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文档介绍
【生物】2021届新高考生物一轮复习人教版ø作业
第10课 酶 普查讲 10 酶 1.酶的本质和作用 a.酶的概念和本质 (1)(多选)(2021汇编,6分)下列关于酶的说法正确的是( ) A.酶的化学本质是蛋白质或RNA B.酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸或核糖核苷酸 C.在适宜的温度、pH等条件下,酶的催化及信息传递功能最强 D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物 E.酶的合成均需要经过转录和翻译 F.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性 答案:AD 解析:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。大多数酶是蛋白质,少数是RNA,故A项正确。酶在化学反应前后本身的数量和化学性质不变,即不会被降解,故B项错误。酶只有催化功能,没有信息传递功能,故C项错误。酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物,如淀粉酶可以催化淀粉的分解,也可以被蛋白酶催化分解,故D项正确。酶的化学本质是蛋白质或RNA,其中蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程,而RNA是通过转录过程形成的,没有经过翻译过程,故E项错误。酶是活细胞产生的,既能在生物体内发挥作用,也能在生物体外发挥作用。只要温度、pH等条件适宜,酶在生物体内、外都具有催化能力,故F项错误。 (2)(经典题,6分)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系如图所示。下列分析错误的是( ) A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解 B.甲酶不可能是具有催化功能的RNA C.乙酶的化学本质为蛋白质 D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变 答案:B 解析:分析题图可知,甲酶用蛋白酶处理后,酶的活性不变,说明甲酶能够抗该种蛋白酶降解,故A项正确,不符合题意。甲酶能抗蛋白酶的降解,说明其本质不是蛋白质,所以甲酶可能是具有催化功能的RNA,故B项错误,符合题意。乙酶用蛋白酶处理后,随时间的推移,酶的活性降低,说明乙酶的本质是蛋白质,故C项正确,不符合题意。蛋白酶催化乙酶水解使乙酶分子结构改变,从而降低了乙酶的活性,故D项正确,不符合题意。 b.酶的作用机理 (3)(多选)(2021汇编,6分)如图曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示反应物A在无催化剂条件和有酶催化条件下生成产物P所需的能量变化过程。下列相关叙述错误的是( ) A.E2段表示在有酶条件下反应发生需要的活化能 B.E3段表示在无催化剂条件下反应发生需要的活化能 C.其他条件不变,E1越大,酶的催化效率越高 D.若将酶改为无机催化剂,则曲线Ⅱ将向下移动 E.若改变反应的温度,随着温度的降低, 酶促反应的活化能下降 F.若仅增加反应物A的量,则图中曲线的原有形状均发生改变 G.条件不变的情况下,E2是不变的,所以增加反应体系中的酶量,反应速率也是不变的 答案:DEFG 解析:分析曲线图可知,E3表示在无催化剂时反应物A要达到活化态需要的活化能,E2表示在有酶催化时需要的活化能,故A、B项正确,不符合题意。其他条件不变,E1越大,说明酶降低的化学反应的活化能越多,则酶的催化效率越高,故C项正确,不符合题意。酶比无机催化剂降低化学反应的活化能的作用更显著,若将该反应改用无机催化剂催化,无机催化剂降低的活化能(题图中的E3段)减少,则曲线Ⅱ在纵轴上将向上移动,故D项错误,符合题意。活化能指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量,温度降低,酶降低活化能的能力减弱,酶促反应的活化能升高,故E项错误,符合题意。若仅增加底物A的量,不改变酶的活性,则图中原有的曲线形状不会发生改变,故F项错误,符合题意。温度、pH等条件不变的情况下,化学反应的活化能(E2)是不变的,但增加反应体系中的酶量,由于酶与底物结合机会增大,所以反应速率会加快,故G项错误,符合题意。 c.探究酶本质的实验设计方法 (4)(2018河南许昌实验中学模拟,8分)研究人员从一种野生植物的贮藏根中提取出一种化学物质,有人认为这是一种能催化葡萄糖分解的酶,有人认为这是一种能催化蔗糖分解的酶。请回答下列问题: ①写出鉴定此物质的化学本质是否是蛋白质的两种方法: 第一种鉴定方法:______________________。 第二种鉴定方法:______________________。 ②为了探究此物质是催化葡萄糖分解的酶还是催化蔗糖分解的酶,研究人员设计了如图所示的实验过程,请预测可能的实验结果。 水浴加热后,如果____________________________________,说明该物质是能催化蔗糖分解的酶;如果____________________________________,则说明该物质是能催化葡萄糖分解的酶。 答案:①用双缩脲试剂(2分) 用蛋白酶处理(2分) ②两支试管均出现砖红色沉淀(2分) 两支试管均不出现砖红色沉淀(2分) 解析:①大多数酶的本质是蛋白质,少数是RNA。若要鉴定此物质的化学本质是否是蛋白质,可以用双缩脲试剂来鉴定,看是否有紫色反应;也可以用蛋白酶来鉴定,看该物质是否被水解。 ②还原性糖可与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀,葡萄糖是还原糖,而蔗糖是非还原糖,但蔗糖的分解产物为还原糖。两支试管都出现砖红色沉淀,表明该酶不能催化葡萄糖分解而能催化蔗糖分解,该物质是能催化蔗糖分解的酶;两支试管都不出现砖红色沉淀, 说明蔗糖没有分解而葡萄糖被分解,故该物质是能催化葡萄糖分解的酶。 2.酶的特性 a.