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石油燃烧会产生二氧化硫、三氧化氮等有毒气体,污染环境,乙醇燃烧的产物是二氧化碳和...

石油燃烧会产生二氧化硫、三氧化氮等有毒气体,污染环境,乙醇燃烧的产物是二氧化碳和水,可部分替代石油燃料。科学家发现利用纤维素酶、酵母菌等可将纤维素转化成乙醇,耐高温纤维素酶可以加速催化纤维素水解成还原糖,从而有利于酵母菌发酵产生乙醇。为探究新菌株产生的纤维素酶能否耐受80℃高温,进行以下实验:

 

试管1

试管2

第一步

加入适量缓冲液

加入等量纤维素酶溶液(缓冲液配制)

第二步

80℃水浴保温10 min

第三步

加入适量纤维素溶液

第四步

加入________试剂

第五步

60℃水浴保温2 min

第六步

观察实验现象

 

(注:缓冲液能维持溶液pH稳定,不影响反应过程。)

1)本实验的自变量是________,酶的作用原理是_______________________

2)若纤维素被彻底水解,则其产物是________________。第四步加入的试剂是________,该试剂与还原糖发生反应,形成________沉淀。

3)预测实验结果与结论:

①若__________________,则表明该纤维素酶能耐受80℃高温;

②若________________,则表明该纤维素酶不能耐受80℃高温。

 

有无催化剂(有无纤维素酶) 降低化学反应的活化能 葡萄糖 斐林试剂 砖红色 试管1没有砖红色沉淀(或呈蓝色),试管2有砖红色沉淀 试管1和2均没有砖红色沉淀(或呈蓝色) 【解析】 根据实验目的“为探究新菌株所产纤维素酶能否耐受80℃高温”,因此需对纤维素酶进行高温处理,然后观察是否能将纤维素水解产生还原糖,还原糖可用斐林试剂或班氏试剂鉴定观察是否产生砖红色沉淀。 (1)根据表格分析可知,试管1加入适量缓冲液,试管2加入等量纤维素酶溶液(缓冲液配制),故本实验的自变量是有无催化剂(有无纤维素酶);酶的作用原理是降低化学反应的活化能。 (2)还原糖可与斐林试剂在水浴加热的条件下会产生砖红色沉淀,纤维素的基本单位是葡萄糖,若纤维素被彻底水解,则其产物是葡萄糖。葡萄糖是还原性糖,第四步加入的试剂是斐林试剂,该试剂与还原糖在水浴加热的条件下发生反应,形成砖红色沉淀。 (3)如果纤维素酶能耐受80℃高温,则经80℃高温处理后,依然能使纤维素水解,经斐林试剂检测能出现砖红色沉淀;反之,不能出现砖红色沉淀。故预测实验结果与结论为: ①若试管1没有砖红色沉淀(或呈蓝色),试管2有砖红色沉淀,则表明该纤维素酶能耐受80℃高温; ②若试管1和2均没有砖红色沉淀(或呈蓝色),则表明该纤维素酶不能耐受80℃高温。
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考点分析:
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