Question

I．某小组在探究“影响酶活性的条件”的实验时，提出“过氧化氢酶的活性是否受pH影响”的问题，并设计实验操作步骤如下：

①向甲、乙两试管内各加入2 mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液。

②向甲试管内加入l mL质量分数为5%的盐酸，向乙试管内加入1 mL质量分数为5%的氢氧化钠溶液。

③向甲、乙两试管内各加入2滴新鲜的质量分数为20%的猪肝研磨液。

④观察试管中发生的变化。请依据该小组设计的实验操作步骤，回答下列问题：

（1）该实验的变量中，过氧化氢分解速率是        ，可观测的指标是         。

（2）上述操作步骤中存在明显的缺陷，清指出：                      。

（3）将制备好的猪肝研磨液分别进行高温和冷藏处理，经高温处理后，实验效果不明显，冷藏处理不影响实验效果，原因是                    。

Ⅱ．胰腺外分泌部能分泌消化酶（如胰蛋白酶等）；内分泌部能分泌与血糖调节有关的激素。如胰岛素可以溶解于酒精，在一定的酸性液体环境里仍具有生物活性。科技小组甲为提取胰岛素，在室温下，把正常牛的胰腺粉碎，加酒精充分混合后过滤，经检测没有提取出有生物活性的胰岛素；他们又对提取的过程进行改进：手术结扎胰管让外分泌部萎缩死亡，再取该胰腺粉碎，加酒精充分混合后过滤，提取出有生物活性的胰岛素。

（1）改进实验前未能提取到有生物活性胰岛素的原因是       ；改进后能提取到有生物活性胰岛素的原因是           。

（2）科技小组乙在研究甲小组的方案后，发现了在酸性环境下把胰腺粉碎，用酒精也能提取出有生物活性的胰岛素，原因是         。请你结合所学的知识，再提出一个能提取出具有生物活性胰岛素的新的实验思路（简要回答）                。

Answer

I．（1）因变量 气泡产生的速度（带火星木条的复燃程度）。

（2）应再做一组pH为7的实验。（答案合理给分）

（3）高温会使酶失活，低温不会。

Ⅱ．（1）胰岛素能被胰蛋白酶分解破坏 胰管结扎使胰腺外分泌部细胞萎缩死亡，不产生胰蛋白酶，胰岛素没有被分解破坏

（2）在酸性条件下胰蛋白酶失活 利用低温抑制胰蛋白酶活性提取出有生物活性的胰岛素（答案合理给分）

【解析】I．（1）该实验的变量中，过氧化氢分解速率是因变量，可通过观察试管中产生的气泡数量作为过氧化氢分解速率的指标。

（2）该实验缺少对照实验，应增加丙试管，在第二步中加入1mL蒸馏水，其他步骤相同。

（3）过氧化氢酶是蛋白质，在高温处理时蛋白质变性，而冷藏时蛋白质没有变性，所以高温条件下酶不能发挥作用，而低温条件后再升高温度可使酶活性恢复。

Ⅱ．（1）由题意可知，改进实验前未能提取到有生物活性胰岛素的原因是胰岛素能被胰蛋白酶分解破坏；改进后能提取到有生物活性胰岛素的原因是胰管结扎使胰腺外分泌部细胞萎缩死亡，不产生胰蛋白酶，胰岛素没有被分解破坏。

（2）在酸性环境下胰蛋白酶失活，故在酸性环境下把胰腺粉碎，用酒精也能提取出有生物活性的胰岛素。利用低温抑制胰蛋白酶活性提取出有生物活性的胰岛素。

【考点定位】探究影响酶活性的因素

【名师点睛】总结：酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活）。