探究酶高效性的实验 (5)(2021新编,14分)某同学设计了以新配制的体积分数为3%的H2O2溶液为反应底物的一组实验,预期实验结果如表所示,请回答下列问题: 组别 1 2 3 4 H2O2溶液 2 mL 2 mL 2 mL / FeCl3溶液 / ? / / 新鲜的肝脏研磨液 / / 2滴 2滴 温度 常温 常温 常温 常温 蒸馏水 1mL 1mL 1mL 1mL 预期实验结果 无明显现象 气泡稍多而小 气泡极多而大 无明显现象 注:表中FeCl3溶液和肝脏研磨液的质量分数为3.5%和20%。 ①本实验的对照组是__________(填序号),因变量是_____________________________ ____________;第2组和第3组比较,实验的自变量是________________________,第2组中应加入__________________3.5%的FeCl3溶液。 ②第1组和第3组比较,可得出的实验结论是____________________________________;第3组比第2组释放的气泡大且多,从作用机理上说,是因为____________________________ ______________。 ③若该同学按照表格完成实验后,发现每个组别的实验现象都不明显,最可能的原因是____________________________________,该同学设计第4组实验的目的是_____________ ___________________________________。 答案:①1(1分) 过氧化氢的分解速率(或气泡的大小及产生速率)(2分) 催化剂的种类(2分) 2滴(1分) ②(肝脏研磨液中的)过氧化氢酶具有催化作用(2分) 酶降低化学反应活化能的作用更显著(2分) ③H2O2溶液放置时间过长而分解(2分) 排除肝脏研磨液中的其他物质对实验结果的影响(2分) 解析:①分析表格可知,该实验分为4个组别,其中第1组中只加入2 mL H2O2溶液,作为对照组。第2组中加入FeCl3溶液,作为无机催化剂,第3组中加入肝脏研磨液,其中含有过氧化氢酶。第2组和第3组比较,自变量是催化剂的种类,加入的催化剂不同,酶促反应的速率就不同,即该实验的因变量是酶促反应速率,可以通过气泡的大小及产生速率来判断。第2组为了保证其他的变量与第3组是一致的,加入FeCl3溶液的量应该跟新鲜的肝脏研磨液一样,也是2滴。 ②第1组和第3组比较,可得出的实验结论是肝脏研磨液中的过氧化氢酶具有催化作用,第2组和第3组比较才能得出酶具有高效性。第3组比第2组释放的气泡大且多,从作用机理上说,是因为酶降低化学反应活化能的作用更显著。 ③如果该同学按照表格完成实验以后,发现每个组别的实验现象都不明显,最可能的原因是H2O2溶液放置时间过长而分解;新鲜的肝脏研磨液中除了有过氧化氢酶之外还存在其他的物质,故该同学设计第4组实验的目的是排除肝脏研磨液中的其他物质对实验结果的影响。 b.探究酶专一性的实验 (6)(多选)(2021改编,6分)如表所示为某同学为验证酶的专一性而设计的实验方案, a~d表示4支试管,①~⑦表示实验步骤,对该实验方案的有关评价,错误的是( ) a b c d ① 淀粉溶液 蔗糖溶液 唾液淀粉酶溶液 唾液淀粉酶溶液 ② 37 ℃温水中水浴加热10 min ③ 将c倒入a,将d倒入b ④ 37 ℃温水中水浴加热10 min ⑤ 加入现配的斐林试剂溶液2 mL ⑥ 37 ℃恒温水浴2 min ⑦ 观察并记录颜色变化 A.本实验中加入的唾液淀粉酶的量属于无关变量 B.应将斐林试剂改为碘液 C.步骤②、④、⑥的温度设置有一处错误 D.步骤②的操作可以省略 E.本实验方案中温度的变化属于自变量 F.结果预测a试管中将出现砖红色沉淀 答案:BE 解析:根据表中的实验设计方案可知,该实验以淀粉和蔗糖作为底物,通过添加等量的唾液淀粉酶,反应后与相应的试剂发生显色反应来证明酶的专一性,其中加入唾液淀粉酶的量属于无关变量,故A项正确,不符合题意。不能将斐林试剂改成碘液,因为碘液只能检测淀粉是否被水解,不能检测蔗糖是否被水解,故B项错误,符合题意。步骤②、④的温度应是37 ℃,但步骤⑥的温度应该设置为50~65 ℃,故C项正确,不符合题意。步骤②的操作可以省略,在溶液混合之前,可以达到最适温度,也可以不达到最适温度,这个是不影响实验结果的,故D项正确,不符合题意。本实验方案中自变量是底物的种类,温度是无关变量,故E项错误,符合题意。根据酶作用的专一性,唾液淀粉酶能将淀粉水解成还原性糖,因此结果预测a试管中将出现砖红色沉淀,故F项正确,不符合题意。 c.作用条件温和 (7)(2021汇编,6分)下列关于酶的叙述,正确的是( ) A.唾液淀粉酶催化反应的最适温度和保存温度是37 ℃(2017全国 Ⅱ) B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构 C.测定胃蛋白酶分解蛋白质的最适温度不能在碱性条件下进行 D.淀粉酶中加入强酸不可能导致淀粉酶活性发生变化 E.高温易使酶失活,因此冷水洗涤去污效果应该比温水好 F.酶活性的变化与酶所处的环境的改变无关 答案:C 解析:唾液淀粉酶催化反应的最适温度是37 ℃,但是37 ℃不是保存该酶的最适温度,酶应该在低温条件下保存,故A项错误。低温只是抑制了酶的活性,没有破坏酶的空间结构,当温度恢复后酶能恢复活性,故B项错误。胃蛋白酶的最适pH是1.5,碱性条件会破坏胃蛋白酶的空间结构,导致其变性失活,所以测定胃蛋白酶分解蛋白质的最适温度不能在碱性条件下进行,故C项正确。强酸可以使酶的空间结构发生改变,导致酶活性丧失,故D项错误。在一定范围内,适当升高温度会使酶的活性增强,因此温水洗涤去污效果应该比冷水好,故E项错误。酶活性的变化与酶所处环境的改变有关,因为酶的活性易受温度、pH等环境因素的影响,故F项错误。 3.影响酶促反应速率的因素 a.温度对酶促反应速率的影响 (8)(2021汇编,6分)为探究不同温度下两种淀粉酶的活性,某同学设计了多组实验并对各组淀粉剩余量进行了检测,结果如图所示。下列叙述不正确的是( ) A.此实验不宜使用斐林试剂进行检测 B.该实验的自变量是温度和酶的种类,无关变量是反应时间和pH等 C.50 ℃时,酶A的空间结构已经改变 D.