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1、探 究 影响酶活性的条件,1.温度对酶活性的影响 (1)反应原理:淀粉 麦芽糖 _ _ (2)鉴定原理:温度影响酶的活性,从而影响_,滴加 碘液,根据是否出现_来判断酶的活性。,淀粉酶,碘 液,碘 液,蓝色,无蓝色出现,淀粉的水解,蓝色及蓝色的深浅,2.pH对酶活性的影响 (1)反应原理(以反应式表示): _。 (2)鉴定原理:pH影响酶的活性,从而影响_,可用 带火星的卫生香燃烧的情况来检验O2产生量的多少。,氧气的生成量,1.温度对酶活性的影响,60热水,冰块,碘液,蓝色,蓝色,2.pH对酶活性的影响,1 mL 5%,的NaOH,有大量,气泡产生,无气泡,产生,1.在探究影响酶活性的条件时
2、如何表示酶活性大小? 提示:通常以单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示。 2.试分析在探究温度和pH对酶活性的影响实验时,能否先将酶和反应物混合后再分别放置在不同条件下处理(即将两个实验步骤中的2、3顺序颠倒)。 提示:不能。因为酶具有高效性,把酶和反应物混合后就会立即发生催化反应。,3.能否用H2O2为原料探究温度对过氧化氢酶催化活性的影响? 提示:不能。因为温度升高时H2O2会分解,这样实验的变量不惟一。 4.实验中所用酶的来源不同,其最适温度是否相同呢? 提示:不同,若淀粉酶为市售的-淀粉酶,其最适温度为5075;若淀粉酶来自人体组织细胞,则最适温度为37左右。 5.探究在温度对酶
3、活性的影响实验中,能否利用斐林试剂检验产物的生成? 提示:不能。因为利用斐林试剂检验时需水浴加热到5065,这样会导致试管中温度发生变化,影响实验结果。,1.将1 mL 5%的新鲜唾液倒入装有10 mL淀粉糊的试管内,置于25的温水中水浴,下列各方法中能提高试管内反应速率的 是( ) A.向试管内通气 B.适当提高实验温度 C.向试管内加入少量麦芽糖 D.向试管内加入大量的酸或碱 【解析】选B。过酸或过碱都会使酶失活,而新鲜唾液淀粉酶的最适pH为7左右,最适温度为37,通气、加入少量麦芽糖不影响酶的活性。适当提高温度,酶的活性增强,可提高反应速率。,2.(2013聊城模拟)猪笼草是一种食虫植物
4、,为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶,某学生设计了两组实验,如图所示。经35水浴保温一段时间后,烧杯1、2中加入适量双缩脲试剂,烧杯3、4不加任何试剂,下列实验能达到目的的是( ),A.实验 B.实验 C.实验、实验都能 D.实验、实验都不能 【解析】选B。蛋白酶能催化蛋白质水解,烧杯3中蛋白块减小而烧杯4中无明显变化,表明蛋白块在分泌液作用下被分解,即分泌液中有蛋白酶。实验的烧杯1中无论加入的分泌液中有无蛋白酶,加入双缩脲试剂后都会出现紫色,不能进行判断。,3.如图甲是过氧化氢酶活性受pH影响的曲线,图乙表示在最适温度下,pH=b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化。若该酶促反应过程中改变某一
5、初始条件,以下改变正确的是( ),A.pH=a时,e点下移,d点左移 B.pH=c时,e点为0 C.温度降低时,e点不移动,d点右移 D.H2O2量增加时,e点不移动,d点左移 【解析】选C。O2的最大释放量(即e)只与H2O2的量有关,与酶的活性无关,与pH=b时相比,pH=a时酶的活性下降,e点不变,d点右移;H2O2不稳定,在过氧化氢酶失活时,H2O2仍能分解;温度降低时酶的活性降低,e点不变,但H2O2完全分解所用的时间延长,d点右移;增加H2O2量,e点上移,d点右移。,4.为了验证温度对酶活性的影响,某同学设计了如下实验方案和步骤:取三支大小相同的试管,编号为甲、乙、丙,分别向三支
