【題目】受損傷的馬鈴薯細胞內(nèi)酚氧化酶(PPO)和底物(酚類物質(zhì))直接接觸,引起馬鈴薯的褐變,為探究溫度對PPO活性的影響,實驗小組進行如下實驗:
(1)PPO粗提液的提取
低溫下將新鮮馬鈴薯用蒸餾水洗凈、去皮,取20g樣品放入含50mL磷酸緩沖液(pH值為5.5)的研缽中,同時加入少量石英砂,研磨、離心、上清液即為PPO的粗提液,加緩沖液研磨的目的是
(2)不同溫度下PPO活性的測定

步驟順序

試管1

試管2

試管3

試管4

試管5

試管6

試管7

試管8

PPO粗提液

2mL

2mL

2mL

2mL

酚類底物

2mL

2mL

2mL

2mL

反應(yīng)

混合振蕩

混合振蕩

混合振蕩

混合振蕩

溫度預(yù)處理

(5min)0℃

15℃

30℃

45℃

保溫時間

5min

5min

5min

5min

記錄結(jié)果

+

++++

++++

++

(注:反應(yīng)底物充足;實驗結(jié)果中“+”越多褐色越深)
①實驗步驟順序有不妥之處,請改正
②實驗結(jié)果表明:15℃和30℃溫度條件,PPO具有相同的活性,從酶的特性分析其原因是
③為進一步探究PPO最適溫度,應(yīng)在范圍內(nèi)設(shè)置溫度梯度.
(3)I.在溫度30℃的條件下,取等量提取液分別加到四支盛有等量過氧化氫溶液、pH分別為3、5、7、9的試管中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)每一支試管都產(chǎn)生氣體.請回答:
①該實驗的課題是:
②各實驗組均在30℃下進行的原因是:a;b
Ⅱ.將加入4支試管中的馬鈴薯提取液的量減半,重復(fù)實驗I.分別測定實驗I、Ⅱ中過氧化氫在相同時間內(nèi)的含量變化,繪制成如圖所示曲線,請回答:曲線A是實驗(選填I(lǐng)或Ⅱ)的結(jié)果.

【答案】
(1)保持PPO的活性(防止PPO失活)
(2)“反應(yīng)”步驟改在“溫度預(yù)處理”之后,在酶的最適溫度前后,可以有相同的催化效率,15℃~30℃
(3)探究不同pH對過氧化氫酶活性的影響,30℃是過氧化氫酶作用的適宜溫度,排除溫度變化(無關(guān)變量)對實驗結(jié)果的影響,Ⅱ
【解析】解:(1)過酸、過堿都會使酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞,使酶失活,研磨時加緩沖液研磨的目的是防止酚氧化酶(PPO)失活.(2)①本實驗應(yīng)該將酶和底物先放在不同的溫度條件下一段時間,再將相同溫度下的酶和底物混合,故“反應(yīng)”步驟改在“溫度預(yù)處理”之后.

②15℃和30℃溫度條件,PPO具有相同的活性,是因為在酶的最適溫度前后,可以有不同的溫度條件相同的催化效率.

③15℃和30℃溫度條件,PPO具有相同的活性,故該酶的最適溫度位于15℃﹣30℃之間,故在15℃﹣30℃范圍內(nèi)設(shè)置溫度梯度,可以進一步探究酶的最適溫度.(3)Ⅰ、①該題自變量是不同pH值,因變量為酶活性,所以實驗?zāi)康氖翘骄坎煌琾H對過氧化氫酶活性的影響.

②30℃是過氧化氫酶的適宜溫度,恒溫是排除溫度變化(無關(guān)變量)對實驗結(jié)果的影響.

Ⅱ、圖中的A曲線和B曲線相比,A曲線在相同時間情況下,底物剩余量較B多,說明酶量更少,是實驗Ⅱ結(jié)果的曲線.

所以答案是:(1)保持PPO的活性(防止PPO失活)(2)①“反應(yīng)”步驟改在“溫度預(yù)處理”之后

②在酶的最適溫度前后,可以有相同的催化效率

③15℃30℃(3)Ⅰ.①探究不同pH對過氧化氫酶活性的影響

②30℃是過氧化氫酶作用的適宜溫度 排除溫度變化(無關(guān)變量)對實驗結(jié)果的影響

Ⅱ.Ⅱ

【考點精析】本題主要考查了酶的特性的相關(guān)知識點,需要掌握高效性:催化效率比無機催化劑高許多;專一性:每種酶只能催化一種或一類化合物的化學反應(yīng);在最適宜的溫度和pH下,酶的活性最高才能正確解答此題.

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