为了探究酶B的最适温度,可在30~50 ℃之间设置一系列温度梯度的分组实验 答案:C 解析:本实验的自变量有温度, 而用斐林试剂鉴定还原糖时需要水浴加热,会影响实验结果,所以不宜采用斐林试剂进行检测,故A项正确,不符合题意。该实验用到了不同的酶,设置了不同的温度,故自变量是温度和酶的种类,无关变量是反应时间和pH等, 故B项正确,不符合题意。对于酶A而言,50 ℃对应的淀粉剩余量少于40 ℃时的淀粉剩余量,说明50 ℃的酶活性高于40 ℃,所以酶A的空间结构没有改变,故C项错误,符合题意。在30~50 ℃之间,随着温度的升高,酶B的活性先升高后降低,因此可在30~50 ℃之间设置一系列温度梯度的分组实验,探究酶B的最适温度,故D项正确,不符合题意。 b.pH对酶促反应速率的影响 (9)(多选)(2021改编,6分)如图为pH对作用于同一底物的两种水解酶活性的影响,下列相关叙述正确的是( ) A.在两种不同的pH条件下,酶1的活性可能相同 B.将酶2由pH=9的环境中转移到pH=3的环境中,酶的活性上升 C.与酶2相比,酶1更耐受碱性环境 D.在任何温度条件下,pH=5时,酶1的活性都高于酶2 答案:AC 解析:由图可知,在酶的最适pH的两侧,存在酶活性相同的点对应两个不同的pH,一个低于最适pH,一个高于最适pH,故A项正确。过酸、过碱都会使酶的空间结构发生变化,导致酶变性失活,由图可知,pH为9的环境下,酶2已经失去活性,其空间结构被破坏了,即使恢复到最适pH,酶的活性也不能恢复,所以将酶2由pH=9的环境中转移到pH=3的环境中,酶活性不变,故B项错误。由图可知,与酶2相比,酶1更耐受碱性环境,故C项正确。高温会使酶变性失活,在高温环境条件下,pH=5时, 酶1和酶2都会变性失活,故 D项错误。 c.底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响 (10)(经典题,6分)影响酶催化反应速率的因素有温度、反应物浓度、酶的浓度等。如图表示在最适温度下,某种酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系。下列说法正确的是( ) A.在A点增加反应物浓度,反应速率将加快 B.在C点增加反应物浓度,反应速率将加快 C.若在A点提高反应温度,反应速率会加快 D.若在B点增加酶的浓度,反应速率会减慢 答案:A 解析:分析曲线可知,曲线AB段,随着反应物浓度的增加,反应速率加快,因此影响该段酶促反应速率的因素是反应物浓度; B点时,酶促反应速率达到最大值;曲线BC段表示随着反应物浓度的增加,催化速率保持不变,说明此时限制反应速率的因素最有可能是酶的数量和酶的活性。由以上分析可知,若在A点增加反应物浓度,反应速率将加快,故A项正确。若在C点时增加反应物浓度,反应速率不变,故B项错误。该实验是在最适温度下进行的,若再提高温度,酶活性会下降,进而导致反应速率降低,故C项错误。在B点时增加酶的浓度,反应速率会加快,故D项错误。 d.多因素影响酶促反应速率的曲线 (11)(2018江苏模拟,2分)某学习小组通过实验探究在不同pH和温度时,一定浓度的底物X与相关酶的催化反应,在相同的时间内得到如图所示的曲线。据图分析,下列叙述正确的是( ) A.T1温度时,底物X与酶的pH从14降到8,底物的剩余量不变 B.随pH升高,该酶催化反应的最适温度也逐渐升高 C.当pH为8时,影响酶促反应速率的主要因素是底物浓度和酶浓度 D.当pH为任何一固定值时,实验结果都可以证明温度对酶促反应速率的影响 答案:A 解析:当底物X与酶的pH为14时,酶会因过碱导致其空间结构发生改变而失活,即使pH降到8,酶的活性也不会恢复,因此底物的剩余量不变,故A项正确。在一定范围内,随pH升高,该酶催化反应的最适温度不变,故B项错误。当pH为8时,影响酶促反应速率的主要因素是温度,曲线中并未体现底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响,故C项错误。当pH过酸或过碱时,酶的空间结构会改变,导致酶活性丧失,因此在不同温度的过酸或过碱条件下,酶促反应速率都是相同的,因此并不能证明温度对酶促反应速率的影响,故D项错误。 e.金属离子对酶促反应速率的影响 (12)(2018浙江宁波模拟,2分)为探究NaCl和CuSO4对唾液淀粉酶活性的影响,某同学做了如下实验,下列叙述错误的是( ) 试管编号 实验步骤 甲 乙 丙 丁 1%NaCl溶液/mL 1 1%CuSO4溶液/mL 1 1% Na2SO4溶液/mL 1 蒸馏水/mL 1 pH为 6.8的缓冲液/mL 1 1 1 1 1%淀粉溶液/mL 1 1 1 1 唾液淀粉酶溶液/mL 1 1 1 1 各试管放入37 ℃恒温水浴保温适宜时间 取出试管,加入1%碘溶液0.l mL 观察结果 无色 深蓝色 浅蓝色 浅蓝色 A.本实验结果也可用斐林试剂鉴定 B.加入缓冲液的目的是为了维持反应液中pH的稳定 C.根据实验结果可得出对酶活性有影响的离子是Cl-和Cu2+ D.设置丙试管可确定Na+和SO对唾液淀粉酶催化活性是否有影响 答案:A 解析:分析表格:加入1% NaCl溶液的甲试管中,淀粉被淀粉酶水解了,可能是Na+或Cl-对酶的活性有促进作用,如果Na+能够促进唾液淀粉酶的活性,则丙试管中实验结果应该也是无色,而表格中丙试管中的实验结果为浅蓝色,可见起促进作用的不是Na+,而是Cl-;同理,通过乙和丙试管的比较可知,Cu2+能够抑制唾液淀粉酶的活性。斐林试剂中的Cu2+对本实验结果有干扰,因此不能用斐林试剂鉴定,故A项错误,符合题意。加入pH为6.8的缓冲液的目的是维持反应液中pH的稳定,故B项正确,不符合题意。通过上述分析可得出对酶活性有影响的离子是Cl-和Cu2+,故C项正确,不符合题意。根据实验的单一变量原则分析可知,丙试管中加入1%Na2SO4溶液,目的是确定Na+和SO对唾液淀粉酶催化活性是否有影响,故D项正确,不符合题意。 4.探究温度和pH影响酶活性的实验 a.探究温度影响酶活性的实验 (13)(2021新编,14分)某研究小组利用普通淀粉酶和极端耐热淀粉酶在不同温度条件下做了如表所示的实验,请结合所学知识分析表格,回答下列问题: ①此实验的自变量是________________________,因变量是________________________ __________________。