- 探究：影响酶活性的条件
- 共998题
萌发的小麦种子中α-淀粉酶和β-淀粉酶的含量显著增高．α-淀粉酶不耐酸、较耐热，在pH为3.6、0℃下可迅速失活，而β-淀粉酶耐酸、不耐热，在70℃条件下15min后失活．根据它们的这种特性，可分别测定一种酶的催化效率．某实验小组进行了“提取小麦种子中α-淀粉酶并测定α-淀粉酶催化淀粉水解的最适温度”的相关实验．
实验材料：萌发3天的小麦种子（芽长约1cm）．
主要试剂及仪器：1mg/mL的标准麦芽糖溶液、5%的可溶性淀粉溶液、碘液、蒸馏水、石英砂、恒温水浴锅等．
实验步骤：
步骤一：制备酶溶液．
步骤二：______，取出后冷却．
步骤三：取6支干净的、体积相同并具刻度的试管依次编号，按下表要求加入试剂，再观察各试管内的颜色变化．（注：+表示碘液变蓝色，-表示碘液不变色）
请回答下列问题：
（1）选用萌发的小麦种子提取酶液的主要理由是______．
（2）步骤二的具体操作是______．
（3）加入碘液，振荡后观察颜色变化，发现试管4中碘液不变色，能否据此推断α-淀粉酶的最适合温度一定是60℃？______．理由是______．该实验中能否选用斐林试剂检测实验结果？______．理由是______．
（4）若要进一步研究小麦种子中β-淀粉酶的最适温度，则需获得β-淀粉酶保持活性而α-淀粉酶失活的酶溶液．请简要写出制备该种酶溶液的方法______．
（5）资料表明：小麦种子发芽时，胚产生的赤霉素诱导淀粉酶的合成．其主要机理是______．
正确答案
解：（1）小麦种子中含淀粉丰富，萌发时形成大量淀粉酶；
（2）该实验测定α-淀粉酶催化淀粉水解的最适温度，因此要使取得的酶液中的β-淀粉酶失去活性，而根据α-淀粉酶较耐热，β-淀粉酶不耐热的特性，在70℃条件下将获得的酶液处理15 min，可使酶液中的β-淀粉酶失活；
（3）试管4中碘液不变色，说明该温度下的淀粉酶已经将试管中的淀粉水解，该实验只能说明60℃时该酶的活性比其他实验温度下高，而不能说明α-淀粉酶的最适温度是60℃；如果要想知道该淀粉酶的最适温度，还需进一步在40℃～80℃范围内设置温度梯度，比较其他温度与60℃时该酶的活性；利用斐林试剂检测时需要水浴加热，会改变该实验的自变量（温度），影响实验最终结果；
（4）根据α-淀粉酶不耐酸，在pH为3.6、0℃下可迅速失活，而β-淀粉酶耐酸的特性，只需将步骤一中制取的酶液置于pH为3.6，温度为0℃的环境中短暂时间，使α-淀粉酶失去活性，即可得到β-淀粉酶保持活性而α-淀粉酶失活的酶溶液．
故答案为：
（1）小麦种子萌发时形成大量的淀粉酶（α-淀粉酶和β-淀粉酶）
（2）将酶液置于70℃水浴中15 min下的环境中
（3）不一定 该实验只能说明60℃时该酶的活性比其他实验温度下高，而不能说明比40℃至80℃间的其他温度下活性高（或需进一步在40℃～80℃范围内设置温度梯度，比较其他温度与60℃时该酶的活性） 不能 利用斐林试剂检测时需要水浴加热，会改变该实验中的温度，影响实验最终结果
（4）将步骤一中制取的酶液置于pH为3.6、温度为0℃下的环境中（短暂时间，使α-淀粉酶失去活性）
（5）赤霉素诱导淀粉酶基因的表达
解析
解：（1）小麦种子中含淀粉丰富，萌发时形成大量淀粉酶；
（2）该实验测定α-淀粉酶催化淀粉水解的最适温度，因此要使取得的酶液中的β-淀粉酶失去活性，而根据α-淀粉酶较耐热，β-淀粉酶不耐热的特性，在70℃条件下将获得的酶液处理15 min，可使酶液中的β-淀粉酶失活；
（3）试管4中碘液不变色，说明该温度下的淀粉酶已经将试管中的淀粉水解，该实验只能说明60℃时该酶的活性比其他实验温度下高，而不能说明α-淀粉酶的最适温度是60℃；如果要想知道该淀粉酶的最适温度，还需进一步在40℃～80℃范围内设置温度梯度，比较其他温度与60℃时该酶的活性；利用斐林试剂检测时需要水浴加热，会改变该实验的自变量（温度），影响实验最终结果；
（4）根据α-淀粉酶不耐酸，在pH为3.6、0℃下可迅速失活，而β-淀粉酶耐酸的特性，只需将步骤一中制取的酶液置于pH为3.6，温度为0℃的环境中短暂时间，使α-淀粉酶失去活性，即可得到β-淀粉酶保持活性而α-淀粉酶失活的酶溶液．
故答案为：
（1）小麦种子萌发时形成大量的淀粉酶（α-淀粉酶和β-淀粉酶）
（2）将酶液置于70℃水浴中15 min下的环境中
（3）不一定 该实验只能说明60℃时该酶的活性比其他实验温度下高，而不能说明比40℃至80℃间的其他温度下活性高（或需进一步在40℃～80℃范围内设置温度梯度，比较其他温度与60℃时该酶的活性） 不能 利用斐林试剂检测时需要水浴加热，会改变该实验中的温度，影响实验最终结果
（4）将步骤一中制取的酶液置于pH为3.6、温度为0℃下的环境中（短暂时间，使α-淀粉酶失去活性）
（5）赤霉素诱导淀粉酶基因的表达
