Question

【題目】在研究不同pH對酶活性的影響的實(shí)驗(yàn)中，準(zhǔn)備5支含有等量蛋白酶溶液但pH不同的試管，每支試管中加一塊1 cm3正方體凝固蛋白塊，試管均置于25 ℃室溫條件下。各試管蛋白塊消失的時(shí)間記錄如下表，請據(jù)下表回答：

試管編號	酶溶液的pH	蛋白塊消失的時(shí)間/min
1	1	13
2	2	9
3	3	11
4	4	45
5	5	>60

（1）請用曲線定性表示pH與酶活性及蛋白塊消失時(shí)間之間的關(guān)系__________。

（2）如圖中的曲線表示不同pH對酶催化作用的影響。其中縱坐標(biāo)（V）表示蛋白塊體積（cm3），橫坐標(biāo)（t）表示蛋白塊消失所需的時(shí)間（min），則能表示2號試管實(shí)驗(yàn)情況的曲線是__________。

（3）若5號試管的實(shí)驗(yàn)情況為曲線Ⅳ，你如何解釋？______________________________。

（4）請?zhí)峁﹥煞N改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的方法，使實(shí)驗(yàn)?zāi)茉诟�短時(shí)間內(nèi)完成，并解釋每種方法為什么能縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間。

方法一：___________________________。

解釋：_____________________________。

方法二：________________________。

解釋：___________________。

（5）為了確定蛋白塊的消失是由于酶的作用，則還應(yīng)對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行什么設(shè)計(jì)？請說明控制的變量。___________________________。

Answer 1

【答案】 Ⅰ pH為5的溶液使蛋白酶失活，蛋白塊幾乎不分解 將1 cm3正方體蛋白塊分為更小的方塊 增大了蛋白質(zhì)與酶的接觸面積 將25 ℃改為37 ℃ 在一定溫度范圍內(nèi)，溫度越高，酶的活性越大；最適溫度時(shí)，酶的活性最強(qiáng) 另增加一個(gè)試管作為對照組，放入等量的蛋白塊，將溶液的pH調(diào)至2，但不加酶溶液，只加與酶溶液等量的蒸餾水

【解析】

酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有生物催化能力的有機(jī)物，大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于無機(jī)催化劑）、專一性（一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行）、需要適宜的溫度和pH值（在最適條件下，酶的催化活性是最高的，低溫可以抑制酶的活性，隨著溫度升高，酶的活性可以逐漸恢復(fù)，高溫、過酸、過堿可以使酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，使酶永久性的失活）。

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，橫軸為pH，縱軸為酶的活性和蛋白塊消失的時(shí)間，畫圖如下：

（2）據(jù)圖2曲線可知，曲線I表示蛋白塊消失時(shí)間最短，對比表格數(shù)據(jù)，與2號試管相符。

（3）若5號試管的實(shí)驗(yàn)情況為曲線Ⅳ，其原因是pH為5的溶液使蛋白酶失活，導(dǎo)致蛋白塊幾乎不分解。

（4）方法一：將1cm3正方體蛋白塊分為更小的方塊。

解釋：增大了蛋白質(zhì)與酶的接觸面積。

方法二：將25℃改為37℃。

解釋：在一定溫度范圍內(nèi)，溫度越高，酶的活性越大；最適溫度時(shí)，酶的活性最強(qiáng)。

（5）為確認(rèn)蛋白塊的消失是由于酶的作用，還應(yīng)該設(shè)置一組對照，自變量是酶的有無，其他條件都相同，所以另增加一個(gè)試管，放入等量的蛋白塊并將pH調(diào)至2，但不加酶溶液，而只加與酶溶液等量的蒸餾水。