此外还需要考虑的无关变量有_________________________________ _______________________(举出两例即可)等。 ②有人认为上表中的设计中有不严密之处,请指出其中的错误并修改:_______________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ __________________________。 ③若实验修改后,得到下表所示的实验结果,分析可知两种酶的最适温度范围分别为_____________________________________;为进一步探究极端耐热淀粉酶的最适温度范围,可在__________________范围内设置更小的温度梯度,其他条件不变,重新进行实验。 答案:①温度、淀粉酶的种类(2分) 酶促反应速率(或反应物剩余量或生成物的量)(2分) 淀粉酶的浓度、pH及添加试剂的量、实验操作顺序等(2分) ②不能将淀粉酶溶液直接加入到淀粉溶液中,需先将装有淀粉溶液和淀粉酶溶液的试管分别放入各组温度条件下保温处理5 min,然后将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中,摇匀,再维持在这一温度下约5 min(4分) ③40~60 ℃(或50 ℃左右)、70 ℃左右(2分) 60~80 ℃(2分) 解析:①分析表格可知,编号为1的试管中是普通淀粉酶,编号为2的试管中是耐热淀粉酶,且相同编号的不同组的保温温度不同,故该实验的自变量是温度和淀粉酶的种类;d.注入碘液进行检测,目的是检测反应物的剩余量,即该实验的因变量是酶促反应速率或反应物的剩余量或生成物的量。实验的无关变量有底物的量、保温时间、酶的浓度和数量、实验操作顺序等,无关变量应保持相同且适宜。 ②若将淀粉酶溶液直接加入到淀粉溶液中,则常温下有部分酶开始催化淀粉水解,影响实验结果,应先将装有淀粉溶液和淀粉酶溶液的试管分别放入各组温度条件下保温处理5 min,然后将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中,摇匀,再维持在这一温度约5 min。 ③分析实验结果表格可知,普通淀粉酶的最适温度是40~60 ℃(或50 ℃左右),耐热淀粉酶的最适温度是70 ℃左右;因为该实验设置的相邻实验组之间有10 ℃的温度差,所以若进一步探究极端耐热淀粉酶的最适温度,可在60~80 ℃范围内设置更小的温度梯度,其他条件不变重新进行实验。 b.探究pH影响酶活性的实验 (14)(2019浙江模拟,2分)如图是探究pH对过氧化氢酶活性的影响的实验装置图,据图分析,下列说法错误的是( ) 图1 图2 A.本实验的自变量为pH,温度为无关变量 B.本实验的检测指标为气体产生量的多少,以此反映酶活性的高低 C.实验开始前反应小室的状态如图1所示,不能让滤纸片在小室下方 D.图2中倒置的量筒可以用倒置的试管代替收集气体 答案:D 解析:该实验的目的是“探究pH对过氧化氢酶活性的影响”,自变量是pH,其他影响实验结果的变量为无关变量, 故A项正确,不符合题意。本实验的因变量是单位时间内气体的产生量,可以体现酶促反应中酶活性的高低,故B项正确,不符合题意。为了保证实验结果的准确性,实验开始前,酶与底物不能接触,故不能让滤纸片在小室下方,故C项正确,不符合题意。该实验的因变量是单位时间内气体的产生量,倒置的试管不能精确反映气体的生成量,不能代替收集气体,故D项错误,符合题意。 5.酶活力的测定方法 (15)(2016全国Ⅰ,6分)若除酶外所有试剂已预保温,则在测定酶活力的实验中,下列操作顺序合理的是( ) A.加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量 B.加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量 C.加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量 D.加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量 答案:C 解析:根据题意可知,该实验的pH为无关变量,为了排除pH对实验的干扰,应在酶和底物混合之前加入缓冲液,为酶促反应提供稳定的pH环境,故C项正确。 随堂普查练 10 1.(2017天津理综,6分)将A、B两种物质混合,T1时加入酶C。下图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。叙述错误的是( ) A.酶C降低了A生成B这一反应的活化能 B.该体系中酶促反应速率先快后慢 C.T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的 D.适当降低反应温度,T2值增大 答案:C 解析:T1时加入酶C,A物质的浓度减少,B物质的浓度增加,可推测酶C催化A物质生成B物质,酶通过降低化学反应的活化能加快反应速率,故A项正确,不符合题意。分析曲线可知,T1~T2时间段,酶促反应速率加快,超过T2后,酶促反应速率减慢,故B项正确,不符合题意。T2后物质B的浓度增加缓慢是物质A含量减少所致,故C项错误,符合题意。曲线是在最适温度下绘制的,若降低反应温度,则反应速率减慢,T2值增大,故D项正确,不符合题意。 2.(2021新编,6分)如图1为某酶在最适pH下的酶促反应过程示意图,图2为图1反应过程中有关物质浓度随时间变化的曲线,下列相关叙述正确的是( ) A.图1中物质a可以是蔗糖、麦芽糖等二糖 B.图1中物质b在高温、过酸、过碱时会因氨基酸排列顺序改变而永久失活 C.若图2中曲线①②③表示不同酶浓度下的酶促反应速率,则其对应的酶浓度是曲线①>曲线②>曲线③ D.若图2中曲线①②③表示不同温度下的酶促反应速率,则其对应的温度是曲线①>曲线②>曲线③ 答案:C 解析:分析图1可知,物质a与物质b结合,最终产生2个物质c,物质b不变,说明物质b是酶。图1中物质a不可以是蔗糖,因为蔗糖水解后产生的是葡萄糖和果糖,不是同一种物质,故A项错误。物质b是酶,在高温、过酸、过碱时会永久失活,是因为其空间结构发生了变化,氨基酸排列顺序并没有发生改变,故B项错误。