- 降低化学反应活化能的酶
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如图是用来研究温度对酵母菌酒精发酵的影响装置.广口瓶内含有悬浮在2%蔗糖中的2.5g酵母,实验记录的是玻璃管中小液滴移动的距离(单位:cm),结果下表.依据该实验装置和实验数据判断,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、本实验研究的是温度对酵母菌酒精发酵的影响,酵母菌无氧呼吸产生酒精和CO2,随着呼吸的进行,瓶内气压上升,所以实验装置中小液滴移动的方向是向右,A正确;
B、从表中数据可看出,35℃时液滴移动的距离和幅度最大,说明无氧呼吸强度最强,因此酵母菌中参与酒精发酵的酶的最适温度为35℃左右,B错误;
C、由于温度影响细胞呼吸中酶的活性,所以在一定的温度范围内,随温度的升高,发酵作用增强,C正确;
D、在35℃时,4 min后玻璃管中小液滴不再移动,说明蔗糖已经被完全分解,所以广口瓶内的蔗糖完全被酵母菌利用至少需要4 min,D错误.
故选:AC.
某研究小组为探究影响过氧化氢分解的因素,做了三个实验.相应的实验结果如图所示(实验1、实验2均在适宜条件下进行.实验3其他条件适宜).请分析回答:
(1)实验1、2中的自变量分别为______和______.
(2)实验2结果反映,在b、c所对应的H2O2浓度范围内,过氧化氢溶液浓度会______(填“升高”“降低”或“不影响”)过氧化氢酶的活性,bc段O2产生速率不再增大的原因最可能是______.
(3)实验1若温度升高到10℃,加过氧化氢酶的催化反应曲线斜率将______(填“增大”、“减小”或“不变”);加Fe3+的催化反应曲线斜率将______(填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)实验3的结果显示,过氧化氢酶的最适pH为______点对应的pH,实验结果表明,当pH小于d或大于f时,过氧化氢的活性将永久丧失,其原因是______.
正确答案
解:(1)由曲线图分析可知,实验1,2,3中的自变量分别为催化剂的种类、H2O2浓度、pH.
(2)实验2结果反映,在b、c所对应的H2O2浓度范围内,过氧化氢溶液浓度会不影响过氧化氢酶的活性,be段O2产生速率不再增大的原因最可能是酶的数量有限.
(3)实验1在适宜条件下进行,若温度升高10℃,加过氧化氢酶的活性将会降低,其催化的反应曲线斜率将减小;温度升高,过氧化氢本身也会分解,故加Fe3+的催化反应曲线斜率将增大.
(4)实验3的结果显示,过氧化氢酶的最适pH为e,实验结果表明,当pH小于d或大于f时,酶的空间结构被破坏,导致过氧化氢的活性将永久丧失.
故答案为:
(1)催化剂的种类 H2O2的浓度
(2)不影响 酶的数量有限
(3)减小 增大
(4)e 酶的空间结构被破坏
解析
解:(1)由曲线图分析可知,实验1,2,3中的自变量分别为催化剂的种类、H2O2浓度、pH.
(2)实验2结果反映,在b、c所对应的H2O2浓度范围内,过氧化氢溶液浓度会不影响过氧化氢酶的活性,be段O2产生速率不再增大的原因最可能是酶的数量有限.
(3)实验1在适宜条件下进行,若温度升高10℃,加过氧化氢酶的活性将会降低,其催化的反应曲线斜率将减小;温度升高,过氧化氢本身也会分解,故加Fe3+的催化反应曲线斜率将增大.
(4)实验3的结果显示,过氧化氢酶的最适pH为e,实验结果表明,当pH小于d或大于f时,酶的空间结构被破坏,导致过氧化氢的活性将永久丧失.
故答案为:
(1)催化剂的种类 H2O2的浓度
(2)不影响 酶的数量有限
(3)减小 增大
(4)e 酶的空间结构被破坏
如图曲线反映的是某种酶的催化反应速率与反应物浓度的关系.在一定的温度和pH条件下,A点以前和以后反应速率的限制因素是( )
正确答案
解析
解:曲线图中,A点之前,随着曲线的上升,酶促反应速率逐渐加快,说明A点以前影响酶促反应速率的因素是反应物浓度;而A点之后,随着曲线的上升,酶促反应速率不再加快,说明A点以后影响酶促反应速率的因素是酶的数量.
故选:B.
为探究不同温度下加酶洗衣粉的洗涤效果,在不同温度下清洗同种化纤布上的油渍,如表为实验记录.请据实验结果回答下列问题
(1)本实验的自变量是______;无关变量有______、______等.
(2)根据实验的数据,可推断此洗衣粉中酶的最适温度约是______.
(3)若50℃的条件下,增加一组普通洗衣粉(不含酶)的实验,那这个实验还可以证明______.
