- 探究：影响酶活性的条件
- 共998题
（八）荔枝果皮中存在多酚氧化酶，能够氧化果皮中的一些无色物质而形成褐色物质，这是引起采后荔枝果皮褐变的原因之一．研究发现温度、氧和机械损伤以及微生物等因素都会影响果蔬的保鲜效果．某同学设计了下列实验，旨在探究温度和无氧条件对荔枝果皮内多酚氧化酶活性的影响．（假定优质荔枝果皮褐变面积的百分率应低于15%）
[实验一]：探究无氧条件对荔枝果皮内多酚氧化酶活性的影响
实验假设：无氧条件下，多酚氧化酶无活性，无法催化褐变反应．
供选材料：刚采摘下来的新鲜荔枝、2%次氯酸钠溶液、CO2气体、氧气、保鲜袋等．
供选仪器：恒温箱、充气装置．
实验方案：①预处理：将刚采收回来的新鲜荔枝去柄，用2%次氯酸钠溶液浸果、晾干．
②施加实验条件实施实验．
（1）若上述实验假设成立，请完成下表．
实验结果：在完全无氧条件下，多酚氧化酶无法催化上述的褐变反应过程，果实无褐变．
（2）既然无氧条件下荔枝果皮不会发生褐变，你认为可否在此条件下贮藏荔枝？______．为什么？______
[实验二]：探究温度对荔枝果皮内多酚氧化酶活性的影响．
供选材料：刚采摘下来的新鲜荔枝、2%次氯酸钠溶液、保鲜袋、标签、记录纸、笔等．
供选仪器：恒温箱．
（3）如图是该同学通过对实验结果的统计获得的折线图．请以此图为依据补充完善下列实验方案：
实验方案：
①预处理：将刚采收回来的新鲜荔枝去柄，用2%次氯酸钠溶液浸果、晾干．
②确定测量指标．
③选择实验材料、分组并施加实验变量．设计实验变量梯度；选材分组：______；装入保鲜袋并作好标签后，分别放入相应温度的恒温箱中；
④经过5天后，取出荔枝果实，测定并记录褐变面积．
⑤实验结果：每组发生褐变荔枝的面积（%）（假定每组荔枝表皮总面积为100）．
组一1：褐变面积2.8；组一2：褐变面积3.2；
组二1：褐变面积8.1；组二2：褐变面积8.3；
组三1：褐变面积10.3组三2：褐变面积13.7；
组四1：褐变面积27.2；组四2：褐变面积23.8；
组五1：褐变面积68.7；组五2：褐变面积72.3；
组六1：褐变面积98；组六2：褐变面积95；
（4）针对实验方案对上述数据进行统计处理，用合适的表格表达．______
（5）结论：综合以上二个实验的结果可见，无氧条件、温度对荔枝果皮内多酚氧化酶活性都有影响．根据对以如图表数据的分析可知对荔枝具有较好保鲜效果所需的温度范围是______．如果要探究荔枝保鲜效果的最佳环境条件，你认为对上述实验需要进一步完善并可探究的课题是______．
正确答案
解：（1）实验一的目的是探究无氧条件对荔枝果皮内多酚氧化酶活性的影响．实验设计要遵循对照原则和单一变量原则，该实验的单一变量是否有氧气存在，因变量是有无褐变．所以补充实验如下：
（2）在完全无氧条件下，果实的有氧呼吸停止，但无氧呼吸明显加强，造成酒精的大量积累，从而对细胞造成毒害，引起果实腐烂，所以不可以在此条件下贮藏荔枝．
（3）实验中要控制单一变量，所以实验材料选择和分组要体现一致，因此选择同一品种、大小，和成熟度一致且无机械损伤的新鲜荔枝果实，将其分组，每组数量必须相等，另根据温度设置可得一共分为6组．
（4）根据实验后荔枝果皮褐变面积百分率，设计统计表如下：
（组别，温度梯度（组别与温度梯度对应），褐变面积百分率%）
（5）根据对以如图表数据的分析，5～15℃褐变面积较小，而20～30℃褐变面积较大，由此可知对荔枝具有较好保鲜效果所需的温度范围是5～15℃．要探究荔枝保鲜效果的最佳环境条件，可进一步探究探究机械损伤（微生物、氧气浓度）对荔枝果皮内多酚氧化酶活性的影响．
故答案：（1）
（2）不可以．在完全无氧条件下，无氧呼吸加强，酒精大量积累，从而对细胞造成毒害．
（3）③选择同一品种、大小和成熟度一致的上述预处理过的鲜荔枝果实若干均分成六组
（4）荔枝果皮褐变面积百分率统计表
（组别，温度梯度（组别与温度梯度对应），褐变面积百分率%）
（5）5～15℃探究机械损伤（微生物、氧气浓度）对荔枝果皮内多酚氧化酶活性的影响
解析
解：（1）实验一的目的是探究无氧条件对荔枝果皮内多酚氧化酶活性的影响．实验设计要遵循对照原则和单一变量原则，该实验的单一变量是否有氧气存在，因变量是有无褐变．所以补充实验如下：