若图2中曲线①②③表示不同酶浓度下的酶促反应速率,在底物一定的情况下,酶的浓度越高,完成反应所需的时间越短,酶的浓度越低,完成反应所需的时间越长,所以酶浓度的关系为曲线①>曲线②>曲线③,故C项正确。若图2中曲线①②③表示不同温度下的酶促反应速率,则只能得出结论:最接近最适温度的是曲线①,其次是曲线②,最不接近最适温度的是曲线③,故D项错误。 3.(2021汇编,6分)纤维素和壳聚糖都是多糖类化合物,纤维素酶对两者都有不同程度的水解作用。图1、图2表示相关的实验研究,下列相关分析正确的是( ) A.纤维素酶可以分解纤维素和壳聚糖,说明酶不具有专一性 B.本实验研究的自变量是pH、温度,酶浓度、底物浓度等为无关变量 C.纤维素酶对纤维素的水解作用强于对壳聚糖的水解作用 D.纤维素酶对两种底物水解作用的差异可能与底物和酶的结合部位不同有关 答案:D 解析:酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应,纤维素和壳聚糖都是多糖类化合物,都能被纤维素酶水解,体现了酶的专一性,故A项错误。分析题图可知,本实验研究的自变量是pH、温度和底物种类,酶浓度、底物浓度等为无关变量,故B项错误。纤维素酶对纤维素的水解作用在pH约为4.8之前强于对壳聚糖的水解作用,在pH为4.8~6.3之间弱于对壳聚糖的水解作用,在pH≈6.3或温度≈60 ℃时,对二者的水解作用相同,故C项错误。不同底物与酶的结合部位可能不同,引起酶的空间结构的改变不同,进而影响了酶的催化活性,故D项正确。 4.(2018福建漳州模拟,6分)图中甲曲线表示α淀粉酶在最适温度下催化淀粉水解的反应速率与淀粉浓度之间的关系,乙、丙两曲线表示α淀粉酶催化淀粉水解的反应速率随温度或pH的变化。下列相关叙述正确的是( ) A.乙、丙两曲线横轴对应的影响因素分别为温度和pH B.分析曲线可知,e、g两点所示条件是短期内保存该酶的最适条件 C.d、f两点所示的α淀粉酶活性一致,该酶的空间结构都遭到破坏 D.若在a点升温或在bc段增加淀粉的浓度,都将使反应速率增大 答案:A 解析:高温、过酸和过碱都会使酶失活,而低温只是抑制酶的活性,据此可推知,乙曲线对应的影响该酶促反应速率的因素是温度,丙曲线对应的影响该酶促反应速率的因素是pH,因此乙、丙两曲线横轴对应的影响因素分别为温度和pH,故A项正确。e点对应的横轴温度数值表示该酶的最适温度,g点对应的横轴pH数值对该酶而言属于过酸, 在此pH条件下,该酶的空间结构在一定程度上会被破坏,因此e、g两点所示条件不是短期内保存该酶的最适条件,故B项错误。d、f两点所示的α淀粉酶活性一致,但d点(低温)时该酶的空间结构没有遭到破坏,f点(高温)时该酶的空间结构已遭到破坏,故C项错误。图中甲曲线表示在最适温度下α淀粉酶催化淀粉水解的反应速率与淀粉浓度之间的关系,若在a点升温,酶的活性减弱,反应速率将减小;bc段限制酶促反应速率的因素是α淀粉酶的浓度,增加淀粉的浓度,不会使反应速率增大,故D项错误。 5.(2021改编,6分)下列有关酶的实验设计中,所选材料与试剂最合理的组别是( ) 组别 实验课题 选用材料与试剂 A 温度对酶活性的影响 过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液 B pH对酶活性的影响 pH为5、7、9的缓冲液、胃蛋白酶和蛋清 C 酶具有高效性 双氧水、过氧化氢酶溶液、FeCl3溶液 D 酶具有专一性 蔗糖酶溶液、淀粉溶液、蔗糖溶液、碘液 答案:C 解析:温度可直接影响过氧化氢的分解,因此过氧化氢不能用于探究温度对酶活性的影响,故A项错误。胃蛋白酶的最适pH为1.5,pH为5、7、9的缓冲液中,胃蛋白酶已失活,故B项错误。酶的高效性是指与无机催化剂相比,酶的催化效率更高,用过氧化氢酶溶液和FeCl3溶液进行对照实验,可证明酶具有高效性,故C项正确。碘液只能检测淀粉酶是否能催化淀粉水解,不能检测蔗糖酶是否能催化蔗糖水解,故D项错误。 6.(2018江苏南京三模,2分)某同学探究温度、pH、底物浓度与酶促反应速率的关系,根据所得结果绘制出如下曲线图。下列有关叙述正确的是( ) A.图1中,A点与B点限制酶促反应速率的因素相同 B.图2中,D点与F点酶的空间结构都被破坏且不能恢复 C.图3中,G点时将对应的相关因素调至最适,酶促反应速率不能同步升高 D.图1、图2、图3中相关因素依次是底物浓度、pH、温度 答案:C 解析:图1表示的是底物浓度对酶促反应速率的影响,A点时的限制因素是底物浓度,B点反应速率达到最大,因此B点以后的限制因素不再是底物浓度而是酶的浓度,故A项错误。图2表示的是温度对酶活性的影响,D点时温度低,酶活性较低,但是酶的空间结构未被破坏,故B项错误。图3表示的是pH对酶活性的影响,G点(过酸条件)时酶已经变性失活,即使将对应的相关因素调至最适,酶活性也不会恢复,因此酶促反应速率不能同步升高,故C项正确。图1、图2、图3中相关因素依次是底物浓度、温度、pH,故D项错误。 7.(2019湖北模拟,6分)某同学用淀粉酶探究pH(用HCl和NaOH调节)对酶活性的影响(已知HCl能催化淀粉水解,其他无关变量相同且适宜),得到如图所示的实验结果。下列实验分析错误的是( ) A.本实验以1 h后淀粉剩余量作为检测因变量的指标 B.pH为3和pH为9时淀粉酶的活性相同 C.对比pH为1和pH为7时两组实验结果,说明淀粉酶降低化学反应活化能的作用更显著 D.欲测出pH=5时淀粉酶催化淀粉水解的量,还需设置不加淀粉酶的对照组 答案:B 解析:分析柱形图可知,本实验的自变量是pH,因变量是1 h后淀粉剩余量,故A项正确,不符合题意。pH为3条件下和pH为9条件下淀粉的剩余量基本相等,而由于HCl也可以催化淀粉水解,因此pH为3条件下的酶活性应小于pH为9条件下的酶活性,故B项错误,符合题意。pH为1时酶已经失活,图中显示的是盐酸催化淀粉水解的结果,pH为7时,图中显示的是淀粉酶催化淀粉水解的结果,比较两组的淀粉剩余量可知,淀粉酶比HCl降低化学反应活化能的作用更显著,故C项正确,不符合题意。图中显示的pH=5时淀粉的剩余量,是淀粉酶和盐酸共同催化的结果,欲测出pH=5时淀粉酶催化淀粉水解的量,还需设置只有盐酸、不加酶的对照组,故D项正确,不符合题意。 8.(2016全国Ⅱ,10分)为了研究温度对某种酶活性的影响,设置三个实验组:A组(20 ℃)、B组(40 ℃)和C组(60 ℃),测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同),结果如图。