Question

12．下面是有关酶的探究实验，A组同学的课题是探究pH对过氧化氢酶活性的影响，B组同学的课题是探究酶的专一性．
Ⅰ．A组同学设计了如下实验，请根据提供的材料用具，完成下面的实验，并回答有关问题：
材料用具：试管，量筒，滴管，试管架，pH试纸；新鲜的质量分数为20%的鸡肝研磨液；新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液，质量分数为5%的盐酸溶液，质量分数为5%的氢氧化钠溶液，蒸馏水等．
（1）实验步骤：
①如图所示，先在1号、2号、3号试管中各加入2mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液，再向1号试管内加入1mL蒸馏水，向2号试管内加入1mL（等量）氢氧化钠溶液，向3号试管内加入1mL（等量）盐酸溶液，并振荡试管．
②向1号、2号、3号试管内各滴入2滴新鲜的质量分数为20%的鸡肝研磨液．
③仔细观察各试管内产生气泡的多少，并记录实验现象．
（2）实验结果：1号试管内产生的气泡较多，2号和3号试管内产生的气泡较少．
（3）实验结论：过酸过碱可以影响酶的活性．
Ⅱ．B组同学为了探究酶的专一性，现用可溶性淀粉溶液、蔗糖溶液（两者都是非还原糖）以及唾液淀粉酶溶液、斐林试剂等材料进行实验．
（1）实验步骤：（完成空格中的内容）

操作顺序	操作项目	甲试管	乙试管
A	注入可溶性淀粉溶液	2mL	-
B	注入蔗糖溶液	-	2mL
C	注入唾液淀粉酶溶液	1mL	1mL

①取两支洁净的试管，编上号，然后按照上表中的要求进行操作．
②轻轻振荡这两支试管，使试管内的液体混合均匀，然后将试管的下半部浸到37℃左右的热水中，保持5min．
③取出试管，各加入1mL斐林试剂并振荡摇匀．
④将两支试管的下半部放进50～65℃的热水中，保持2min．
⑤观察并记录两支试管内溶液发生的变化．
（2）实验结果：甲试管出现砖红色沉淀，乙试管不出现砖红色沉淀．
（3）实验结论：酶具有专一性
（4）实验分析：该实验的自变量是加入试管的淀粉与蔗糖．

Answer 1

分析 Ⅰ、该实验的目的是探究过氧化氢酶的活性是否受pH影响．实验设计应该遵循对照原则和单一变量原则，该实验的自变量是pH，因变量是过氧化氢酶的活性，其他都是无关变量．影响酶活性的因素主要有温度和pH，低温能使酶的活性降低，但不会使酶失活，而高温、过酸和过碱都会使酶失活．
Ⅱ、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：Ⅰ、（1）①实验目的是探究pH对过氧化氢酶活性的影响，故先在1号、2号、3号试管中各加入2mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液，再向l号试管内加入l mL蒸馏水，向2号试管内加入1mL（等量）氢氧化钠溶液，向3号试管内加入1mL（等量）盐酸溶液，并振荡试管．
②据题分析可知，向1号、2号、3号试管内各滴入2滴鸡肝研磨液．
③气泡的多少反应了过氧化氢酶活性的高低．仔细观察各试管内产生气泡的多少，并记录．
（2）在最适pH时，酶的活性最高；当高于或低于最适pH时，酶的活性都会降低．故实验结果为：1号试管内产生的气泡较多；2号和3号试管内产生的气泡较少．
（3）实验结果表明，过酸过碱可以影响过氧化氢酶的活性．
Ⅱ、（1）探究酶的专一性，需要设计对照实验，B组注入蔗糖溶液，C组注入淀粉酶溶液．
（2）加入斐林试剂以后水浴加热，甲号试管出现砖红色沉淀，乙号试管不出现砖红色沉淀．
（3）唾液淀粉酶可以催化淀粉水解为还原糖，不能催化蔗糖水解为还原糖，即酶具有专一性．
（4）因为淀粉酶能将可溶性淀粉分解成葡萄糖（麦芽糖），葡萄糖属于还原糖，与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀．淀粉酶不能将蔗糖分解成葡萄糖，蔗糖不与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀．可推知该实验的自变量是加入试管的淀粉与蔗糖（或“反应物的不同”或“反应物的种类”）．
故答案为：
Ⅰ．（1）①1mL（等量）氢氧化钠溶液　　1mL（等量）盐酸溶液
③产生气泡的多少
（2）1号试管内产生的气泡较多，2号和3号试管内产生的气泡较少
Ⅱ．（1）①B蔗糖溶液　　C唾液淀粉酶溶液
（2）甲试管出现砖红色沉淀，乙试管不出现砖红色沉淀
（3）酶具有专一性
（4）加入试管的淀粉与蔗糖（或“反应物的不同”或“反应物的种类”）

点评 本题考查影响酶活性的因素及探究实验，重点是考查影响酶活性的探究实验，要求学生掌握实验设计的原则，准确判断实验的自变量、因变量和无关变量，同时要掌握影响酶促反应速率的因素．酶作为生物催化剂，不仅具有一般无机催化剂的特点，还具有专一性、高效性和温和性等特点，所有这些内容都是生物实验的好素材．以酶的特性为知识背景，可以较好的测试学生的实验知识及操作能力．