Question

某学校生物兴趣小组进行探究pH值对淀粉酶催化淀粉水解速率影响的实验，小潘同学制订了下列实验方案：
实验方案（以下步骤依次进行）：
①取5支试管，标上A、B、C、D、E．
②在A、B、C、D、E 5支试管中分别加入1mL质量分数2%的新鲜唾液淀粉酶溶液．
③向5支试管中分别加人10mL质量分数为3%的淀粉溶液．
④在A试管中加入2mL质量分数为2%的盐酸，B试管中加入2mL质量分数为5%的盐酸，C试管中加入2mL蒸馏水，D试管中加入2mL质量分数为2%的氢氧化钠溶液，E试管中加入2mL质量分数为5%的氢氧化钠溶液，摇匀．
⑤室温下进行实验5min后，从各试管中分别取3份样液以测定计算相应组别的淀粉含量．
（1）请指出上述实验方案中存在的两处错误，并加以改正．
1）

 

；2）

 

．
（2）小朱同学对上述实验方案修正后，重新进行了实验，记为实验一．同时还做了如下实验二：将加入5支试管中的淀粉酶溶液的量减半，重复上述实验．在相同时间内，分别测得两次实验中淀粉含量变化，实验结果如图．请分析回答：
1）实验一中的自变量是

 

，无关变量有

 

、

 

（写出两种）．
2）曲线甲是

 

实验的结果，理由是

 

．
3）曲线甲和乙中，淀粉含量的最低点所对应的横坐标相同的原因是

 

；当pH值上升到一定值时两组实验的淀粉含量均为100%，请分析其原因

 

．
（3）小李同学对该探究活动存在一个疑问，他不肯定在没有唾液淀粉酶的情况下，淀粉在不同pH值的溶液中是否发生水解，若要解答这一疑问，应对实验方案进行怎样的修正？

 

．

Answer 1

考点：探究影响酶活性的因素,酶的特性

专题：

分析：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），据此分析解答．

解答： 解：（1）在探究pH值对淀粉酶催化淀粉水解速率影响的实验中，应该先创设一组不同的pH值的环境，所以1）实验中③④的顺序不对，应先进行④再进行③；唾液淀粉酶的适宜温度是37℃左右，所以2）温度设置不当，步骤⑤应改为在37℃的恒温水浴中进行实验．
（2）1）实验一中探究的是pH值对淀粉酶的影响，自变量是pH值，无关变量指的是对实验结果有影响，又不是探究的条件，在此实验中的无关变量是实验温度和唾液淀粉酶的量等．
2）曲线甲是实验二的结果，在实验二中，淀粉溶液的量减半，所以生成物的量也减半，所以结合曲线图，甲是实验二的结果．
3）曲线甲和乙中，淀粉含量的最低点所对应的横坐标相同的原因是同一种酶的最适pH值是一定的，不会随浓度的不同而改变，酶的作用需要适宜的pH值，过高或过低都会使酶的空间结构发生改变，使酶变性失活，不能催化淀粉的水解，当pH值上升到一定值时两组实验的淀粉含量均为100%．
（3）在实验的步骤①中添加5支试管，分成相应的A'、B'、C'、D'、E'5组，在步骤②中不加入2%的新鲜唾液淀粉酶溶液，而是加入1mL蒸馏水，其余按原来实验步骤和条件进行实验来验证淀粉在不同的pH值的条件下会不会分解．
故答案为：
（1）1）实验中③④的顺序不对，应先进行④再进行③
2）温度设置不当，步骤⑤应改为在37℃的恒温水浴中进行实验
（2）1）pH值   实验温度   唾液淀粉酶溶液的量
2）二   pH值为7时，曲线甲对应淀粉分解量为曲线乙的一半
3）同一种酶的最适pH值是一定的，不会随浓度的不同而改变   高pH值使唾液淀粉酶变性失活，不能催化淀粉的水解
（3）在实验的步骤①中添加5支试管，分成相应的A'、B'、C'、D'、E'5组，在步骤②中不加入2%的新鲜唾液淀粉酶溶液，而是加入1mL蒸馏水，其余按原来实验步骤和条件进行实验．

点评：此题主要考查酶的概念以及酶的特性，意在考查学生对基础知识的理解掌握，难度适中．