6、试管中加入3 mL浆糊,再各加入2 mL新鲜的淀粉酶溶液,振 荡后,将甲、乙、丙三支试管分别置于0、25、100下约 5 min,取出试管,各加入2 mL双缩脲试剂(边加边振荡),用热 水浴检验,观察试管内物质颜色的变化。下列对实验的评价正确的是( ) 实验步骤不正确 温度设置不合理 不能用双缩脲试剂检验 A.只有正确 B.只有正确 C.和正确 D.都正确,【解析】选D。本实验的目的是验证温度对酶活性的影响,因此温度是自变量,实验时一般设置0、最适温度、100,植物淀粉酶的最适温度为4050,唾液淀粉酶最适温度是37。实验过程中应先将反应物和酶放在相应的温度下保温一段时间再混合。由于淀粉酶的化
7、学本质是蛋白质,实验最后不能用双缩脲试剂检验,应通过碘液来检测淀粉的分解程度。,5.某同学画了一坐标曲线图,但是没有写 出横纵坐标的意义,下列关于此曲线的描 述正确的是( ) A.横坐标表示温度,纵坐标表示酶促反应的速率,曲线可表示酶促反应的速率随着温度的升高而变化的趋势 B.横坐标表示温度,纵坐标表示生成物的积累量,曲线可表示生成物的积累量随着温度的升高而变化的趋势 C.横坐标表示pH,纵坐标表示酶的活性,曲线可表示酶活性随着pH的升高而变化的趋势 D.横坐标表示pH,纵坐标表示酶的活性,曲线可表示pH由10逐渐降低到1过程中酶活性变化的趋势,【解析】选A。酶促反应速率的变化与酶活性的变化是
8、一致的;生成物的积累量随反应的进行而逐渐增大,当反应停止时生成物的积累量达到最大值;pH过低或过高都会使酶变性失活,所以此图不能表示酶活性随pH变化的趋势;温度升高,酶的活性增强,酶促反应速率增大,温度过高,酶的活性丧失,酶促反应速率降为零,故A项正确。,6.根据以下探究影响酶活性因素的实验,回答问题: .为验证pH对唾液淀粉酶活性的影响,实验操作步骤如下: 在15号试管中分别加入0.5%的唾液1 mL。 加完唾液后,向各试管中加入相应的缓冲液3 mL。使各试管中的pH依次稳定在5.00、6.20、6.80、7.40、8.00。 分别向15号试管中加入0.5%的淀粉液2 mL,然后放入37温水
9、中恒温水浴。,反应过程中,每隔1 min从第3号试管中取出一滴反应液滴在比色板上,加1滴碘液显色。待呈橙黄色时,立即取出5支试管,加碘液显色并比色,记录结果如表所示: 注:“+”表示蓝色程度。,(1)实验设计中,因变量是 。实验过程中选择37恒温的理由是 。 (2)3号试管加碘液后出现橙黄色,说明_ 。 (3)如果反应速率过快,应当对唾液进行怎样的处理?_ 。 (4)该实验得出的结论是 。,.为探究高温对酶活性的影响,某同学设计了如下实验。 实验步骤与结果: (1)取两支洁净试管,编号为1和2。 在1号试管中加入2 mL 3%的新鲜过氧化氢溶液,2号管中加入1 mL 20%的新鲜肝脏研磨液,分
10、别置于100恒温水浴5 min。 将2号管中的肝脏研磨液加入1号管,振荡摇匀,再置于100恒温水浴5 min,结果未观察到气泡产生。 (2)结果分析:推断观察不到气泡产生的两种可能原因:_ , 。,【解析】.本实验的目的是验证pH对酶活性的影响,所以在实验过程中,pH是惟一的自变量,其他的条件都是无关变量,应保持一致;从实验结果分析,第三组是对照组,选择37的原因有两个,一是保证温度恒定,排除温度对实验过程的干扰,二是37是唾液淀粉酶的最适催化温度。颜色变化为因变量,通过观察颜色的变化来判断淀粉的分解情况。如果反应速率过快,应适当稀释酶溶液,降低反应速率;根据实验目的,从反应的结果分析,该实验
