Question

【題目】某學校研究性學習小組從泉山公園的牡丹中提取出一種酶，為了探究該酶催化分解的底物是葡萄糖還是蔗糖，研究性學習小組的同學們動手設計并做了如下圖所示的實驗。請回答問題：

（1）據圖分析可能的實驗結果：

①若兩只試管均_____________（填“出現”或“不出現”）磚紅色沉淀，則說明該酶催化的底物是葡萄糖；

②若兩只試管均_____________（填“出現”或“不出現”）磚紅色沉淀，則說明該酶催化的底物是蔗糖。

（2）通過上述實驗，確定該酶催化分解的底物為蔗糖，為探究該酶催化作用的最適pH，設計實驗的基本思路是先用等量的系列 _____________ 梯度的緩沖液處理該酶，再加入蔗糖進行實驗，實驗過程中注意控制_____________（至少答出兩點）等無關變量。

（3）若該酶活性隨pH變化情況如右圖所示，則問題（2）中，磚紅色沉淀顏色最深的試管對應右圖中__________點的pH。若將某試管的pH由c調整為b再調整為a的過程中，試管中的顏色_________（填“會”或“不會”）發生變化。

（4）同學們還用圖示實驗過程探究該酶催化作用的最適溫度，盡管實驗操作規范無誤，結果仍然沒有得到預期的實驗結果，請分析實驗失敗的原因最可能是_______________________________________。

Answer 1

【答案】不出現 出現 pH值 溫度、保溫時間、加入的葡萄糖的量等 b 不會 不能用斐林試劑檢測，會改變反應的溫度

【解析】

酶的特性：高效性、專一性（一種酶只能催化一種或一類化學反應）和溫和性（需要適宜的溫度和PH）。

（1）酶具有專一性，該酶若能催化葡萄糖（還原糖）的分解則不能催化蔗糖（蔗糖是非還原糖，其水解產物是還原糖）的水解，則2組加入斐林試劑后均不會出現磚紅色反應，該酶若能催化蔗糖的水解則不能催化葡萄糖的分解，則2組遇斐林試劑均會產生磚紅色反應。

（2）若要探究酶的最適PH，則自變量應該是一系列的PH梯度，因變量是蔗糖的剩余量或產物的生成量。該實驗中的無關變量有：溫度、時間等。

（3）由圖可知，PH為b時酶活性最強，還原糖生成量最多，磚紅色顏色最深。PH為c時酶已失活，再改變PH，則酶活性不變。

（4）探究溫度對酶活性的影響實驗中，不能選擇斐林試劑作為鑒定試劑，因為它需要水浴加熱，會破壞原本設定的溫度。