Question

为了检测某种酶X在37℃时对3种二糖(糖A、糖B、糖C)的作用，设计了如下图所示的实验。5min后检测每只试管中的单糖和二糖，结果如下表：

	试管1	试管2	试管3
单糖	无	无	有
二糖	有	有	无

（1）该实验将三支试管均置于相同温度中的目的是_________________。

（2）从本实验中，可得出的结论是：__________________。

（3）为进一步检测该酶与pH的关系，请用下面所给的材料和实验室中的基本设备，设计一个实验，探究pH对酶活性的影响。

实验材料：酶X，糖A溶液、糖B溶液、糖C溶液(自选一种)，斐林试剂，不同pH的物质(酸、水、碱)。

实验步骤：

①取三支洁净试管，向三只试管中均加入1ml酶X溶液，编号为A、B、C。

②向A、B、C三只试管分别加入______________________，摇匀。

③将________溶液各2mL注入A、B、C三只试管中，置于___________中保温5 min。

④向各支试管中分别加入________________，然后水浴加热5 min，观察颜色变化。

（4）下图是H₂O₂酶活性受pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pH=b时H₂O₂分解产生的O₂量随时间的变化，当温度降低时，e点的变化是 ________，d点的变化是________；当pH=c时，酶活性为________，原因是________________________________________。

Answer

排除干扰因素(温度)对实验结果的干扰 酶具有专一性 lmL酸、1mL水、1mL碱(适量且等量的酸、水、碱) 糖C 37℃水浴 2mL(适量)斐林试剂 不变 右移 零 强碱条件下改变了酶的空间结构

【解析】

1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。

2、酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性。

3、影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适温度（p H）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低.另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。

4、酶能降低化学反应的活化能，提高化学反应速率，其它条件不变，酶浓度越高，化学反应速率越快，但酶不能改变化学反应的平衡点。

5、生物实验设计应遵循单一变量原则和对照原则。

6、本题是通过实验探究酶的专一性和pH对酶活性的影响，（1）、（2）是分析实验结果获取结论，（3）是设计实验探究pH对酶活性的影响，先根据实验目的分析实验的原理、实验的自变量、因变量和无关变量，按照单因子变量的原则和对照原则对实验进行设计。

（1）生物实验设计应遵循单一变量原则和对照原则，且酶的催化作用需要适宜的外界条件，实验中将三支试管均置于相同温度中的目的是排除干扰因素（温度）对实验结果的干扰。

（2）分析表格可知，该酶能分解3试管中的二糖，不能分解1、2试管中的二糖，说明酶具有专一性。

（3）分析题意可知，本实验的目的是检测该酶的催化作用与pH的关系；实验原理是某种指示剂对二糖有颜色反应，对单糖无颜色反应，处于最适宜pH条件下，二糖在酶的催化作用下水解成单糖，不出现颜色反应，pH过高、或过低酶的活性降低甚至失去活性，二糖不能水解成单糖，与指示剂呈现一定的颜色反应；实验的自变量是pH不同，因变量是否出现颜色反应，其它属于无关变量，结合生物实验设计的原则、其实验步骤如下：

①取三支洁净试管，向三只试管中均加入1mL的酶X溶液，编号为A、B、C。

②遵循单一变量的原则设计对照实验，即向A试管中加入1mL酸，向B试管中加入1mL水，向C试管中加入1ml碱，摇匀。

③将糖C溶液各2mL注入到A、B、C三只试管中，置于37℃水浴中保温5min。

④在各支试管中分别加入2mL斐林试剂，然后水浴加热5min，观察颜色变化。

（4）图2-甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线，图2-乙表示在最适温度下，pH=b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化，当温度降低时，酶的活性降低、催化化学反应的速率降低，到达化学反应平衡点需要的时间延长、但化学反应的平衡点保持不变，即当温度降低时，e点不变、d点右移；当pH=c时，酶因处在较高的pH下空间结构发生改变而变性失活。