正确答案
解:(1)本实验的目的是探究不同温度下加酶洗衣粉的洗涤效果,因此自变量是温度;无关变量有洗衣粉用量、油渍面积大小、洗涤用水量等.
(2)根据表中数据可知,50℃时清除油渍所需的时间最短,由此可推断此洗衣粉中酶的最适温度约是50℃.
(3)若50℃的条件下,增加一组普通洗衣粉(不含酶)的实验,那这个实验还可以证明酶具有催化作用.
故答案为:
(1)温度 洗衣粉用量、油渍面积大小、洗涤用水量等(答出任2点即可)
(2)50℃
(3)酶具有催化作用
解析
解:(1)本实验的目的是探究不同温度下加酶洗衣粉的洗涤效果,因此自变量是温度;无关变量有洗衣粉用量、油渍面积大小、洗涤用水量等.
(2)根据表中数据可知,50℃时清除油渍所需的时间最短,由此可推断此洗衣粉中酶的最适温度约是50℃.
(3)若50℃的条件下,增加一组普通洗衣粉(不含酶)的实验,那这个实验还可以证明酶具有催化作用.
故答案为:
(1)温度 洗衣粉用量、油渍面积大小、洗涤用水量等(答出任2点即可)
(2)50℃
(3)酶具有催化作用
下列关于影响酶反应速率(V)因素的研究中,条件控制--预期结果的关系合理的是( )
正确答案
解析
解:A、在有足够的底物时,且温度、pH值等条件适宜且恒定,则酶反应速率V与酶浓度成正比,即酶的浓度越大,反应速率越快,A正确;
B、当酶浓度、温度和pH恒定时,在底物浓度很低的范围内,反应初速与底物浓度成正比;随着底物浓度的增加,反应速率的增加量逐渐减少;当底物浓度增加到一定量时,反应速率达到最大值,此时再增加底物浓度也不能使反应速率再增加,B错误;
C、在酶浓度和底物一定,pH的适宜的条件下,适宜温度时反应速率最大;低于适宜温度时,V与温度成正比;高于适宜温度时,V与温度成反比,C错误;
D、在酶浓度和底物一定,温度适宜的条件下,适宜pH时反应速率最大;低于适宜pH时,V与pH成正比;高于适宜pH时,V与pH成反比,D错误.
故选:A.
通过实验研究温度对a、b、c三种酶活性的影响,结果如图.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、据图无法判断c酶的最适温度,A错误;
B、该实验有两个自变量(温度和酶的种类),一个因变量(酶的活性),B正确;
C、三种酶中c酶的最适温度最高,C错误;
D、根据曲线图无法判断pH升高后曲线b的顶点是否会上移,若该实验是在最适pH下进行的,则pH升高后曲线b的顶点会下移,D错误.
故选:B.
在探究活动中采集和处理实验材料是十分重要的一环.下列有关材料选择及处理的叙述中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、沸水会使酶的空间结构发生改变失活,斐林试剂需要50-60℃水浴加热,A错误;
B、利用干酵母探究细胞呼吸方式时,需先将酵母细胞活化,否则实验现象不明显,B正确;
C、不研磨过氧化氢酶存在于细胞内,影响效果,但是仍然会产生气泡,C错误;
D、大肠杆菌含有细胞壁,不适合用来提取DNA,D错误.
故选:B.
为了验证pH对过氧化氢酶活性的影响,请根据提供的材料用具,完成下面的实验,并回答有关问题:
材料用具:试管,量筒,滴管,试管架,pH试纸,新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液,新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液,质量分数为5%的盐酸溶液,质量分数为5%的氢氧化钠溶液,蒸馏水等.
(1)实验原理:过氧化氢酶可以使过氧化氢分解成水和氧气.
(2)实验步骤:
①取三支试管,分别编号为1、2、3号,向1号、2号、3号试管内各滴入2滴______
②向1号试管内加入1mL蒸馏水,向2号试管内加入______,向3号试管内加入______,并振荡试管.
③再向1号、2号、3号试管中各加入2mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液
④仔细观察各试管内______,并记录.
(3)实验结果:
(4)通过上述实验,得出的结论是:过氧化氢酶的活性需要适宜的______.
(5)将某一溶液pH直接由1升到10的过程中,过氧化氢酶的活性______,原因是______.
(6)在坐标图中画出过氧化氢酶的活性与pH的关系曲线(画出大致趋势即可).
______
(7)要鉴定过氧化氢酶的化学本质,可将该酶液与双缩脲试剂混合,若反应液呈紫色,则该酶的化学本质为______.
正确答案
解:(2)①本实验目的是探究pH对过氧化氢酶活性的影响,自变量是pH,因变量是过氧化氢酶的活性,其他变量都是无关变量,故先在1号、2号、3号试管中各加入2滴20%的肝脏研磨液.
②再在1号、2号、3号试管中各加入2mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液,再向l号试管内加入l mL蒸馏水,向2号试管内加入1mL质量分数为5%的盐酸溶液,向3号试管内加入1mL质量分数为5%的氢氧化钠溶液,
并振荡试管.
