- 降低化学反应活化能的酶
- 共2388题
萌发的小麦种子中淀粉酶活性较强,主要有α-淀粉酶和β-淀粉酶.α-淀粉酶不耐酸、较耐热,在pH为3.6以下迅速失活,而β-淀粉酶不耐热,在70℃条件下15min后失活.
实验材料:萌发3天的小麦种子(芽长约1cm).
主要试剂及仪器:麦芽糖标准液、5%淀粉溶液、斐林试剂、蒸馏水、恒温水浴锅.
实验步骤:
步骤一:制作麦芽糖梯度液.取7支干净的具刻度试管,编号,按表加入试剂,再将试管置于60℃水浴中加热2min,取出后按试管号顺序排列.
步骤二:萌发3天的小麦种子制备淀粉酶溶液.
步骤三:将装有淀粉酶溶液的试管置于70℃水浴中15min,取出后迅速冷却.
步骤四:另取四支试管,编号A、B、C、D,向A、B试管中各加5mL 5%淀粉溶液,向C、D试管中分别加入2mL已经处理的酶溶液(忽略其中含有的少量麦芽糖)和蒸馏水,将四支试管置于40℃恒温水浴中保温10min,然后将C、D试管中的溶液分别加入到A、B试管中,摇匀后继续在40℃恒温水浴中保温10min.
步骤五:取A、B试管中反应溶液各2mL分别加入E、F试管,然后向E、F试管分别加入______,再置于热水中2min后观察颜色变化.
结果分析:将E试管中颜色与第①步中获得的麦芽糖标准液进行比较,获得该试管中麦芽糖浓度,并计算出α-淀粉酶催化效率.
请分析回答:
(1)本实验的目的是测定______.
(2)步骤一的5~7试管中加入蒸馏水的量(X\Y\Z)分别是______ (单位mL).
(3)实验中B试管所起的具体作用是______.
(4)请补全步骤五的做法______.
正确答案
解:(1)将装有淀粉酶溶液的试管置于70℃水浴中15 min,取出后迅速冷却,β淀粉酶不耐热,在70℃条件下15 min后失活,因此,本实验的目的是测定小麦种子中α淀粉酶的催化效率.
(2)实验设计要遵循对照原则和单一变量原则,所以各个试管中液体的总量要相等,则步骤一的5~7试管中加入蒸馏水的量(X、Y、Z)分别是0.6mL、0.4mL、0mL.
(3)实验中B试管起对照作用,具体作用是检测实验使用的淀粉溶液中是否存在还原糖.
(4)斐林试剂可在水浴加热的条件下鉴定还原糖的存在,所以步骤五的做法中要补上2mL斐林试剂.
故答案为:
(1)小麦种子中α淀粉酶催化效率
(2)0.6、0.4、0
(3)检测实验使用的淀粉溶液中是否存在还原糖
(4)2mL斐林试剂
解析
解:(1)将装有淀粉酶溶液的试管置于70℃水浴中15 min,取出后迅速冷却,β淀粉酶不耐热,在70℃条件下15 min后失活,因此,本实验的目的是测定小麦种子中α淀粉酶的催化效率.
(2)实验设计要遵循对照原则和单一变量原则,所以各个试管中液体的总量要相等,则步骤一的5~7试管中加入蒸馏水的量(X、Y、Z)分别是0.6mL、0.4mL、0mL.
(3)实验中B试管起对照作用,具体作用是检测实验使用的淀粉溶液中是否存在还原糖.
(4)斐林试剂可在水浴加热的条件下鉴定还原糖的存在,所以步骤五的做法中要补上2mL斐林试剂.
故答案为:
(1)小麦种子中α淀粉酶催化效率
(2)0.6、0.4、0
(3)检测实验使用的淀粉溶液中是否存在还原糖
(4)2mL斐林试剂
实验研究pH对酶活性的影响,准备5支盛有等量酶溶液但pH各不相同的试管,每支试管加1块1cm3的正方体凝固蛋白块,试管均置于25℃室温条件下,将各试管蛋白块消失的时间记录于下表:
(1)酶活性最强时的pH是______.
