Question

7．分析相關資料并回答下列問題：影響酶活性的因素除了溫度、pH以外，還有些化學物質能使酶活性增加，稱為酶的激活劑，有些化學物質能使酶的活性降低甚至喪失，稱為酶的抑制劑．如Cl^-是唾液淀粉酶的激活劑，Cu²⁺是唾液淀粉酶的抑制劑．實驗試劑：唾液淀粉酶溶液（用人的唾液稀釋而成），3%淀粉溶液，碘液，0.3%NaCl，1%CuSO₄，1%Na₂SO₄，蒸餾水．實驗步驟：取4支干凈的試管，按下表的設置，加入相應的試劑．將4支試管都放入到溫度為①37℃水浴鍋中保溫15min．期間每隔1分鐘取樣，滴加碘液進行鑒定，觀察反應進行情況．

試管號	1	2	3	4
唾液淀粉酶溶液	1mL	1mL	1mL	1mL
蒸餾水	1mL
1%  CuSO4		1mL
1%  Na2SO4			③1mL
0.3%  NaCl				1mL
3%淀粉溶液	②2mL	2mL	2mL	2mL

（1）請為本實驗擬定一個課題探究激活劑和抑制劑對酶活性的影響．
（2）步驟①中設置的溫度應為37℃；表中②③應添加的試劑量分別為2mL、1mL．
（3）請分析設置3號試管的目的作為對照，排除SO₄^2-、Na⁺對酶活性的影響．
（4）該實驗的無關變量可以是淀粉溶液和酶溶液的濃度、體積或反應的溫度、pH或反應時間、取樣時間．
（5）若1號試管在第5min時取出的樣液，滴加碘液后開始呈現(xiàn)出黃色（碘液的顏色），請預測其它3支試管的鑒定結果與1號試管的不同處．
2號試管滴加碘液后呈現(xiàn)藍色；3號試管與1號試管相同；4號試管比1號試管更早呈現(xiàn)出黃色（或不變藍）．

Answer 1

分析 分析題干信息和表格中的實驗步驟可知，該實驗的目的是探究激活劑和抑制劑對酶活性的影響，實驗的自變量是酶的激活劑和抑制劑的種類，試劑的濃度、用量、反應的溫度、pH和時間，底物的種類、濃度、用量等屬于無關變量，無關變量應保持一致且適宜，淀粉是否發(fā)生水解和水解的速度是因變量，可以用碘液處理通過顏色變化來判斷；按照實驗設計的對照原則和單一變量原則對實驗進行分析、完善并預期結果獲取結論．

解答 解：（1）分析題干信息可知，Cl^-能使酶活性增加，是唾液淀粉酶的激活劑，Cu²⁺能使酶的活性降低甚至喪失，是唾液淀粉酶的抑制劑；分析表格中的實驗步驟可知，該實驗的自變量是Cl^-和Cu²⁺，因此該實驗的課題是探究激活劑和抑制劑對酶活性的影響．
（2）溫度是無關變量，無關變量應適宜且一致，唾液淀粉酶的最適宜溫度是37℃，因此步驟①中設置的溫度應為37℃；淀粉溶液的量是無關變量，無關變量應該一致，因此②淀粉溶液的量應該是2ml；試劑的體積屬于無關變量，應該一致，因此③1%Na₂SO₄的量應該是1ml．
（3）分析表格中的信息可知，3號試管中加入的物質是1ml淀粉酶溶液，1ml1%Na₂SO₄溶液、2ml淀粉溶液，作用是與2試管、4試管對照，排除Na⁺，SO₄^2-對酶活性的影響．
（4）無關變量是在實驗中，除了自變量外，實驗過程中存在一些可變因素，能對實驗結果造成影響的量，這些變量稱為無關變量變量，為了確保實驗結果的準確性，需要對無關變量進行控制，保持無關變量一致且適宜，本實驗中的淀粉溶液和酶溶液的濃度、體積或反應的溫度、pH或反應時間、取樣時間等均屬于無關變量．
（5）若1號試管在第5min時取出的樣液，滴加碘液后開始呈現(xiàn)出黃色（碘液的顏色），說明唾液淀粉酶已將淀粉催化水解，則2號試管由于加入的Cu²⁺是唾液淀粉酶的抑制劑，則會導致滴加碘液后呈現(xiàn)藍色，相反4號試管由于加入的Cl^-是唾液淀粉酶的激活劑，則會導致滴加碘液后比1號試管更早呈現(xiàn)出黃色（或不變藍），而3號試管加入的Na₂SO₄既不是激活劑也不是抑制劑、滴加碘液后與1號試管相同．
 故答案應為：
（1）探究激活劑和抑制劑對酶活性的影響     
（2）37℃2mL    1mL
（3）作為對照，排除SO₄^2-、Na⁺對酶活性的影響
（4）淀粉溶液和酶溶液的濃度、體積或反應的溫度、pH或反應時間、取樣時間
（5）滴加碘液后呈現(xiàn)藍色     與1號試管相同      比1號試管更早呈現(xiàn)出黃色（或不變藍）

點評 本題的知識點是激活劑和抑制劑對酶活性的影響，通過題干和表格信息分析出實驗目的和原理，由實驗目的分析出實驗的自變量、因變量和無關變量是解題的突破口，對實驗設計的對照原則和單一變量原則的理解和應用及根據實驗原理預期實驗結果獲取結論是解題的關鍵．