③再向1号、2号、3号试管中各加入2mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液
④过氧化氢分解产生气泡的多少反应了过氧化氢酶活性的高低,仔细观察各试管内产生气泡的多少,并记录.
(3)在最适pH时,酶的活性最高,当高于或低于最适pH时,酶的活性都会降低,故实验结果为:1号试管中产生气泡很多,2、3号试管中产生气泡非常少.
(4)实验结论:pH为7左右时过氧化氢酶的活性较高,而pH偏高、偏低时过氧化氢酶的活性降低.
(5)将某一溶液pH直接由1升到10的过程中,过氧化氢酶的活性不变,原因是PH值=1时酶已经失活,即使pH值恢复到最适,酶的活性也不能恢复.
(6)pH为7左右时过氧化氢酶的活性较高,而pH偏高、偏低时过氧化氢酶的活性降低,图见答案.
(7)蛋白质与双缩脲试剂反应呈现紫色.
故答案为:
(2)①20%的肝脏研磨液 ②1mL氢氧化钠溶液 1mL盐酸
④产生气泡的多少
(3)1号试管中产生气泡很多,2、3号试管中产生气泡非常少.
(4)PH
(5)不变 过氧化氢酶已失去活性
(6)
(7)蛋白质
解析
解:(2)①本实验目的是探究pH对过氧化氢酶活性的影响,自变量是pH,因变量是过氧化氢酶的活性,其他变量都是无关变量,故先在1号、2号、3号试管中各加入2滴20%的肝脏研磨液.
②再在1号、2号、3号试管中各加入2mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液,再向l号试管内加入l mL蒸馏水,向2号试管内加入1mL质量分数为5%的盐酸溶液,向3号试管内加入1mL质量分数为5%的氢氧化钠溶液,
并振荡试管.
③再向1号、2号、3号试管中各加入2mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液
④过氧化氢分解产生气泡的多少反应了过氧化氢酶活性的高低,仔细观察各试管内产生气泡的多少,并记录.
(3)在最适pH时,酶的活性最高,当高于或低于最适pH时,酶的活性都会降低,故实验结果为:1号试管中产生气泡很多,2、3号试管中产生气泡非常少.
(4)实验结论:pH为7左右时过氧化氢酶的活性较高,而pH偏高、偏低时过氧化氢酶的活性降低.
(5)将某一溶液pH直接由1升到10的过程中,过氧化氢酶的活性不变,原因是PH值=1时酶已经失活,即使pH值恢复到最适,酶的活性也不能恢复.
(6)pH为7左右时过氧化氢酶的活性较高,而pH偏高、偏低时过氧化氢酶的活性降低,图见答案.
(7)蛋白质与双缩脲试剂反应呈现紫色.
故答案为:
(2)①20%的肝脏研磨液 ②1mL氢氧化钠溶液 1mL盐酸
④产生气泡的多少
(3)1号试管中产生气泡很多,2、3号试管中产生气泡非常少.
(4)PH
(5)不变 过氧化氢酶已失去活性
(6)
(7)蛋白质
如图中,横轴表示酶的催化反应条件,纵轴表示酶的催化反应速率,能正确反映温度、pH和底物浓度与酶催化反应速率关系的曲线分别是( )
正确答案
解析
解:(1)温度能影响酶促反应速率,在最适温度前,随着温度的升高,酶活性增强,酶促反应速率加快;到达最适温度时,酶活性最强,酶促反应速率最快;超过最适温度后,随着温度的升高,酶活性降低,酶促反应速率减慢.这与图中甲曲线相符;
(2)pH能影响酶促反应速率,在最适pH前,随着pH的升高,酶活性增强,酶促反应速率加快;到达最适pH时,酶活性最强,酶促反应速率最快;超过最适pH后,随着pH的升高,酶活性降低,酶促反应速率减慢.这与图中甲曲线相符;
(3)底物浓度能影响酶促反应速率,在一定范围内,随着反应物浓度的升高,酶促反应速率逐渐加快,最终保持相对稳定.这与图中丙曲线相符.
故选:D.
某同学为验证pH值对酶活性的影响,设计了如下表的方法步骤.下列评价中不合理的是( )
正确答案
解析
解:A、实验设计要遵循对照原则,该实验缺少正常pH值的对照组,A正确;
B、过酸或过碱都会破坏酶的空间结构而使酶失活,因此两个试管中的都不会淀粉被水解,滴加碘变蓝,B正确;
C、只有在中性和酸性条件下,碘才能使淀粉变蓝,而在碱性条件下,碘不会使淀粉变蓝,因此该实验不宜用碘鉴定,C错误;
D、该实验中应该先将淀粉溶液和淀粉酶溶液分别调节到相应的pH值,然后再混合,D正确.
故选:C.
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