Question

【題目】為了檢測某種酶X在37°C時對3種二糖(糖A、糖B、糖C)的作用，設計了如下圖所示的實驗。5 min后檢測每只試管中的單糖和二糖，結果如下表：

	試管1	試管2	試管 3
單糖	無	無	有
二糖	有	有	無

（1）該實驗將三支試管均置于相同溫度中的目的是_________________。

（2）從本實驗中，可得出的結論是：__________________。

（3）為進一步檢測該酶與pH的關系，請用下面所給的材料和實驗室中的基本設備，設計一個實驗，探究pH對酶活性的影響。

實驗材料：酶X，糖A溶液、糖B溶液、糖C溶液(自選一種)，某種指示劑(對二糖有顏色反應而對單糖無顏色反應)，不同pH的物質(酸、水、堿)。

實驗步驟：

①取三支潔凈試管，向三只試管中均加入________溶液，編號為A、B、C。

②向A、B、C三只試管分別加入________________，搖勻。

③將________溶液各2 mL注入A、B、C三只試管中，置于________中保溫5 min。

④向各支試管中分別加入________________，然后水浴加熱5 min，觀察顏色變化。

（4）下圖是H2O2酶活性受pH影響的曲線，圖乙表示在最適溫度下，pH = b時H2O2分解產生的O2量隨時間的變化，當溫度降低時，e點的變化是 ________，d點的變化是________；當pH = c時，酶活性為________。

Answer 1

【答案】排除干擾因素（溫度）對實驗結果的干擾 酶具有專一性 1ml的酶X 1ml酸、1ml水、1ml堿（適宜且等量的酸、堿、水） 糖C 37℃水浴 2mL（適量）斐林試劑 不變 右移 零

【解析】

1、酶是由活細胞產生的具有催化作用的有機物，絕大多數酶是蛋白質，極少數酶是RNA。

2、酶的特性：高效性、專一性和作用條件溫和的特性。

3、影響酶活性的因素主要是溫度和pH，在最適溫度（pH）前，隨著溫度（pH）的升高，酶活性增強；到達最適溫度（pH）時，酶活性最強；超過最適溫度（p H）后，隨著溫度（pH）的升高，酶活性降低.另外低溫酶不會變性失活，但高溫、pH過高或過低都會使酶變性失活。

4、酶能降低化學反應的活化能，提高化學反應速率，其它條件不變，酶濃度越高，化學反應速率越快，但酶不能改變化學反應的平衡點。

5、生物實驗設計應遵循單一變量原則和對照原則。

6、本題是通過實驗探究酶的專一性和pH對酶活性的影響，（1）、（2）是分析實驗結果獲取結論，（3）是設計實驗探究pH對酶活性的影響，先根據實驗目的分析實驗的原理、實驗的自變量、因變量和無關變量，按照單因子變量的原則和對照原則對實驗進行設計。

（1）生物實驗設計應遵循單一變量原則和對照原則，且酶的催化作用需要適宜的外界條件，實驗中將三支試管均置于相同溫度中的目的是排除干擾因素（溫度）對實驗結果的干擾。

（2）分析表格可知，該酶能分解3試管中的二糖，不能分解1、2試管中的二糖，說明酶具有專一性。

（3）分析題意可知，本實驗的目的是檢測該酶的催化作用與pH的關系；實驗原理是某種指示劑對二糖有顏色反應，對單糖無顏色反應，處于最適宜pH條件下，二糖在酶的催化作用下水解成單糖，不出現顏色反應，pH過高、或過低酶的活性降低甚至失去活性，二糖不能水解成單糖，與指示劑呈現一定的顏色反應；實驗的自變量是pH不同，因變量是否出現顏色反應，其它屬于無關變量，結合生物實驗設計的原則、其實驗步驟如下：

①取三支潔凈試管，向三只試管中均加入1mL的酶X溶液，編號為A、B、C；

②遵循單一變量的原則設計對照實驗，即向A試管中加入1ml酸，向B試管中加入1mL水，向C試管中加入1ml堿，搖勻；

③將糖C溶液各2mL注入到A、B、C三只試管中，置于37℃水浴中保溫5min；

④在各支試管中分別加入2mL斐林試劑，然后水浴加熱5min，觀察顏色變化。

（4）圖2-甲是H2O2酶活性受pH影響的曲線，圖2-乙表示在最適溫度下，pH=b時H2O2分解產生的O2量隨時間的變化，當溫度降低時，酶的活性降低、催化化學反應的速率降低，到達化學反應平衡點需要的時間延長、但化學反應的平衡點保持不變，即當溫度降低時，e點不變、d點右移；當pH=c時，酶因處在較高的pH下變性失活，酶活性為零。