回答下列问题: (1)三个温度条件下,该酶活性最高的是_______组。 (2)在时间t1之前,如果A组温度提高10 ℃,那么A组酶催化反应的速度会_________。 (3)如果在时间t2时,向C组反应体系中增加2倍量的底物,其他条件保持不变,那么在t3时,C组产物总量_________,原因是_________________________________________ _______________________________。 (4)生物体内酶的化学本质是_______________________,其特性有________________ _________________(答出两点即可)。 答案:(1)B(1分) (2)加快(1分) (3)不变(1分) 60 ℃条件下,t2时酶已失活,即使增加底物,反应产物总量也不会增加(3分) (4)蛋白质或RNA(2分) 高效性、专一性(2分,其他合理答案可酌情给分) 解析:(1)分析曲线图可知,在反应开始的一段时间内,40 ℃时产物浓度达到最大值所需时间比20 ℃条件下短,且40 ℃条件下产物浓度的最大值大于60 ℃条件下, 故三个温度条件下,该酶活性最高的是B组。 (2)A组控制的温度是20 ℃。在时间t1之前,如果A组温度提高10 ℃,因酶的活性增强,则A组酶催化反应速度会加快。 (3)对比分析图示中的3条曲线可推知,在时间t2时,C组的酶在60 ℃条件下已经失活,所以如果在时间t2时,向C组反应体系中增加2倍量的底物,其他条件保持不变,在t3时,C组产物的总量不会明显增加。 (4)绝大多数酶的化学本质是蛋白质,少数酶的化学本质是RNA。酶具有高效性、专一性、作用条件较温和等特性。 9.(2019江苏单科,8分)为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化,研究小组利用下列供选材料用具进行了实验。材料用具:玉米籽粒;斐林试剂,双缩脲试剂,碘液,缓冲液,淀粉,淀粉酶等;研钵,水浴锅,天平,试管,滴管,量筒,容量瓶,显微镜,玻片,酒精灯等。请回答下列问题: (1)为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质(肽类)含量变化,在不同发芽阶段玉米提取液中,分别加入____________试剂,比较颜色变化。该实验需要选用的器具有_________ (填序号)。 ①试管 ②滴管 ③量筒 ④酒精灯 ⑤显微镜 (2)为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化,将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切,滴加__________,进行观察。结果显示,胚乳呈蓝色块状,且随着发芽时间的延长,蓝色块状物变小。由此可得出的结论是______________________________________________。 (3)为了验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果,设计了如下实验:在1~4号试管中分别加入相应的提取液和溶液(如图所示),40 ℃温育30 min后,分别加入斐林试剂并60 ℃水浴加热,观察试管内颜色变化。请继续以下分析: ①设置试管1作为对照,其主要目的是________________________________________。 ②试管2中应加入的X是_____________________的提取液。 ③预测试管3中的颜色变化是____________________。若试管4未出现预期结果(其他试管中结果符合预期),则最可能的原因是______________________。 答案:(1)双缩脲(1分) ①②③(1分) (2)碘液(1分) 玉米发芽过程中胚乳的淀粉含量逐渐减少(1分) (3)①排除用于实验的淀粉溶液中含有还原性糖(1分) ②发芽前玉米(1分) ③蓝色→砖红色(1分) 淀粉酶已失活(1分) 解析:(1)双缩脲试剂可与蛋白质发生紫色反应,且蛋白质含量越高,紫色越深。该检测过程需使用试管,因为对样液和试剂有使用量的要求,故还需用到量筒和滴管。 (2)淀粉遇碘液变蓝,随种子发芽时间的延长,蓝色块状物变小,说明玉米发芽过程中胚乳的淀粉含量逐渐减少。 (3)为验证发芽过程中蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果,可依据淀粉酶能催化淀粉水解的特点,利用发芽前与发芽中的种子提取液分别催化淀粉溶液, 同时设置空白对照组和淀粉酶组进行对照。试管1为本实验的对照组,其作用是排除淀粉溶液中含有还原性糖。试管2、3添加的分别为发芽前玉米与发芽玉米的提取液,发芽玉米的提取液中有淀粉酶,预期试管3中应发生蓝色(刚加入斐林试剂)到砖红色的变化。试管4中理论上也应出现砖红色,但未出现预期结果,说明试管4加入的淀粉酶已失活。 10.(经典题,12分)鲫鱼是我国南方地区常见的一种杂食性淡水鱼。若鲫鱼生活的水体被金属离子严重污染,会严重危害其生长和繁殖。科研人员从鲫鱼内脏中分离纯化得到一种叫酸性磷酸酶(简称ACP)的化学物质,它是生物体内调控磷代谢的重要酶类。为了研究不同金属离子对该酶活性的影响,科研人员开展了下列探究实验,所有处理均设置3次重复,实验持续6个月,期间测定酸性磷酸酶(ACP)的活力。请回答下列问题: (1)选取健康且大小、生长发育状况等一致的鲫鱼,从其内脏中分离、纯化得到ACP,并将其置于______________________________________溶液中保存备用。 (2)取相同试管若干,并__________________,向每一支试管中均加入等量的pH为4.8的缓冲液,其目的是保证各试管__________________、__________________。 (3)分别向不同试管中加入不同浓度的Pb2+、Cd2+、Mg2+、Ca2+以及等量的ACP,另取一支试管应该加入________________________________作为对照。 (4)在最适温度下保温一段时间后测定该酶的活力。