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【题目】受损伤的马铃薯细胞内酚氧化酶(PPO)和底物(酚类物质)直接接触,引起马铃薯的褐变,为探究温度对PPO活性的影响,实验小组进行如下实验:
(1)PPO粗提液的提取
低温下将新鲜马铃薯用蒸馏水洗净、去皮,取20g样品放入含50mL磷酸缓冲液(pH值为5.5)的研钵中,同时加入少量石英砂,研磨、离心、上清液即为PPO的粗提液,加缓冲液研磨的目的是
(2)不同温度下PPO活性的测定

步骤顺序

试管1

试管2

试管3

试管4

试管5

试管6

试管7

试管8

PPO粗提液

2mL

2mL

2mL

2mL

酚类底物

2mL

2mL

2mL

2mL

反应

混合振荡

混合振荡

混合振荡

混合振荡

温度预处理

(5min)0℃

15℃

30℃

45℃

保温时间

5min

5min

5min

5min

记录结果

+

++++

++++

++

(注:反应底物充足;实验结果中“+”越多褐色越深)
①实验步骤顺序有不妥之处,请改正
②实验结果表明:15℃和30℃温度条件,PPO具有相同的活性,从酶的特性分析其原因是
③为进一步探究PPO最适温度,应在范围内设置温度梯度.
(3)I.在温度30℃的条件下,取等量提取液分别加到四支盛有等量过氧化氢溶液、pH分别为3、5、7、9的试管中,结果发现每一支试管都产生气体.请回答:
①该实验的课题是:
②各实验组均在30℃下进行的原因是:a;b
Ⅱ.将加入4支试管中的马铃薯提取液的量减半,重复实验I.分别测定实验I、Ⅱ中过氧化氢在相同时间内的含量变化,绘制成如图所示曲线,请回答:曲线A是实验(选填I或Ⅱ)的结果.

【答案】
(1)保持PPO的活性(防止PPO失活)
(2)“反应”步骤改在“温度预处理”之后,在酶的最适温度前后,可以有相同的催化效率,15℃~30℃
(3)探究不同pH对过氧化氢酶活性的影响,30℃是过氧化氢酶作用的适宜温度,排除温度变化(无关变量)对实验结果的影响,Ⅱ
【解析】解:(1)过酸、过碱都会使酶的空间结构被破坏,使酶失活,研磨时加缓冲液研磨的目的是防止酚氧化酶(PPO)失活.(2)①本实验应该将酶和底物先放在不同的温度条件下一段时间,再将相同温度下的酶和底物混合,故“反应”步骤改在“温度预处理”之后.

②15℃和30℃温度条件,PPO具有相同的活性,是因为在酶的最适温度前后,可以有不同的温度条件相同的催化效率.

③15℃和30℃温度条件,PPO具有相同的活性,故该酶的最适温度位于15℃﹣30℃之间,故在15℃﹣30℃范围内设置温度梯度,可以进一步探究酶的最适温度.(3)Ⅰ、①该题自变量是不同pH值,因变量为酶活性,所以实验目的是探究不同pH对过氧化氢酶活性的影响.

②30℃是过氧化氢酶的适宜温度,恒温是排除温度变化(无关变量)对实验结果的影响.

Ⅱ、图中的A曲线和B曲线相比,A曲线在相同时间情况下,底物剩余量较B多,说明酶量更少,是实验Ⅱ结果的曲线.

所以答案是:(1)保持PPO的活性(防止PPO失活)(2)①“反应”步骤改在“温度预处理”之后

②在酶的最适温度前后,可以有相同的催化效率

③15℃30℃(3)Ⅰ.①探究不同pH对过氧化氢酶活性的影响

②30℃是过氧化氢酶作用的适宜温度 排除温度变化(无关变量)对实验结果的影响

Ⅱ.Ⅱ

【考点精析】本题主要考查了酶的特性的相关知识点,需要掌握高效性:催化效率比无机催化剂高许多;专一性:每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应;在最适宜的温度和pH下,酶的活性最高才能正确解答此题.

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