- 探究:影响酶活性的条件
- 共998题
将某种玉米子粒浸种发芽后研磨匀浆、过滤,得到提取液.取6支试管分别加入等量的淀粉溶液后,分为3组并分别调整到不同温度,如图所示,然后在每支试管中加入等量的玉米子粒提取液,保持各组温度30分钟后,继续进行实验(提取液中还原性物质忽略不计):
(1)若向A、C、E三支试管中分别加入适量的班氏试剂或斐林试剂,沸水浴一段时间,观察该三支试管,其中液体颜色呈砖红色的试管是______;砖红色较深的试管是______,颜色较深的原因是______;不变色的试管是______,不变色的原因是______.
(2)若向B、D、F三支试管中分别加入等量的碘液,观察三支试管,发现液体的颜色是蓝色,产生该颜色的原因是______.
(3)以上实验的三种处理温度不一定是玉米子粒提取液促使淀粉分解的最适温度.你怎样设计实验才能确定最适温度?(只要求写出设计思路)______.
正确答案
解:(1)根据实验设计可知,20℃和40℃条件下,酶均具有一定的活性,但是在100℃条件下酶的空间结构改变,酶的活性丧失.因此A、C两试管中的淀粉会水解产生一定量的还原糖,加入适量的班氏试剂或斐林试剂,沸水浴一段时间后会产生砖红色沉淀;并且淀粉酶在40℃时活性相对较高,淀粉酶催化淀粉水解产生的还原糖多,砖红色较深.
(2)B、D两试管中淀粉虽有一部分水解,但还剩余一定量的淀粉,F试管中淀粉未被水解,因此剩余的淀粉遇碘变蓝.
(3)探究玉米子粒提取液促使淀粉分解的最适温度实验中,温度属于自变量,因此可以在20℃和100℃之间每隔一定温度设置一个实验组,其它实验条件保持一致;以反应液和上述试剂(或答碘液或答班氏试剂或答斐林试剂)发生颜色反应的程度为指标确定最适温度.
故答案为:
(1)A和C C 淀粉酶在40℃时活性相对较高,淀粉酶催化淀粉水解产生的还原糖多
E 酶失活
(2)剩余的淀粉遇碘变蓝
(3)在20℃和100℃之间每隔一定温度设置一个实验组,其它实验条件保持一致;以反应液和上述试剂(或答碘液或答班氏试剂或答斐林试剂)发生颜色反应的程度为指标确定最适温度
解析
解:(1)根据实验设计可知,20℃和40℃条件下,酶均具有一定的活性,但是在100℃条件下酶的空间结构改变,酶的活性丧失.因此A、C两试管中的淀粉会水解产生一定量的还原糖,加入适量的班氏试剂或斐林试剂,沸水浴一段时间后会产生砖红色沉淀;并且淀粉酶在40℃时活性相对较高,淀粉酶催化淀粉水解产生的还原糖多,砖红色较深.
(2)B、D两试管中淀粉虽有一部分水解,但还剩余一定量的淀粉,F试管中淀粉未被水解,因此剩余的淀粉遇碘变蓝.
(3)探究玉米子粒提取液促使淀粉分解的最适温度实验中,温度属于自变量,因此可以在20℃和100℃之间每隔一定温度设置一个实验组,其它实验条件保持一致;以反应液和上述试剂(或答碘液或答班氏试剂或答斐林试剂)发生颜色反应的程度为指标确定最适温度.
故答案为:
(1)A和C C 淀粉酶在40℃时活性相对较高,淀粉酶催化淀粉水解产生的还原糖多
E 酶失活
(2)剩余的淀粉遇碘变蓝
(3)在20℃和100℃之间每隔一定温度设置一个实验组,其它实验条件保持一致;以反应液和上述试剂(或答碘液或答班氏试剂或答斐林试剂)发生颜色反应的程度为指标确定最适温度
动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酸,能专一催化1mol谷氨酸分解为1mol,-氨基丁酸和1mol CO2.某科研小组从小鼠的脑中得到该酶后,在谷氨酸起始浓度为10mmol/L l最适温度、最适pH值的条件下,对该酶的催化反应过程进行研究,结果见图1和图2.
请根据以上实验结果,回答下列问题:
(1)在图1中画出反应过程中谷氨酸浓度随时间变化的曲线(请用“1”标注).
(2)当一开始时,将混合物中谷氨酸脱羧酸的浓度增加50%或降低反应温度10℃,请在图1中分别画出理想条件下CO2浓度随时间变化的曲线(请用“2”标注酶浓度增加后的变化曲线,用“3”标注温度降低后的变化曲线),并分别说明原因.
(3)重金属离子能与谷氨酸脱羧酸按比例牢固结合,不可解离,迅速使酶失活.在反应物浓度过量的条件下,向反应混合物中加人一定量的重金属离子后,请在图2中画出酶催化反应速率随酶浓度变化的曲线(请用“4”标注),并说明其原因.