(2)蛋白块消失的时间与酶活性强弱的关系是____________.
(3)请以2种方法改进实验,使实验在更短的时间内完成.
方法1:______
方法2:______
(4)在人体消化道中,能分泌本实验中酶的部位是______.
(5)为确认蛋白块的消失是由于酶的作用,还应对实验进行什么设计?______.
正确答案
解:(1)分析表格数据可以看出,在pH为2时,蛋白块消失的时间是最短的,所以此时酶的活性最强.
(2)酶活性越大,酶促反应速率越快,蛋白块分解的就越快,消失的时间也就越短.
(3)方法1:酶的催化需要适宜的温度,在一定范围内适当的升高温度,可以加速反应的进行,所以可以将温度由25℃提高至大约37℃左右,提高酶的活性.
方法2:将原有的1cm3正方体蛋白块切成碎小块可以增加蛋白质与酶的接触面积,加速反应的进行.
(4)由以上分析可以看出,此蛋白酶的最适pH是2,在人体消化道内,可以分泌该酶的部位是胃.
(5)为确认蛋白块的消失是由于酶的作用,还应该设置一组对照,自变量是酶的有无,其他条件都相同,所以另增加一个试管,放入等量的蛋白块并将pH调至适宜,但不加酶溶液.
故答案为:(1)2
(2)酶活性越大,蛋白质质分解越快,蛋白块消失的时间越短
(3)将温度由25℃提高至大约37℃左右 把原有的1cm3正方体蛋白块切成碎小块
(4)胃
(5)另增加一个试管,放入等量的蛋白块并将pH调至适宜,但不加酶溶液
解析
解:(1)分析表格数据可以看出,在pH为2时,蛋白块消失的时间是最短的,所以此时酶的活性最强.
(2)酶活性越大,酶促反应速率越快,蛋白块分解的就越快,消失的时间也就越短.
(3)方法1:酶的催化需要适宜的温度,在一定范围内适当的升高温度,可以加速反应的进行,所以可以将温度由25℃提高至大约37℃左右,提高酶的活性.
方法2:将原有的1cm3正方体蛋白块切成碎小块可以增加蛋白质与酶的接触面积,加速反应的进行.
(4)由以上分析可以看出,此蛋白酶的最适pH是2,在人体消化道内,可以分泌该酶的部位是胃.
(5)为确认蛋白块的消失是由于酶的作用,还应该设置一组对照,自变量是酶的有无,其他条件都相同,所以另增加一个试管,放入等量的蛋白块并将pH调至适宜,但不加酶溶液.
故答案为:(1)2
(2)酶活性越大,蛋白质质分解越快,蛋白块消失的时间越短
(3)将温度由25℃提高至大约37℃左右 把原有的1cm3正方体蛋白块切成碎小块
(4)胃
(5)另增加一个试管,放入等量的蛋白块并将pH调至适宜,但不加酶溶液
除下列哪种因素外,都可破坏酶的分子结构,从而使酶失去活性( )
正确答案
解析
解:A、强碱可使酶变性失活,A错误;
B、强酸可使酶变性失活,B错误;
C、高温可使酶变性失活,C错误;
D、低温能降低酶的活性,但不会使酶变性失活,D正确.
故选:D.
为了探究部分金属离子对在家畜饲料中添加的酶制剂活性的影响,某研究性学习小组进行实验如下:分别配制质量分数为0.000 1%的MgSO4、CuSO4、ZnSO4、MnSO4、FeSO4等五种不同离子溶液;称取一定量的酶制剂,加100mL缓冲液振荡后摇匀,将获得的酶溶液均分成若干组,分别与上述离子溶液混合;40℃条件下保温30min.测定各种酶的活性,收集实验数据如下图.请据图分析回答下列问题:
(1)该实验的自变量是______,因变量是______.为了保证实验的准确性,实验过程中应严格控制______、底物浓度、酶量及反应时间等无关变量.
(2)为了保证实验结论的严谨性,研究小组又增加了一组实验:将获得的两种酶溶液分别与配制的质量分数为0.000 1%的Na2SO4溶液混合,40℃保温30min,测定的结果与上图中的H2O处理组别相同.则可以得出的结论是______.