（2）在完全无氧条件下，果实的有氧呼吸停止，但无氧呼吸明显加强，造成酒精的大量积累，从而对细胞造成毒害，引起果实腐烂，所以不可以在此条件下贮藏荔枝．
（3）实验中要控制单一变量，所以实验材料选择和分组要体现一致，因此选择同一品种、大小，和成熟度一致且无机械损伤的新鲜荔枝果实，将其分组，每组数量必须相等，另根据温度设置可得一共分为6组．
（4）根据实验后荔枝果皮褐变面积百分率，设计统计表如下：
（组别，温度梯度（组别与温度梯度对应），褐变面积百分率%）
（5）根据对以如图表数据的分析，5～15℃褐变面积较小，而20～30℃褐变面积较大，由此可知对荔枝具有较好保鲜效果所需的温度范围是5～15℃．要探究荔枝保鲜效果的最佳环境条件，可进一步探究探究机械损伤（微生物、氧气浓度）对荔枝果皮内多酚氧化酶活性的影响．
故答案：（1）
（2）不可以．在完全无氧条件下，无氧呼吸加强，酒精大量积累，从而对细胞造成毒害．
（3）③选择同一品种、大小和成熟度一致的上述预处理过的鲜荔枝果实若干均分成六组
（4）荔枝果皮褐变面积百分率统计表
（组别，温度梯度（组别与温度梯度对应），褐变面积百分率%）
（5）5～15℃探究机械损伤（微生物、氧气浓度）对荔枝果皮内多酚氧化酶活性的影响
为了证明酶的作用具有专一性，某同学设计了如下5组实验，分别选择一定的试剂进行检测，合理的实验方案是（ ）
正确答案
解析
解：A、酶的化学本质是蛋白质，①和③对比，加入双缩脲试剂都会变紫色，A错误；
B、②和④对比，自变量是酶的种类，可用碘液检测，B正确；
C、淀粉酶水解淀粉后产生葡萄糖，葡萄糖和麦芽糖都属于还原性糖，用斐林试剂检测，都会出现砖红色沉淀，C错误；
D、淀粉酶能被蛋白酶水解，淀粉酶能水解淀粉，但不能说明酶具有专一性，D错误．
故选：B．
为探究温度对酶活性的影响，同学们分为A、B两组设计并进行了如下实验：
A组：①取两个大小相同的洁净试管编号为1、2；
②在1号试管中加入2mL3%新鲜过氧化氢溶液，2号试管中加入1mL20%新鲜肝脏研磨液．分别置于100℃恒温水浴5分钟；
③将2号试管中的肝脏研磨液加入到l号试管中，振荡摇匀，再置于100℃恒温水浴5分钟
④实验结果：未观察到气泡产生．
B组：①取三个大小相同的洁净试管编号为1、2、3；
②在l、2、3号试管中各加入2mL1%淀粉溶液，然后在3只试管中加入2mL2%新制α淀粉酶溶液（最适温度约60℃），振荡摇匀．随后分别置于0℃、60℃、100℃恒温水浴5分钟；
③向3只试管中各滴加两滴碘液，振荡摇匀，观察颜色变化．
④实验结果：1号试管变蓝，2号3号试管均未变蓝．
请据此回答下列问题：
（1）A组实验目的：______．
（2）同学们推测A组实验中观察不到气泡产生有三个原因．为了验证推断，在原实验基础上设计了如下实验方案进行验证．
方案①：将上述试管温度缓慢降至37℃左右，若此过程中无气泡产生，再向试管中加入2mL3%新鲜过氧化氢溶液，观察，仍无气泡产生，则说明______．
方案②：将上述试管温度缓慢降至37℃左右，若此过程中无气泡产生，再向试管中加入1mL新鲜的20%新鲜肝脏研磨液，观察，仍无气泡产生，则说明______．
方案③：若方案①和方案②现象同时成立，则说明______．
（3）B组同学预期结果为1号和3号试管变蓝，2号试管未变蓝．实验结果与预期结果不符的原因是______．
（4）在研究温度对酶活性的影响实验过程中，需控制______等无关变量．
（至少答出两个）
正确答案
解：（1）由题意可知，A组实验目的是探究高温对酶活性的影响．
（2）方案①说明了过氧化氢酶高温变性失活后不能再恢复；方案②说明过氧化氢在高温下全部分解了；综合方案①和方案②，说明高温既能使过氧化氢酶变性失活，又能使过氧化氢全部分解．
（3）B组实验中，由于步骤②中淀粉溶液和α淀粉酶溶液未预先在不同温度条件下保温再混合，导致3号试管中α淀粉酶在变性失活之前，就已经将淀粉全部分解，因此会出现实验结果与预期结果不符的情况．
（4）在研究温度对酶活性的影响实验过程中，需控制pH、底物浓度、反应时间等无关变量．
故答案为：
（1）探究高温对酶活性的影响（探究高温能否使过氧化氢酶失活）
