Question

【題目】現(xiàn)有兩種淀粉酶A與B，某生物興趣小組為探究不同溫度條件下這兩種淀粉酶的活性，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：

實(shí)驗(yàn)原理：溫度等條件可以影響酶的活性；淀粉在淀粉酶的催化作用下產(chǎn)生麥芽糖；用分光光度計(jì)測量溶液的吸光度時(shí)，物質(zhì)含量越多，其吸光度越大，因此可測出物質(zhì)的相對含量。

實(shí)驗(yàn)材料：一定濃度的淀粉溶液、相同濃度的淀粉酶A和淀粉酶B溶液、水浴缸、溫度計(jì)等。

實(shí)驗(yàn)過程：如下表所示：

組別 步驟	1	2	3	4	5	6	7	8
Ⅰ、設(shè)置水浴缸溫度（℃）	20	30	40	50	20	30	40	50
Ⅱ、取8支試管各加入淀粉溶液（mL），分別保溫5分鐘	10	10	10	10	10	10	10	10
Ⅲ、另取8支試管各加入等量淀粉酶溶液，分別保溫5分鐘	酶A	酶A	酶A	酶A	酶B	酶B	酶B	酶B
Ⅳ、將同組兩個(gè)試管中的淀粉溶液與淀粉酶溶液混合搖勻，保溫5分鐘

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：用分光光度計(jì)對各組淀粉含量進(jìn)行檢測，結(jié)果如圖所示：

請分析回答下列問題：

（1）該實(shí)驗(yàn)的自變量是___，無關(guān)變量有___（至少寫出2種）。

（2）該實(shí)驗(yàn)用分光光度計(jì)檢測底物淀粉的剩余量之前，需要沸水浴處理，其目的是_______________________。

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，下列敘述正確的是（______）

A．酶A在20℃時(shí)活性較高 B．酶B在40℃時(shí)活性較高

C．大于50℃時(shí)，酶A部分失活D．酶A的活性小于酶B的活性

（4）若要進(jìn)一步探究酶B的最適溫度，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的主要思路應(yīng)是____。

（5）酶的作用機(jī)理可以用圖中____________線段來表示， 30℃時(shí)用酶B催化淀粉水解，與酶A相比，b在縱軸上將________（填“上移”或“下移”）。

Answer 1

【答案】溫度、酶的種類 溶液的量、反應(yīng)時(shí)間、pH等 使淀粉和淀粉酶的反應(yīng)終止 B 在30～50oC之間設(shè)立較小等溫度梯度的分組實(shí)驗(yàn)，按上述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分析結(jié)果得出結(jié)論 ab 下移

【解析】

（1）酶的活性影響酶活性的因素：溫度、pH、酶的抑制劑等。
（2）酶的催化作用受溫度的影響很大，一方面與一般化學(xué)反應(yīng)一樣，提高溫度可以增加酶促反應(yīng)的速度。通常溫度每升高10C，反應(yīng)速度加快一倍左右，最后反應(yīng)速度達(dá)到最大值。另一方面酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，溫度過高可引起蛋白質(zhì)變性，導(dǎo)致酶的失活。因此，反應(yīng)速度達(dá)到最大值以后，溫度升高反應(yīng)速度反而逐漸下降，以至完全停止反應(yīng)。反應(yīng)速度達(dá)到最大值時(shí)的溫度稱為某種；酶作用的最適溫度。高于或低于最適溫度時(shí)，反應(yīng)速度逐漸降低。
（3）酶促反應(yīng)的實(shí)際是降低反應(yīng)活化能。
（4）生物實(shí)驗(yàn)遵循的一般原則是對照原則、等量原則、單一變量原則和控制無關(guān)變量原則等。

（1） 自變量是在實(shí)驗(yàn)過程中人為改變的量，根據(jù)表格可以看出本實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)自變量，即酶的種類和溫度。因變量是在實(shí)驗(yàn)過程中隨自變量變化而變化的量。其他為無關(guān)變量如溶液的量、反應(yīng)時(shí)間、pH等。

（2）該實(shí)驗(yàn)用分光光度計(jì)檢測底物淀粉的剩余量之前，需要沸水浴處理，其目的是高溫使酶失活，從而使淀粉和淀粉酶的反應(yīng)終止。

（ 3）用分光光度計(jì)測量溶液的吸光度時(shí), 物質(zhì)含量越多，其吸光度越大。由圖可知，酶A在20oC條件時(shí)淀粉含量較多，酶活性相對其他溫度時(shí)較低，A錯誤；由圖可知，酶B在40℃時(shí)淀粉測量相對值最低，活性較高，B正確；在20－50oC范圍內(nèi)，酶A活性在增強(qiáng)，不能判斷50oC以后的趨勢，C錯誤； 由圖可知，在20－50o C范圍內(nèi)，酶A活性在增強(qiáng)，酶B活性先增強(qiáng)后減弱，D錯誤。

故選B。

（4）由是研究結(jié)果可知，酶B在30～40o C范圍內(nèi)隨溫度的升高酶活性升高，在40～50o C范圍內(nèi)隨溫度的升高酶活性降低。故在預(yù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上要進(jìn)一步探究酶的最適溫度，可在30～50o C之間設(shè)立較小等溫度梯度的分組實(shí)驗(yàn)，按上述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分析結(jié)果得出結(jié)論。

（5）酶促反應(yīng)的原理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，故 酶的作用機(jī)理可以用圖中ab段來表示。 30℃時(shí)酶B的活性大于酶A，故30℃時(shí)用酶B催化淀粉水解，與酶A相比，b在縱軸上將下移。