(3)分析实验结果可知:对纤维素酶活性有抑制作用的离子是______,对蛋白酶活性有促进作用的离子是______.
(4)在测定酶活性时,需加入缓冲液,其主要作用是______.
(5)为了利用不慎混有过量纤维素酶的蛋白酶洗衣液清洗被牛奶污染的纯棉布料,宜在该洗衣液中适当添加上述配制的______溶液,可提高处理效果.
正确答案
解:(1)由题图可知,该实验有两个变量,即离子种类与酶的种类,因变量是酶活性.为了保证实验的准确性,实验过程中应严格控制温度、pH、底物浓度、酶量及反应时间等无关变量.
(2)将获得的两种酶溶液分别与配制的质量分数为0.000 1%的Na2SO4溶液混合,40℃保温30min,测定的结果与上图中的H2O处理组别相同,说明Na2SO4对两种酶活性没有影响.
(3)与对照组相比,Cu2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+对纤维素酶活性有抑制作用;Zn2+、Fe2+对蛋白酶活性有促进作用的离子.
(4)缓冲液的主要作用是维持反应液中pH的相对稳定.
(5)因为Zn2+ 对纤维素酶活性有抑制作用,而对蛋白酶活性有促进作用,所以用不慎混有过量纤维素酶的蛋白酶洗衣液清洗被牛奶污染的纯棉布料时,宜在该洗衣液中适当添加上述配制的Zn2+ (ZnSO4)溶液,这样可提高处理效果.
故答案为:
(1)离子种类与酶的种类 酶活性 温度、pH
(2)Na2SO4对两种酶活性没有影响
(3)Cu2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+ Zn2+、Fe2+
(4)维持反应液中pH的相对稳定(或防止pH对酶活性的影响,其他合理答案也给分)
(5)Zn2+ (ZnSO4)
解析
解:(1)由题图可知,该实验有两个变量,即离子种类与酶的种类,因变量是酶活性.为了保证实验的准确性,实验过程中应严格控制温度、pH、底物浓度、酶量及反应时间等无关变量.
(2)将获得的两种酶溶液分别与配制的质量分数为0.000 1%的Na2SO4溶液混合,40℃保温30min,测定的结果与上图中的H2O处理组别相同,说明Na2SO4对两种酶活性没有影响.
(3)与对照组相比,Cu2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+对纤维素酶活性有抑制作用;Zn2+、Fe2+对蛋白酶活性有促进作用的离子.
(4)缓冲液的主要作用是维持反应液中pH的相对稳定.
(5)因为Zn2+ 对纤维素酶活性有抑制作用,而对蛋白酶活性有促进作用,所以用不慎混有过量纤维素酶的蛋白酶洗衣液清洗被牛奶污染的纯棉布料时,宜在该洗衣液中适当添加上述配制的Zn2+ (ZnSO4)溶液,这样可提高处理效果.
故答案为:
(1)离子种类与酶的种类 酶活性 温度、pH
(2)Na2SO4对两种酶活性没有影响
(3)Cu2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+ Zn2+、Fe2+
(4)维持反应液中pH的相对稳定(或防止pH对酶活性的影响,其他合理答案也给分)
(5)Zn2+ (ZnSO4)
萌发的禾谷类种子中淀粉酶活性较强,主要有α-淀粉酶和β-淀粉酶.α-淀粉酶不耐酸、较耐热,在pH为3.6以下迅速失活,而β-淀粉酶不耐热,在70℃条件下15min后失活.实验材料:萌发3天的小麦种子(芽长约1cm).
主要试剂及仪器:麦芽糖标准液、5%淀粉溶液、斐林试剂、蒸馏水、恒温水浴锅等.
实验步骤:
步骤一:制作麦芽糖梯度液.取7支干净的具塞刻度试管,编号,按表加入试剂,再将试管置于60℃水浴中加热2min,取出后按试管号顺序排列.
步骤二:萌发3天的小麦种子制备淀粉酶溶液.