（2）方案①：高温使过氧化氢酶变性，且不可恢复
方案②：高温使过氧化氢（在与酶混合前）全部分解
方案③：高温既能使过氧化氢酶变性失活，又能使过氧化氢（在与酶混合前）全部分解
（3）3号试管在温度升高到100℃之前（酶变性失活之前）已经将全部淀粉分解
（4）pH、底物浓度、反应时间
解析
解：（1）由题意可知，A组实验目的是探究高温对酶活性的影响．
（2）方案①说明了过氧化氢酶高温变性失活后不能再恢复；方案②说明过氧化氢在高温下全部分解了；综合方案①和方案②，说明高温既能使过氧化氢酶变性失活，又能使过氧化氢全部分解．
（3）B组实验中，由于步骤②中淀粉溶液和α淀粉酶溶液未预先在不同温度条件下保温再混合，导致3号试管中α淀粉酶在变性失活之前，就已经将淀粉全部分解，因此会出现实验结果与预期结果不符的情况．
（4）在研究温度对酶活性的影响实验过程中，需控制pH、底物浓度、反应时间等无关变量．
故答案为：
（1）探究高温对酶活性的影响（探究高温能否使过氧化氢酶失活）
（2）方案①：高温使过氧化氢酶变性，且不可恢复
方案②：高温使过氧化氢（在与酶混合前）全部分解
方案③：高温既能使过氧化氢酶变性失活，又能使过氧化氢（在与酶混合前）全部分解
（3）3号试管在温度升高到100℃之前（酶变性失活之前）已经将全部淀粉分解
（4）pH、底物浓度、反应时间
如表是有关淀粉酶的实验及不同条件下的实验结果，请根据实验结果回答下列问题．（注：人的唾液中含有淀粉酶，各试管保温时间相同）
（1）1号试管和3号试管实验结果相对照说明______．
（2）2号、4号试管与3号试管实验结果相对照说明______．
（3）5号试管与3号试管实验结果相对照说明______．
（4）当2号和4号试管的温度条件重新设定为37℃时，酶活性可恢复的为______号试管．
正确答案
解：（1）1号和3号试管的单一变量为是否加入酶，结果1号试管中（无酶）淀粉没有被水解，而3号试管中（有酶）淀粉被水解，说明酶具有催化作用．
（2）2号、4号与3号试管的单一变量是温度，由这三组实验的结果说明酶的活性受温度影响．
（3）5号与3号试管的单一变量是pH，结果3号试管中（pH为中性）淀粉被完全水解，而5号试管中（pH为酸性）淀粉未被完全水解，这说明在酸性条件下酶的活性减弱．
（4）低温只能降低酶的活性，不会使酶变性失活，当温度升高时，酶的活性仍能恢复，而高温会使酶变性失活，因此当2号和4号试管的温度条件重新设定为37℃时，酶活性可恢复的为2号试管．
故答案为：
（1）酶具有催化作用
（2）酶的活性受温度影响
（3）在酸性条件下酶的活性减弱
（4）2号
解析
解：（1）1号和3号试管的单一变量为是否加入酶，结果1号试管中（无酶）淀粉没有被水解，而3号试管中（有酶）淀粉被水解，说明酶具有催化作用．
（2）2号、4号与3号试管的单一变量是温度，由这三组实验的结果说明酶的活性受温度影响．
（3）5号与3号试管的单一变量是pH，结果3号试管中（pH为中性）淀粉被完全水解，而5号试管中（pH为酸性）淀粉未被完全水解，这说明在酸性条件下酶的活性减弱．
（4）低温只能降低酶的活性，不会使酶变性失活，当温度升高时，酶的活性仍能恢复，而高温会使酶变性失活，因此当2号和4号试管的温度条件重新设定为37℃时，酶活性可恢复的为2号试管．
故答案为：
（1）酶具有催化作用
（2）酶的活性受温度影响
（3）在酸性条件下酶的活性减弱
（4）2号
下列实验描述中，正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、由于过氧化氢受热分解，所以探索酶活性受温度影响实验中，一般不用过氧化氢与过氧化氢酶，A错误；
B、甘蔗提取液的主要成分为蔗糖，是非还原性糖，B错误；
C、探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的专一性作用中，碘液只能检测淀粉有没被水解，对蔗糖没有作用，故不可用碘液检验，C正确；
D、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离复原过程中，细胞液颜色变浅是细胞吸水导致的，D错误．
故选：C．
扫码查看完整答案与解析