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【题目】(12分)凝乳酶能催化乳汁凝固。在探究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响的实验,先将酶和乳汁分别放入1支试管,然后将2支试管放入同一水浴(温度用T ℃表示)环境中持续15 min,再将温度相同酶和乳汁倒入同一试管中混合,再放回原温度的水浴中保温,并记录凝乳所需的时间。

通过实验记录在不同的温度下凝乳所需的时间,结果如下表:

组别

水浴温度(℃)

凝乳时间(min)

A

10

不凝固

B

20

7.0

C

30

4.0

D

40

1.5

E

50

4.0

F

60

不凝固

(1)酶在细胞代谢中具体作用是______________________。

(2)请为该实验拟一个课题名称:____________________________。本实验的因变量是___________

(3)温度影响凝乳时间是通过影响________________来实现的。

(4)如果将F组装置内混合物冷却至40 ℃,最可能的实验结果会是______________________。为什么?_________________________________________

(5)依据表格内容,凝乳酶催化乳汁凝固的活性最适温度一定是40 ℃吗?______________________,怎样通过进一步的实验验证你的结论?________________________________________________

【答案】(12分,除标明外,每空1分)

(1)降低反应的活化能

(2)探究温度对酶活性的影响 凝乳时间(2分)

(3)凝乳酶的活性(或酶活性)(2分)

(4)不凝固 在60 条件下酶已变性失活,即使温度降到40 ,酶活性不能恢复(2分)

(5)不一定 在30~50 之间缩小温度梯度,重复上述实验,找到乳汁凝固时间最短时对应的温度(2分)

【解析】(1)酶在细胞代谢中具体作用是降低反应的活化能。(2)由题可知,本实验的目的是探究温度对酶活性的影响从表格可知,测量指标为凝乳所需的时间,因此本实验的因变量是凝乳时间。(3)凝乳酶能催化乳汁凝固,酶的活性受温度影响,因此温度影响凝乳时间是通过影响酶的活性来实现的。(4)高温破坏酶的空间结构使酶永久失活,即使温度降低,酶的活性也不能恢复,装置F组中的酶已经失活,将F组混合物冷却至40 ℃,乳汁凝固时间不变(不能凝固)。(5)通过以上实验,只能确定凝乳酶的适宜温度为40 ℃左右,不能得出凝乳酶的最适温度是40 ℃的结论。分析表格数据可知,该酶催化作用的最适温度在30~50 ℃之间,要探究该酶催化作用的最适温度,30~50 范围内设置更小的温度梯度,其他条件不变,重新进行实验,凝乳时间最短对应的温度接近最适温度。

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组别

处理方法

实验现象

1

冰水(0 ℃)

没有气泡产生

2

凉水(10 ℃)

只能看到少量气泡

3

温水(30 ℃)

产生气泡,由慢到快,由少到多

4

热水(55 ℃)

始终没有气泡产生

(1)分析表格中实验现象,其根本原因是温度影响了____________________从数据中分析____________________(填不能)得到酵母菌发酵的最适温度。

(2)实验3的装置中最初液滴未移动,在15 min后液滴缓慢向____________________(填)移动,整个过程细胞中产生该气体的场所有_______________________

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