如图是抑制剂降低酶活性的两个作用机理模型，研究发现精氨酸能降低NAGase酶的催化效率，判断精氨酸降低NAGase酶活性机理的实验方案和结论是（ ）
正确答案
解析
解：A、精氨酸能降低NAGase酶的催化效率，所以不断提高精氨酸浓度，反应速率都不能提高，故A错误；
B、精氨酸能降低NAGase酶的催化效率，所以不断提高精氨酸浓度，反应速率都不能提高，故B错误；
C、由图可知甲属于竞争性抑制，抑制剂和底物都竞争酶的活性部位，若谁的浓度大，则谁的竞争能力强，故不断提高底物浓度，能增加底物的竞争能力，而降低了抑制剂和酶结合的能力，使反应速率能提高，故C正确；
D、不断提高底物浓度，如果反应速率能提高，则属于模型A，故D错误．
故选C．
下列有关生物学实验的叙述正确的有（ ）
（1）探究温度对酶活性的影响，可选择过氧化氢溶液作底物
（2）在电子显微镜下拍摄到的叶绿体的结构照片属于概念模型
（3）孟德尔遗传规律的研究过程和摩尔根果蝇眼色遗传的研究过程均用了假说演绎法
（4）在模拟细胞大小与物质运输的关系时，琼脂块表面积和体积之比是自变量，氢氧化钠扩散速度是因变量
（5）色素的提取和分离--提取色素时加入无水乙醇越多，纸层析时色素带的颜色越浅
（6）观察细胞有丝分裂--所选材料中，分裂期时间越长的，观察到分裂期的细胞数越多
（7）观察细胞减数分裂--显微镜下观察不到着丝点排列在赤道板上的减数分裂时期细胞．
正确答案
解析
解：（1）酶可以催化过氧化氢分解，温度也能加速过氧化氢的分解，所以若要探究温度对酶活性的影响，不能选择过氧化氢溶液作为底物，（1）错误；
（2）在电子显微镜下拍摄到的叶绿体的结构不属于概念模型，模型比较直观，电子显微镜看的不直观，（2）错误；
（3）孟德尔遗传规律的研究过程以及摩尔根果蝇眼色遗传的研究，均用到了假说演绎法，（3）正确；
（4）在模拟细胞大小与物质运输的关系时，NaOH扩散速度不变，自变量是不同大小琼脂块模拟的细胞，因变量是NaOH进入琼脂块“细胞”的深度，（4）错误；
（5）无水乙醇的作用是提取色素，若溶剂量多大，则色素的浓度降低，会导致收集到的滤液绿色过浅，（5）正确；
（6）观察细胞有丝分裂中，分裂期时间时间长，在占细胞周期的比例大，观察到分裂期的细胞数越多，（6）正确；
（7）显微镜下观察到着丝点排列在赤道板上的减数分裂时期细胞，处于减数第二次分裂的中期，（7）错误．
故选：C．
（1）A曲线70分钟后，生成物量不再增加的原因是______．
（2）若将反应液pH由1.8逐渐升至8.0，则唾液淀粉酶的催化速率将______，原因是______．
（3）若将反应温度变为20℃，其它条件不变，生成物量随反应时间变化的曲线为图中B，其原因是______．
（4）若将唾液淀粉酶的量增1倍，请画出生成物的量随时间的变化曲线并用C表示．
______．
正确答案
解：（1）A曲线70分钟后，生成物量不再增加的原因是淀粉（底物）已经分解完．
（2）若将反应液pH由1.8逐渐升至8.0，则唾液淀粉酶的催化速率将不变，原因是pH=1.8时唾液淀粉酶已经失活，即使PH值上升，酶的活性也不能恢复，
（3）若将反应温度变为20℃，其它条件不变，生成物量随反应时间变化的曲线为图中B，其原因是温度低于或者高于最适温度时，反应速率减慢，到达最大生成物量的时间延长．
（4）由于底物的浓度不变，故产物相同，而酶的浓度加大，反应速率增快，故图如下：
故答案为：
（1）底物不足（或底物淀粉分解完）
（2）不变 PH为1.8时淀粉酶已失活即使PH上升酶活性也不能恢复
（3）温度高于或低于最适温度时，反应速率减慢，到达最大生成物的时间延长
（4）
解析
解：（1）A曲线70分钟后，生成物量不再增加的原因是淀粉（底物）已经分解完．
（2）若将反应液pH由1.8逐渐升至8.0，则唾液淀粉酶的催化速率将不变，原因是pH=1.8时唾液淀粉酶已经失活，即使PH值上升，酶的活性也不能恢复，
（3）若将反应温度变为20℃，其它条件不变，生成物量随反应时间变化的曲线为图中B，其原因是温度低于或者高于最适温度时，反应速率减慢，到达最大生成物量的时间延长．
（4）由于底物的浓度不变，故产物相同，而酶的浓度加大，反应速率增快，故图如下：
故答案为：
（1）底物不足（或底物淀粉分解完）
（2）不变 PH为1.8时淀粉酶已失活即使PH上升酶活性也不能恢复
（3）温度高于或低于最适温度时，反应速率减慢，到达最大生成物的时间延长
（4）
做比较过氧化氢酶和FeCl3的催化效率实验时，选用的动物肝脏必须新鲜，原因是（ ）
正确答案
解析
解：“比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率”实验中，所选用的动物肝脏一定要新鲜，因为新鲜的肝脏含有的过氧化氢酶含量高，效果明显，若放置时间过长，过氧化氢酶会被微生物分解，而影响实验结果．
故选：C．
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