Question

【題目】實驗室現有半透膜、最適溫度為45℃的蔗糖酶、最適溫度為37℃的唾液淀粉酶及質量分數均為5%的麥芽糖溶液、蔗糖溶液及淀粉溶液等若干。某課題小組成員欲利用上述實驗材料及下圖實驗裝置進行“驗證酶具有專一性”的實驗。

實驗步驟如下：

實驗步驟	A端	B端
①	加入20mL質量分數為5%麥芽糖溶液	？
②	預設好水浴鍋中的溫度
③	A、B兩端加入等量適量的某種酶溶液
④	預測實驗結果：A側液面下降，B側液面上升

請回答以下問題：

(1)步驟①中為了使U形管的A、B兩端初始液面平齊，B端？處應該加入________；此時半透膜處不存在滲透現象，原因是________________________

(2)步驟②應該控制的溫度為________ ℃，步驟③中的某種酶為________。

(3)請對步驟④中的實驗結果做出合理的解釋：_________ 。

Answer 1

【答案】20mL質量分數為5%蔗糖溶液 膜兩側的溶液沒有濃度差(膜兩側溶液的滲透壓相同) 45 蔗糖酶 蔗糖酶催化蔗糖水解成葡萄糖和果糖，不能催化麥芽糖水解，導致B側溶液濃度增大(滲透壓增大)，而A側溶液濃度不變(滲透壓不變)，因此一段時間后B側液面會升高，A側液面下降

【解析】

探究酶的專一性實驗中，可采用兩種底物一種酶進行探究，若加入的酶能將底物分解，則會增加溶液中的滲透壓，由于半透膜允許水分子通過，不允許溶質分子通過，故半透膜兩側的水分子進出不均衡，最終出現液面高度差。

（1）步驟①中為了使U形管的A、B兩端初始液面平齊，B端應該加入等濃度的溶液，故應加入20mL質量分數為5%蔗糖溶液；由于兩側濃度相同，故此時半透膜處不存在滲透現象，原因是膜兩側的溶液沒有濃度差。

（2）因為蔗糖酶的最適溫度為45℃，故步驟②應該控制的溫度為45℃。步驟③中的酶為蔗糖酶。

（3）由于蔗糖酶催化蔗糖水解成葡萄糖和果糖，不能催化麥芽糖水解，導致B側溶液濃度增大(滲透壓增大)，而A側溶液濃度不變(滲透壓不變)，因此一段時間后B側液面會升高，A側液面下降。