步骤三:将装有淀粉酶溶液的试管置于70℃水浴中15min,取出后迅速冷却.
步骤四:另取四支试管,编号A、B、C、D,向A、B试管中各加5mL 5%淀粉溶液,向C、D试管中分别加入2mL已经处理的酶溶液(忽略其中含有的少量麦芽糖)和蒸馏水,将四支试管置于40℃恒温水浴中保温10min,然后将C、D试管中的溶液分别加入到A、B试管中,摇匀后继续在40℃恒温水浴中保温10min.
步骤五:取A、B试管中反应溶液各2mL分别加入E、F试管,然后向E、F试管分别加入______,最后______,观察颜色变化.
结果分析:将E试管中颜色与第①步中获得的麦芽糖标准液进行比较,获得该试管中麦芽糖浓度,并计算出α-淀粉酶催化效率.
请分析回答:
(1)本实验的目的是测定______.
(2)步骤一的6试管中加入蒸馏水的量(Y)是______ (单位mL).
(3)实验中B试管所起的具体作用是______.
(4)请补全步骤五的做法______,______.
(5)若要测定另一种淀粉酶的活性,则需在步骤______进行改变.
正确答案
解:(1)β-淀粉酶不耐热,在70℃条件下15min后失活,而本实验的步骤三中,将装有淀粉酶溶液的试管置于70℃水浴中15min,这样β-淀粉酶已经失活,但α-淀粉酶较耐热,仍具有生物活性,所以本实验的目的是测定小麦种子中α-淀粉酶催化效率.
(2)实验设计要遵循单一变量原则,所以为了保证各试管中试剂量相等,步骤一的6试管中加入蒸馏水的量(Y)是0.4,使试剂量为2.
(3)斐林试剂能与还原糖溶液产生砖红色沉淀,所以实验中B试管所起的具体作用是检测使用的淀粉液中是否有还原糖.
(4)根据图表可知,向E、F试管分别加入的是2 mL斐林试剂,并在60℃水浴条件下加热2 min.
(5)因为酶具有专一性,所以要测定另一种淀粉酶的活性,则需在步骤三中加入不同的酶.
故答案为:
(1)小麦种子中α-淀粉酶催化效率
(2)0.4
(3)检测使用的淀粉液中是否有还原糖
(4)2 mL斐林试剂 60℃水浴加热2 min
(5)三
解析
解:(1)β-淀粉酶不耐热,在70℃条件下15min后失活,而本实验的步骤三中,将装有淀粉酶溶液的试管置于70℃水浴中15min,这样β-淀粉酶已经失活,但α-淀粉酶较耐热,仍具有生物活性,所以本实验的目的是测定小麦种子中α-淀粉酶催化效率.
(2)实验设计要遵循单一变量原则,所以为了保证各试管中试剂量相等,步骤一的6试管中加入蒸馏水的量(Y)是0.4,使试剂量为2.
(3)斐林试剂能与还原糖溶液产生砖红色沉淀,所以实验中B试管所起的具体作用是检测使用的淀粉液中是否有还原糖.
(4)根据图表可知,向E、F试管分别加入的是2 mL斐林试剂,并在60℃水浴条件下加热2 min.
(5)因为酶具有专一性,所以要测定另一种淀粉酶的活性,则需在步骤三中加入不同的酶.
故答案为:
(1)小麦种子中α-淀粉酶催化效率
(2)0.4
(3)检测使用的淀粉液中是否有还原糖
(4)2 mL斐林试剂 60℃水浴加热2 min
(5)三
下列是有关酶的实验,叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、斯帕兰札尼将肉块放入金属笼内,然后让鹰吞下去,一段时间后,笼内肉块消失了,这个实验说明了胃具有化学性消化的作用,A错误;
B、在“比较过氧化氢酶和Fe3+催化效率”实验中,可先用滴管滴加氯化铁溶液后,再用此滴管滴加肝脏研磨液,会影响实验结果,B错误;
C、在“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”实验中,可通过检测是否有还原性糖产生来说明酶的作用具有专一性,C正确;
D、在“温度对酶活性的影响”实验中,关键步骤是先将淀粉液和酶溶液在不同温度条件下保温5分钟,然后将对应的温度保温下的酶溶液和淀粉溶液混合,D错误.