正确答案
解:(1)随着酶促反应的进行,产物越来越多,底物则越来越少,所以谷氨酸浓度越来越低,到反应结束时变为0.
(2)谷氨酸脱羧酶的浓度增加50%,增加酶量能够使得反应提前结束,但是生成物的总量却不会改变;降低反应温度10℃,使得酶的活性降低,故反应的速率变慢,反应结束的时间往后推迟,但生成物的总量不变.
(3)根据题意,一定量的重金属离子可以导致一定量的酶失去活性,因此反应体系中必须加入足够多的酶,直至所有的重金属离子全部与酶结合之后,再加入的更多的酶才能让这个反应继续.
故答案为:
(1)见曲线1(每分解1 mmol谷氨酸则产生1mmolCO2,根据CO2:浓度变化曲线,可得到严格的谷氨酸浓度随时间变化曲线).
(2)当谷氨酸脱竣酶的浓度增加50%时,见曲线2,其原因:酶量增加50%,酶催化反应速率相应提高,反应完成所需时间减少.当温度降低10℃时,见曲线3,其原因:温度降低,酶催化反应速率下降,但酶并不失活,反应完成所需时间增加.
(3)见曲线4(注:曲线4为一条不经过原点的平行直线,平移距离不限).原因:一定量的重金属离子使一定量的酶失活,当加人的酶量使重金属离子完全与酶结合后,继续加人的酶开始表现酶活力,此时酶的催化反应速率与酶浓度变化的直线关系不变.
解析
解:(1)随着酶促反应的进行,产物越来越多,底物则越来越少,所以谷氨酸浓度越来越低,到反应结束时变为0.
(2)谷氨酸脱羧酶的浓度增加50%,增加酶量能够使得反应提前结束,但是生成物的总量却不会改变;降低反应温度10℃,使得酶的活性降低,故反应的速率变慢,反应结束的时间往后推迟,但生成物的总量不变.
(3)根据题意,一定量的重金属离子可以导致一定量的酶失去活性,因此反应体系中必须加入足够多的酶,直至所有的重金属离子全部与酶结合之后,再加入的更多的酶才能让这个反应继续.
故答案为:
(1)见曲线1(每分解1 mmol谷氨酸则产生1mmolCO2,根据CO2:浓度变化曲线,可得到严格的谷氨酸浓度随时间变化曲线).
(2)当谷氨酸脱竣酶的浓度增加50%时,见曲线2,其原因:酶量增加50%,酶催化反应速率相应提高,反应完成所需时间减少.当温度降低10℃时,见曲线3,其原因:温度降低,酶催化反应速率下降,但酶并不失活,反应完成所需时间增加.
(3)见曲线4(注:曲线4为一条不经过原点的平行直线,平移距离不限).原因:一定量的重金属离子使一定量的酶失活,当加人的酶量使重金属离子完全与酶结合后,继续加人的酶开始表现酶活力,此时酶的催化反应速率与酶浓度变化的直线关系不变.
一种在叶绿体内与光合作用有关的酶,其活性受到pH及镁离子浓度的影响如图所示.据右图分析,试推测与夜晚相比,叶绿体内的pH及镁离子浓度在白天最可能发生下列哪一种变化( )
正确答案
解析
解:夜晚叶绿体不进行光合作用,白天叶绿体进行光合作用,所以与夜晚相比,白天叶绿体光合作用强,利用的二氧化碳多,使叶绿体中的二氧化碳浓度下降,导致叶绿体中pH上升.
故选:D.
如图曲线表示一种酶在某种不同处理条件下催化某反应时反应物的剩余量和反应时间的关系,造成a、b、c曲线不同的原因可能是( )
正确答案
解析
解:A、温度能影响酶促反应速率,且不会改变化学反应的平衡点,A正确;
B、pH能影响酶促反应速率,且不会改变化学反应的平衡点,B正确;
C、酶浓度能影响酶促反应速率,且不会改变化学反应的平衡点,C正确;
D、反应底物的量能影响酶促反应速率,也会改变化学反应的平衡点,而图示化学反应的平衡点不变,D错误.
故选:ABC.
如图表示在不同条件下,酶促反应的速度变化曲线,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、酶促反应速度可以用底物消失所需时间或单位时间内产物的生成量来表示,A正确;
B、Ⅱ和Ⅰ相比较,单一变量是温度,所以Ⅱ中酶反应速率慢的原因是温度低,酶活性较低,B正确;
C、曲线中BC段,随着底物浓度的升高,酶促反应速率不再改变,影响该段酶反应速率的主要限制因素可能是温度,C错误;
D、若想探究不同温度对酶活性的影响,只需设计多个不同的温度,D错误.
故选:AB.
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