Question

【題目】萌發(fā)的小麥種子中α淀粉酶和β淀粉酶的含量會(huì)顯著增高。α淀粉酶不耐酸、較耐熱，在pH為3．6、0℃下可迅速失活，而β淀粉酶耐酸、不耐熱，在70℃條件下15 min后失活。根據(jù)它們的這種特性，可分別測(cè)定一種酶的催化效率。某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了“提取小麥種子中α淀粉酶并測(cè)定α淀粉酶催化淀粉水解的最適溫度”的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)材料：萌發(fā)3天的小麥種子（芽長(zhǎng)約1 cm）。

主要試劑及儀器：5%的可溶性淀粉溶液、碘液、蒸餾水、石英砂、恒溫水浴鍋等。

實(shí)驗(yàn)步驟：

步驟一：制備酶溶液。

―→―→

步驟二：將酶液經(jīng)一定方法處理，取出后冷卻。

步驟三：取6支干凈的、體積相同并具刻度的試管依次編號(hào)，按下表要求加入試劑，再觀察各試管內(nèi)的顏色變化。(注：＋表示溶液變藍(lán)色，－表示溶液不變藍(lán)色)

試管編號(hào)	1	2	3	4	5	6
① 加入5%的可溶性淀粉溶液(mL)	8	8	8	8	8	8
②恒溫水浴5 min	0℃	20℃	40℃	60℃	80℃	100℃
③加入處理后的酶液	1	1	1	1	1	1
④恒溫水浴5 min	0℃	20℃	40℃	60℃	80℃	100℃
⑤溶液混合，振蕩后恒溫水浴5 min	0℃	20℃	40℃	60℃	80℃	100℃
⑥加入碘液，振蕩后觀察顏色變化	＋＋＋	＋＋	＋	—	＋＋	＋＋＋

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）選用萌發(fā)的小麥種子提取酶液的主要理由是_____________。

（2）步驟二的處理方法是____________。

（3）根據(jù)試管________中觀察的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可推斷α淀粉酶的最適溫度為________左右。

（4）該實(shí)驗(yàn)中能否選用斐林試劑檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果？________。理由是_____________。

（5）若要進(jìn)一步研究小麥種子中β淀粉酶的最適溫度，則需獲得β淀粉酶保持活性而α淀粉酶失活的酶溶液。則步驟二處理的方法是________________________。

（6）步驟三的表格中，若②和③順序顛倒，將_____(填“影響”或“不影響”)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

Answer 1

【答案】小麥種子萌發(fā)時(shí)形成大量的淀粉酶 70℃水浴中15 min 4 60℃ 不能 斐林試劑檢測(cè)時(shí)需水浴加熱，會(huì)改變?cè)搶?shí)驗(yàn)中的溫度，影響實(shí)驗(yàn)最終結(jié)果 置于pH為3．6、溫度為0℃下的環(huán)境中 影響

【解析】

小麥種子中含淀粉豐富，萌發(fā)時(shí)形成大量淀粉酶；該實(shí)驗(yàn)測(cè)定α淀粉酶催化淀粉水解的最適溫度，因此要使取得的酶液中的β淀粉酶失去活性，而根據(jù)α淀粉酶較耐熱，β淀粉酶不耐熱的特性，在70℃條件下將獲得的酶液處理15 min，可使酶液中的β淀粉酶失活；根據(jù)α淀粉酶不耐酸，在pH為3.6、0℃下可迅速失活，而β淀粉酶耐酸的特性，只需將步驟一中制取的酶液置于pH為3.6，溫度為0℃的環(huán)境中短暫時(shí)間，使α淀粉酶失去活性，即可得到β淀粉酶保持活性而α淀粉酶失活的酶溶液。

（1）題干信息“萌發(fā)的小麥種子中的α淀粉酶和β淀粉酶的含量會(huì)顯著增高”，所以要從萌發(fā)的小麥種子中提取α淀粉酶。

（2）要提取小麥種子中a淀粉酶，需通過(guò)將提取物放置在70℃條件下15min，去除β淀粉酶，留下α淀粉酶，故步驟二具體操作是將酶液置于70℃水浴中15min。

（3）測(cè)定α淀粉酶最適宜溫度實(shí)驗(yàn)中，自變量是溫度，因變量是淀粉的分解速率或淀粉的剩余量，可用顏色變化表示淀粉的剩余量，因變量與自變量的關(guān)系是，藍(lán)色越淺，說(shuō)明淀粉剩余量越少，酶活性越高；試管4中碘液不變色，說(shuō)明60℃時(shí)該酶的活性比其他實(shí)驗(yàn)溫度下高，所以可以推斷最適溫度為60℃左右。

（4）利用斐林試劑檢測(cè)產(chǎn)物量時(shí)，需要水浴加熱，預(yù)設(shè)的反應(yīng)溫度就會(huì)發(fā)生改變，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所以不能選用斐林試劑檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

（5）根據(jù)α淀粉酶不耐酸、較耐熱，在pH為3.6、溫度為0 ℃下會(huì)迅速失活，而β淀粉酶耐酸、不耐熱，在70°C條件下15min后失活，故還可將步驟一中制取的酶液置于pH為3.6、溫度為0℃的環(huán)境中（短暫時(shí)間，使α淀粉酶失去活性）獲得β淀粉酶保持活性而α淀粉酶失活的酶溶液。

（6）步驟三的表格中，若②和③順序顛倒，則酶與反應(yīng)物先混合后又置于不同溫度條件下，由于酶具有高效性，先常溫混合已經(jīng)發(fā)生催化分解，故將影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。