11、的结论是唾液淀粉酶催化的最适pH是6.80左右,高于或低于此值,酶的活性都会降低。,.由于过氧化氢具有热不稳定性,实验过程中高温可使底物过氧化氢全部分解,从而观察不到气泡产生;也可能是因为高温使过氧化氢酶变性失活,从而不能催化过氧化氢分解产生气体。,答案:.(1)颜色变化 一是保证温度恒定,排除温度对实验过程的干扰,二是37是唾液淀粉酶的最适催化温度 (2)淀粉已经被完全分解 (3)适当稀释唾液 (4)唾液淀粉酶催化的最适pH是6.80左右,高于或低于此值,酶的活性都会降低 .(2)高温使过氧化氢酶变性失活 高温使底物过氧化氢全部分解,通过学习本实验的方法和步骤,可以联系到的实验研究课题及实际
12、应用有以下几个方面: (1)探究冰箱中保存水果、蔬菜、粮食等的适宜温度。 (2)探究活的水产品(如鱼、虾、螃蟹等)在运输或销售过程中较长时间存活的适宜温度或酸碱度。 (3)探究酵母菌发面过程中的适宜温度。,荔枝是著名的岭南佳果,其果皮中存在多酚氧化酶,多酚氧化酶能够氧化果皮中的一些无色物质,形成褐色物质。这是引起采后荔枝果皮褐变的原因之一,褐变的发生严重影响了荔枝的保鲜效果。果皮褐变面积百分率,常作为荔枝保鲜效果的指标,在不考虑其他因素影响褐变的前提下,利用上述现象,以荔枝果皮褐变面积百分率为多酚氧化酶活性的指标。某同学设计了一个实验,旨在探究温度对荔枝果皮内多酚氧化酶活性的影响。,(1)请补
13、充下列实验设计中空缺的内容: 设计温度梯度:5、10、15、20、25、30 确定测量指标:荔枝果皮褐变面积百分率; 选择同一品种、 和成熟度一致且无机械损伤的新鲜荔枝果实,将其分成 组,每组数量_ ,装入保鲜袋并作好标签后,分别放入相应温度的恒温箱中; 经过5天后,取出荔枝果实,测定并记录褐变面积。,(2)请据图示分析实验结果: 。,(3)请结合上述实验结果,指出对荔枝具有较好保鲜效果所需的温度范围 。 (4)削皮后的苹果和马铃薯容易发生褐变,请据此分析要选择无机械损伤的荔枝果实为实验材料的原因是:_ 。 (5)除上述温度、氧和机械损伤以外,还有哪些因素影响果蔬保鲜效果,请提出两种相应的保鲜
14、措施_ 。,【解析】本题是联系生产实际,利用所学相关知识解决生活中 的实际问题,主要涉及温度对酶活性的影响和呼吸作用等相关 知识,属于补充完善类实验。分析实验要明确实验的单一变量 原则,明确与实验有关的实验变量和无关变量,温度是实验自变 量,荔枝褐变面积的百分率是因变量,实验材料属于无关变量, 实验材料大小、数量、生理状况等要一致,分组要遵循等量的 原则,以保证无关变量相同。要利用所学有关知识分析曲线中 呈现的信息或隐含的有关信息。在530范围内,荔枝果皮,褐变面积百分率随温度升高而增加,表明果皮内多酚氧化酶活性随温度的升高而增强。机械损伤的荔枝果实也会褐变,利用损伤的果实做实验会导致实验变量
15、(自变量)不惟一,对实验结果造成影响。,答案:(1)大小 6 相等 (2)在530范围内,荔枝果皮褐变面积百分率随温度升高而增加,表明果皮内多酚氧化酶活性随温度的升高而增强 (3)015 (4)机械损伤的荔枝果实易发生褐变,从而影响实验结果的准 确性 (5)控制水分,如采用薄膜包装或表面喷涂果蜡等; 防止微生物感染,如采摘后对果蔬进行杀菌处理,变量梯度设置的实验应用 1.变量梯度设置的含义 对自变量设置一系列变化梯度的数值,观察自变量在不同变化梯度下实验结果的差异,确定反应所需的最佳自变量的数值。例如,探究酶作用的最适温度(最适酸碱度等)。,2.变量梯度设置的要求 (1)在适宜的范围内取值:生物体或细胞生活在特定的环境中,研究某因素对生物或细胞的影响时,自变量应在它能发挥作用的范围内取值。例如,研究唾液淀粉酶的最适温度,预测其数值应在36.5左右,所设置的温度范围宜在3040之间。,(2)梯度大小设置要合适: 若要进行定量分析,则梯度设置应小些,但梯度如果过小,则变化不明显,实验组增多,增加了实验操作
