Question

14．将一个土豆（含有过氧化氢酶）切成大小和厚薄相同的若干片，放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中（如图1所示），以探究酶促反应的相关问题．根据实验现象与数据分析答题．

（1）若土豆片为4片时，每隔5分钟记录一次数据，根据数据绘制出如曲线图2.20分钟后，气体量不再增加的原因是过氧化氢的量有限．
（2）若土豆片为8片时，和上述实验所得的曲线（图2实线）相比，实验结果的曲线最可能是下列C图中的虚线．若土豆片为2片时，和上述实验所得的曲线（图2实线）相比，实验结果的曲线最可能是下列D图中的虚线．如果要获得更多的气体，在不改变溶液体积的条件下，可采取的方法是增加过氧化氢的浓度，其结果可用A图中的虚线表示．

（3）为保证上述实验的科学性，需要控制的其他外界因素有温度（或光照或气压等）．这样才能符合实验设计的单一变量原则．

Answer 1

分析 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、酶能降低化学反应的活化能，提高化学反应速率，在底物充足，其它条件不变的情况下，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．
4、生物实验设计应遵循单一变量原则和对照原则．
5、分析题图：
图1中的土豆片中含有过氧化氢酶，可催化针筒中过氧化氢的分解释放氧气；
图2是在反应物（过氧化氢）量一定时，随着化学反应的进行，溶液中反应物逐渐减少，生成物（氧气）增加量逐渐减少，最终不再有生成物产生（生成物的量达到最大）的变化曲线图．

解答 解：（1）图2是在土豆片为4片时，每隔5分钟记录一次数据，根据数据绘制出的氧气产生量随时间变化的曲线图，由图知当实验进行到一定时候，气体量不再增加，原因是针筒中过氧化氢的量有限，过氧化氢已经被分解完．
（2）图2是在土豆片为4片时，每隔5分钟记录一次数据，根据数据绘制出的氧气产生量随时间变化的曲线图，若将土豆片由5片改为8片，实质是增加酶浓度，在一定范围内，酶浓度增加，化学反应速率增加，但酶作为催化剂，只能加速化学反应速率，不改变最终生成物的量，即土豆片为8片时，和上述实验所得的曲线（图2实线）相比，实验结果的曲线最可能是C图中的虚线；相反，若将土豆片改为2片时，实质是减小酶浓度，在一定范围内，酶浓度减小，化学反应速率减弱，但酶作为催化剂，只能加速化学反应速率，不改变最终生成物的量，即土豆片为2片时，和上述实验所得的曲线（图2实线）相比，实验结果的曲线最可能是D图中的虚线；如果要获得更多的气体，需要增加反应底物（过氧化氢）的量，在不改变溶液体积的条件下，可通过增加过氧化氢的浓度来实现，此时根据数据绘制出的氧气产生量随时间变化的曲线图较上述实验所得的曲线（图2实线）高，其实验结果的曲线最可能是A图中的虚线．
（3）在研究影响酶催化活性的实验中，有许多因素可能影响实验结果，如反应温度、反应溶液体积、反应时间、环境气压等，因此实验应该注意控制除自变量以外的变量，使各组实验在相同条件下进行，这样才能符合实验设计的单一变量原则．
故答案为：
（1）过氧化氢的量有限
（2）C　D    增加过氧化氢的浓度      A
（3）温度（或光照或气压等）        单一变量

点评 本题结合探究酶促反应的实验图和根据该实验中的数据绘制出的氧气产生量随时间变化的曲线图，考查酶的特性和影响酶促反应的外界因素的知识，考生识记酶的概念、本质和特性，明确外界条件对酶活性的影响是解题的关键．