Question

为探究温度对酶活性的影响，某兴趣小组做了如下实验。

第一步：在T₁和T₂两个不同温度条件下，利用淀粉酶催化淀粉水解，编组为A、B。反应结束后使淀粉酶失活。

第二步：从A、B两组装置中取出等量溶液，分别倒入U形管的甲、乙两侧，此时两侧液面高度相同，一段时间后观察U型管两侧面高度变化。

请回答下列问题：

（1）淀粉酶能催化淀粉水解的原理是_____________。

（2）该实验选用淀粉酶，而不用H₂O₂酶作为研究对象的原因是_____________；实验中的无关变量有_____________（至少需写两个）。

（3）若甲测液面高于乙侧，则说明该淀粉酶的活性在T₁温度下____________（填“大于”、“小于”或“等于”）T₂温度下。

（4）为确定T₁温度和该淀粉酶最适温度的关系，利用T₃温度（T₃＞T₁）替代T₂温度重复上述实验，若甲测液面低于乙侧，则说明该淀粉酶的最适温度___________（填“一定”或“不一定”）大于T₁温度。

Answer

（9分，除特殊标注外每空2分）

（1）酶能显著降低化学反应的活化能

（2）温度会直接影响H2O2分解而影响实验结果 淀粉酶溶液的浓度、用量（淀粉溶液的浓度、用量、pH等其他合理答案）

（3）大于（1分）

（4）一定

【解析】（1）酶的作用机理是降低化学反应的活化能。

（2）温度会直接影响H2O2分解而影响实验结果，所以不能用过氧化氢探究温度对酶活性的影响。实验中，自变量是温度，则淀粉酶溶液的浓度、用量等属于无关变量。

（3）若甲测液面高于乙侧，则说明该淀粉酶的活性在T1温度下大于T2温度下，产生的产物多，导致浓度高，吸收了水分，液面升高。

（4）用了比T1温度高的T3温度，结果乙液比甲液高，说明乙液中酶的活性高，即说明该淀粉酶的最适温度一定大于T1温度。

【考点定位】探究温度对酶活性的影响

【名师点睛】实验设计的单一变量原则：变量，或称因子，是指实验过程中所被操作的特定因素或条件。按性质不同，通常可分为三类：实验变量、反应变量和无关变量。（1）实验变量，也称为自变量，指实验中由实验者所操纵的因素或条件。反应变量，亦称因变量，指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。通常，实验变量是原因，反应变量是结果，二者具有因果关系。实验的目的在于获得和解释这种前因后果。例如，在“温度对酶活性”的实验中，所给定的低温（冰块）、适温（37℃）、高温（沸水浴）就是实验变量。而由于低温、适温、高温条件变化，唾液淀粉酶水解淀粉的活性也随之变化，这就是反应变量，该实验即在于获得和解释温度变化（实验变量）与酶的活性（反应变量）的因果关系。（2）无关变量，也称控制变量，指实验中除实验变量以外的影响实验现象或结果的因素或条件。显然，无关变量会对反应变量有干扰作用，例如，上述实验中除实验变量（低温、适温、高温）以外，PH、试管洁净程度、唾液新鲜程度、可溶性淀粉浓度和纯度、试剂溶液的剂量、浓度和纯度，实验操作程度，温度处理的时间长短等等，都属于无关变量，要求对低温、适温、高温3组实验是等同、均衡、稳定的；如果无关变量中的任何一个或几个因素或条件，对3个实验组的给定不等同、不均衡、不稳定，则会在实验结果中产生干扰，造成误差。实验的关键之一在于控制无关变量，以减少误差。