得到如图1、图2曲线: 图1 图2 ①由图1、2中的曲线可以得出的结论分别是_____________________________________、 _____________________________________________。 ②从酶的本质属性分析,铅(Pb2+)、镉(Cd2+)处理后酶的活性降低是重金属盐影响了酶的_____________________所致。 答案:(1)适宜pH的缓冲(或酸性缓冲)(2分) (2)分组编号(1分) pH相同(1分) 酶处于最适pH(1分) (3)等量的缓冲液及ACP(2分) (4)①随着铅(Pb2+)、镉(Cd2+)浓度的升高,酶的活性逐渐下降(2分) 随着钙(Ca2+)、镁(Mg2+)浓度的升高,酶的活性逐渐升高(2分) ②空间结构(1分) 解析:(1)ACP为酸性磷酸酶,故应置于酸性缓冲溶液中保存备用。 (2)取相同试管若干,并分组编号。该实验的目的是研究不同金属离子对酸性磷酸酶活性的影响,故自变量为不同金属离子,围绕自变量进行分组,并设置对照组。无关变量为加入试剂的量、pH等,这些条件要保持相同且适宜,避免影响实验结果。 (3)自变量为不同浓度金属离子,实验组要加入不同浓度的Pb2+、Cd2+、Mg2+、Ca2+以及等量的ACP,对照组要加入等量的缓冲液及ACP。 (4)①据图分析,图1曲线表明:随着铅(Pb2+)、镉(Cd2+)浓度的升高,酶的活性逐渐下降;图2曲线表明:随着钙(Ca2+)、镁(Mg2+)浓度的升高,酶的活性逐渐升高。②铅(Pb2+)、镉(Cd2+)都是重金属,会破坏酶的空间结构,降低酶活性。 课后提分练 10 酶 A组(巩固提升) 1.(2021汇编,6分)下列有关酶的说法不正确的是( ) A.所有的酶都含有C、H、O、N四种元素 B.酶都是多聚体,合成过程中都有水生成 C.能产生酶的细胞一定能产生激素 D.不同的细胞可能含有同一种酶 答案:C 解析:绝大多数酶的化学本质是蛋白质,少数是RNA,蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的多聚体,RNA是由核糖核苷酸脱水缩合形成的多聚体,两者合成过程都有水生成,且两者的组成元素都有C、H、O、N,故A、B项正确,不符合题意。酶是由活细胞产生的,激素是由特定的细胞产生的,能产生激素的细胞一定能产生酶,但是能产生酶的细胞不一定能产生激素,故C项错误,符合题意。不同的细胞可能含有同一种酶,比如与细胞呼吸有关的酶存在于每个细胞中,故D项正确,不符合题意。 2.(2018广东东莞二模,6分)下列有关酶的叙述,正确的是( ) A.酶一定是单链的生物大分子 B.酶的合成过程中伴随着ATP的合成 C.酶需要在室温和适宜的pH条件下保存 D.与细胞呼吸有关的酶具有专一性 答案:D 解析:绝大多数的酶的本质是蛋白质,少数是RNA,其中蛋白质可能由一条或多条肽链组成,故A项错误。酶的合成需要消耗能量,因此酶的合成过程中伴随着ATP的水解,故B项错误。酶需要在低温和适宜的pH条件下保存,酶发挥催化作用需要适宜的温度和pH,故C项错误。酶具有专一性,故D项正确。 3.(2019湖南长沙模拟,6分)如图是研究物质A和物质B对某种酶催化活性影响的曲线。下列相关叙述错误的是( ) A.底物浓度的高低不会改变酶的催化活性 B.增大底物浓度不能消除物质A对该种酶的影响 C.增大底物浓度可以消除物质B对该种酶的影响 D.物质B能通过破坏酶的空间结构使酶变性而降低反应速率 答案:D 解析:酶的催化活性与温度、pH等条件有关,与底物浓度无关,故A项正确,不符合题意。随着底物浓度增加,物质A始终可以促进酶的催化活性,并最终维持在稳定水平,所以增大底物浓度不能消除物质A对该酶的影响,故B项正确,不符合题意。底物浓度增大到一定程度后,只加酶的曲线与加酶和物质B的曲线重叠,说明增大底物浓度可以消除物质B对该种酶的影响,故C项正确,不符合题意。当底物浓度达到一定量时,加酶和物质B与只加酶时的反应速率相等,说明酶的空间结构没有被破坏,故D项错误,符合题意。 4.(2019黑龙江模拟,6分)如图表示在不同条件下酶催化反应的速率和反应生成物量的变化曲线图,下列有关叙述不正确的是( ) 图1 图2 图3 A.图1虚线可表示酶量增加一倍后,底物浓度和反应速率的关系 B.图2虚线可表示其他条件不变时,增加酶浓度,生成物量与时间的关系 C.图3不能表示在反应开始后的一段时间内,反应速率与时间的关系 D.若图2中的实线表示Fe3+的催化效率,则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率 答案:C 解析:图1虚线所示的反应速率是相同底物浓度下实线的2倍,所以可表示酶量增加一倍后,底物浓度和反应速率的关系,故A项正确,不符合题意。图2虚线可表示其他条件不变时,增加酶浓度,反应速率加快,生成物量与反应时间的关系,故B项正确,不符合题意。图3能表示在反应开始后的一段时间内,反应速率与时间的关系,因为随着反应时间的延长,底物逐渐消耗、生成物量逐渐增加,导致反应速率越来越慢,故C项错误,符合题意。酶具有高效性,若图2中的实线表示Fe3 +的催化效率,则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率,故D项正确,不符合题意。 5.(2018全国模拟,6分)为探究影响酶活性的因素、验证酶的专一性和高效性等,某同学设计了如表所示的4套方案。下列叙述正确的是( ) 方案 催化剂 底物 pH 温度 ① 胃蛋白酶、胰蛋白酶 蛋白块 中性 室温 ② 淀粉酶 淀粉、蔗糖 适宜 适宜 ③ 蛋白酶 蛋白质 适宜 不同温度 ④ 过氧化氢酶、氯化铁溶液 过氧化氢 强酸性 室温 A.方案①的目的是探究pH对酶活性的影响,自变量是酶的种类 B.方案②的目的是验证淀粉酶的专一性,可用斐林试剂检测 C.方案③的目的是验证温度对酶活性的影响,可用双缩脲试剂检测 D.方案④的目的是验证酶的高效性,加酶的一组产生的气泡数较多 答案:B 解析:在探究pH对酶活性的影响的实验中,自变量是pH,应设置不同梯度的pH进行实验,方案①不能达到该实验目的,故A项错误。淀粉酶能分解淀粉,不能分解蔗糖,利用斐林试剂检测生成物可以达到验证淀粉酶是否具有专一性的实验目的,故B项正确。