的水中洗涤同样的污物,发现加酶洗衣粉效果好,说明加酶洗衣粉的最适温度为37 ℃ 7. 为了研究酶的有关特性,取两支洁净的试管并编号为A、B,各注入2mL体积分数为3%的H2O2溶液;再向A管滴入2滴3.5%FeCl3溶液,向B管滴入2滴质量分数20%的肝脏研磨液;堵住管口,轻轻振荡;用点燃但无火焰的卫生香检验;观察并记录结果。 (1)本实验的主要目的是探索 (2)如果两支试管的现象均不明显,从实验材料分析,原因可能是 。 (3)过氧化物酶也能催化H2O2的分解,产生的[O]能使溶于水的无色焦性没食子酸氧化生成橙红色沉淀。为了鉴定马铃薯块茎是否含有过氧化物酶,设计了如下实验。 参照上图所给信息,回答下列问题。 ①3号试管内加入的物质是 。 ②设计2号试管作为对照的具体目的是 。 ③如果2号试管未产生颜色反应,则出现橙红色沉淀的是第 号试管。 8. 酶的活性受某些物质的影响,能使酶活性降低的称为抑制剂。为了探究NaCl和CuSO4对唾液淀粉酶有无抑制作用,请完成下面的实验设计方案并回答问题: 实验试剂:1%淀粉溶液、新鲜唾液稀释液、5%氯化钠溶液、0.1%硫酸铜溶液、KI-I2溶液 实验器材:试管和试管架、恒温水浴锅 操作方法:取3支试管,照下表操作。
回答问题: (1)请将表格中空白处的数据填上. (2)对照实验是 。 (3)预期可能的实验结果,并得出相应的实验结论: ① ② ③ ④ 9. 在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中,对实验的处理如下表所示。 (1)在上表的实验处理中,研究了哪些自变量? 。 (2)若要研究生物催化剂与无机催化剂的差别,可选用的实验组合是 。 (3)若试管1和试管2组成对照实验,能说明的问题是 。 (4)除了上述的对照实验,请再找出一组对照实验,并指出该对照实验说明的问题。 10. 某小组在探究“影响酶活性的条件”的实验时,提出“过氧化氢酶的活性是否受pH影响”的问题,并设计实验的操作步骤如下: ①向甲、乙试管内各加入2mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液 ②向甲试管内加入lmL质量分数为5%的盐酸,向乙试管内加入lmL质量分数为5%的氢氧化钠溶液 ③向甲、乙试管内各加入2滴新鲜的质量分数为20%的猪肝研磨液 ④观察试管中发生的变化 请依据该小组设计的实验操作步骤,回答下列问题: (1)过氧化氢分解速率是本实验的因变量,可观测的指标是 。 (2)作为对照实验,上述操作步骤中存在明显的缺陷,请写出改进方案 。 在完成改进方案后,预期的实验结果是 。 (3)将制备好的猪肝研磨液分别进行高温和冷藏处理,经高温处理后,实验效果不明显,而冷藏处理不影响实验效果,原因是 。 (4)在与其他小组进行交流时,有同学建议进行定量实验,以不同pH下出现同一结果所需要的时间来表示酶的活性,并根据实验数据绘制不同条件下酶活性的曲线图。该建议中,所需的时间越长,酶的活性越 。 1. CD 2. D 3. B 4. D 5. B 6. C 7. (1)酶的高效性(过氧化氢酶和Fe2+催化效率的高低) (2)H2O2,溶液放置时间过长而分解 (3)①2mL焦性没食子酸溶液,2mL H2O2溶液,2mL马铃薯块茎提取液 ②排除马铃薯块茎提取液中的其他物质对实验结果的影响 ③3 8.(1)
(2)C (3)①A、B、C试管中的液体都不变蓝,说明NaCl和CuSO4对唾液淀粉酶均没有抑制作用;②A和C试管中的液体不变蓝,B试管中的液体变蓝,说明NaCl对唾液淀粉酶没有抑制作用,CuSO4对唾液淀粉酶有抑制作用;③B和C试管中的液体不变蓝,A试管中的液体变蓝,说明CuSO4对唾液淀粉酶没有抑制作用,NaCl对唾液淀粉酶有抑制作用;④A和B试管中的液体变蓝,C试管中的液体不变蓝,说明NaCl和CuSO4对唾液淀粉酶均有抑制作用。 9. (1)温度、催化剂 (2)试管3和试管4 (3)加热使过氧化氢分子得到能量,(从常态转变为容易分解的活跃状态。)促使过氧化氢分解。 (4)答案一:试管1和试管3;说明的是FeCl3能催化过氧化氢的分解。 答案二:试管1和试管4,说明的是肝脏研磨液中的过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解。 答案三:试管1、试管3和试管4,说明的是FeCl3和肝脏研磨液中的过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解,且过氧化氢酶的催化效率高于FeCl3中的Fe3+。 10. (1)试管中产生的气泡数量 (2)增加丙试管,在第二步中加入lmL蒸馏水,其他步骤相同 甲乙两试管中产生的气泡数量较少,丙试管中产生大量的气泡 (3)过氧化氢酶是蛋白质,在高温处理时蛋白质变性,而冷藏时蛋白质没有变性 (4)低(或弱) 北京高拓电子科技有限责任公司 北京壹灵壹教育科技股份有限公司 Copyright 2015-2016 chinaedu.com,All Rights Reserved 京ICP备11011674号-1 全国客服电话:400-6869-101 传真:010-84640631 |
1、发烧时,是什么原因导致食欲不振?
2、在探究pH对酶活性的影响时,如何排除温度因素对实验的影响?