故选:C.
下列有关酶特性的相关实验设计中,最科学、严谨的一项是( )
正确答案
解析
解:A、验证pH对酶催化活性的影响,应当注意实验的顺序,先将缓冲液和唾液淀粉酶混合,再加入可溶性淀粉溶液,A错误;
B、验证酶的催化作用具有高效性的实验中,对照组用的是FeCl3作为催化剂,证明酶相对于无机催化剂而言,催化效率要高得多,B正确;
C、探究酶的催化作用的最适温度,应当设置一系列温度梯度的实验组,预先将淀粉溶液和酶溶液加热到需要的温度,再将淀粉溶液和酶溶液混合,加入碘液,观察哪一个温度下蓝色最先退去,C错误;
D、验证酶的催化作用具有专一性不用碘液检测,因为碘液只能检测淀粉是否被淀粉酶分解,不能检验蔗糖是否被淀粉酶分解,D错误.
故选:B.
为了研究pH值对酶活性的影响,将1克切碎的新鲜的肝脏置于不同pH值的过氧化氢溶液中,然后记录释出2cm3氧气所需的时间:
(1)计算在不同pH下相对反应速率填写在下表:
(2)绘一曲线图来表示pH值对酶反应速率的影响.______
(3)试判断肝内的酶的最适pH值为______.
(4)如何改进实验,才能更准确地推断这种酶的最适pH值?______.
正确答案
解:(1)将1克切碎的新鲜的肝脏置于不同pH值的过氧化氢溶液中,收集2cm3氧气的相对反应速率是,结果见表格.
(2)依据(1)的表格做出曲线图.
(3)由表格数据可以看出,在pH为9时,相对反应速率是最快的,所以最适pH值是9.
(4)要更准确的测定最适pH值,需要设计一系列梯度越小的pH值来做实验,变化梯度愈小,愈能更准确推断此酸的最适pH值.
故答案为:
(1)计算在不同pH下相对反应速率填写在下表:略
(2)
(3)9.
(4)变化梯度愈小,愈能更准确推断此酸的最适pH值.
解析
解:(1)将1克切碎的新鲜的肝脏置于不同pH值的过氧化氢溶液中,收集2cm3氧气的相对反应速率是,结果见表格.
(2)依据(1)的表格做出曲线图.
(3)由表格数据可以看出,在pH为9时,相对反应速率是最快的,所以最适pH值是9.
(4)要更准确的测定最适pH值,需要设计一系列梯度越小的pH值来做实验,变化梯度愈小,愈能更准确推断此酸的最适pH值.
故答案为:
(1)计算在不同pH下相对反应速率填写在下表:略
(2)
(3)9.
(4)变化梯度愈小,愈能更准确推断此酸的最适pH值.
下列有关酶的实验设计思路正确的是( )
正确答案
解析
解:A、过氧化氢的分解受温度影响,所以不能用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响,A错误;
B、利用淀粉、蔗糖、淀粉酶来验证酶的专一性时,不可采用碘液检测,应该选用斐林试剂,B错误;
C、酶的高效性是相对无机催化剂而言的,所以研究酶的高效性时,应用酶和无机催化剂对比,C正确;
D、胃蛋白酶的适宜pH是1.5-2.0,所以利用胃蛋白酶、蛋清来验证pH对酶活性的影响时,pH不能设置成3、7、11,D错误.
故选:C.
如图一表示的是pH对植物和人的淀粉酶活性的影响;如图二表示的是3种脱氢酶(A、B、C)的活性受温度影响的情况.下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、读图可知,图二中活性温度范围最广的是酶A而非B,A错误;
B、图二中酶C活性的变化曲线处在单一上升的区间内,所以无法看出其最适温度,B正确;
C、图一中,由酸到碱,淀粉酶活性先升高后降低,C错误;
D、图一中pH为3时,植物淀粉酶空间结构发生了变化,D错误.
故选:B.
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