根据酶的专一性,蛋白酶可以将蛋白质分解,但蛋白酶的化学本质是蛋白质,也能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应,故C项错误。在高温、过酸、过碱的条件下,酶的空间结构遭到破坏,导致酶失去活性,因此方案④不能达到实验目的,故D项错误。 B组(冲刺满分) 6.(2018山东菏泽一模,6分)某生物兴趣小组研究甲、乙、丙三种微生物体内同一种酶的活性与温度的关系时,根据实验结果绘制出如图所示曲线。下列相关叙述正确的是( ) A.降低化学反应活化能效率最高的是微生物甲中的酶 B.在30 ℃条件下竞争能力最强的一定是微生物丙中的酶 C.对温度适应范围最广的最可能是微生物乙中的酶 D.若将温度改为pH,则根据实验结果绘制出的曲线与图示结果相同 答案:C 解析:据图分析,不同的温度条件下,降低化学反应活化能效率最高的酶的种类不同,故A项错误。在30 ℃条件下竞争能力最强的应该是微生物乙体内的酶,故B项错误。由图中三条曲线对比可知,对温度适应范围最广的最可能是微生物乙中的酶,故C项正确。低温影响酶活性的作用机理和强酸、强碱以及高温不同,因此若将温度改为pH,则根据实验结果绘制的曲线与图示结果不完全相同,故D项错误。 7.(2019四川成都模拟,6分)如图表示淀粉酶在不同实验条件下催化淀粉水解反应时,淀粉的剩余量和反应时间的关系。下列关于此图的解读,正确的是( ) A.若a、b、c表示温度,则b为最适温度 B.若a、b、c表示pH,则在c条件下,酶已失活 C.若a、b、c表示酶的浓度,则a最大 D.若K+、Mg2+对淀粉酶的活性分别有促进、抑制作用,则c是加K+的实验 答案:C 解析:温度能影响酶促反应速率,若a、b、c表示温度,则a为三个温度中的最适温度,故A项错误。pH能影响酶促反应速率,若a、b、c表示pH,则a、b、c对应的酶均有活性,故B项错误。若实验条件为不同的酶浓度,a达到化学反应平衡点的时间最短,则a最大,故C项正确。若K+、Mg2+对淀粉酶的活性分别有促进、抑制作用,则c表示Mg2+对淀粉酶的活性有抑制作用,故D项错误。 8.(2018全国二模,6分)通过实验研究pH对丹东对虾蛋白酶活性的影响,结果如图所示;同时研究不同金属离子浓度对丹东对虾肌肉中蛋白酶活性的影响,结果如表所示,下列相关叙述错误的是( ) A.由图中曲线可知,丹东对虾肌肉和消化腺中蛋白酶的最适pH分别为8和9 B.由图中曲线可知,酸性环境对肌肉中的蛋白酶活性的影响比消化腺中的大 C.由表可推断Pb2+、Cu2+、Zn2+对肌肉中蛋白酶的活性均具有抑制作用 D.由表可知金属离子在浓度为20 mol/L时,对蛋白酶抑制作用的大小为Pb2+<Zn2+<Cu2+ 答案:D 解析:分析曲线图可知,丹东对虾肌肉和消化腺中蛋白酶的最适pH分别为8和9,故A项正确,不符合题意。由图中曲线可知,酸性环境中,肌肉中蛋白酶的相对活性明显低于消化腺中蛋白酶的相对活性且变化幅度较大,因此酸性环境对肌肉中的蛋白酶活性的影响比消化腺中的大,故B项正确,不符合题意。未被金属离子处理过的酶活性为100%,因此根据表格数据可知,Pb2+、Cu2+、Zn2+对肌肉中蛋白酶的活性均具有抑制作用,故C项正确, 不符合题意。由表可知,在浓度为20 mol/L时,对蛋白酶抑制作用的大小为Pb2+>Zn2+> Cu2+,故D项错误,符合题意。 9.(经典题,14分)小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系,进行了如下实验。 (1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子,分别加蒸馏水研磨,制成提取液(去淀粉),并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下: 分组 步骤 红粒管 白粒管 对照管 ① 加样 0.5 mL提取液 0.5 mL提取液 C ② 加缓冲液(mL) 1 1 1 ③ 加淀粉溶液(mL) 1 1 1 ④ 37 ℃保温适当时间,终止酶促反应,冷却至常温,加适量碘液显色 显色结果 +++ + +++++ 注:“+”数目越多表示蓝色越深。 步骤①中加入的C是________________,步骤②中加缓冲液的目的是_____________。显色结果表明:淀粉酶活性较低的品种是_______________;据此推测:淀粉酶活性越低,穗发芽率越____________。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小,为保持显色结果不变,则保温时间应____________。 (2)小麦淀粉酶包括α淀粉酶和β淀粉酶,为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用,设计了如下实验方案: X处理的作用是使_________________。若Ⅰ中两管显色结果无明显差异,且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著__________ (填“深于”或“浅于”)白粒管,则表明α淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。 答案:(1)0.5 mL蒸馏水(2分) 控制pH(2分) 红粒小麦(2分) 低(2分) 缩短(2分) (2)β-淀粉酶失活(2分) 深于(2分) 解析:(1)该实验的目的是探究淀粉酶活性与小麦穗的发芽率的关系,则自变量是不同穗发芽率的红粒、白粒小麦种子的提取液,因变量是淀粉酶的活性,可通过淀粉的水解量来检测,所以对照组C应加入等量的0.5 mL蒸馏水;缓冲液具有维持pH相对稳定的作用,所以步骤②中加入缓冲液的目的是控制pH,保证无关变量相同且适宜。根据显色效果,红粒管中蓝色结果深于白粒管,说明红粒小麦的淀粉酶活性低于白粒小麦,可推测淀粉酶活性越低,穗发芽率越低。若底物淀粉溶液浓度适当减小,而酶的量不变,为保持结果不变,则酶作用时间即保温时间应缩短。 (2)小麦淀粉酶有两种:α淀粉酶和β淀粉酶,为研究其中一种酶的活性,则在实验不同组别中应使另一种酶失活,则X处理的作用是使β淀粉酶失活。由于红粒小麦种子的穗发芽率低于白粒种子,若α淀粉酶活性是引起红粒和白粒小麦穗发芽率差异的主要原因,则Ⅰ中两管α淀粉酶失活显色结果无明显差异,Ⅱ中红粒管颜色明显深于白粒管。查看更多