Question

10．如图甲表示唾液淀粉酶催化唾液淀粉水解的模型，为了研究温度对唾液淀粉酶活性的影响，设置三个实验组：A组（20℃）、B组（40℃）和C组（60℃），据图分析：

（1）甲模型能解释酶的催化具有专一性，a代表唾液淀粉酶．酶催化作用的原理是降低化学反应的活化能．
（2）甲同学为了探究温度对人唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下实验步骤：
①选取A、B、C3支试管中分别加入pH7.0适宜浓度缓冲液5mL，再分别加入质量分数为1%的淀粉液1mL．
②各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1mL，摇匀．
③将3支试管分别放入20℃，40℃，60℃恒温水浴中，保温时间相同且合适．
④取出各试管，分别加入斐林试剂2mL，摇匀．
⑤观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适温度．
上述实验步骤中有2处错误，请更正（不考虑试剂的浓度和加入量、温度梯度以及实验重复次数），以便实验能得到正确的预期结果．
a③中60℃应改为37℃，因人唾液淀粉酶作用的最适温度为37℃．
b在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在沸水浴中一段时间．因为在高温条件下斐林试剂与还原糖反应显色．
（3）乙同学测得产物浓度随时间变化如乙图所示：三个温度条件下，该酶活性最高的是B组．
（4）如果在时间t₂时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t₃时，C组产物总量不变，原因是60℃条件下，t₂时酶已失活，即使增加底物，反应产物总量也不会增加．

Answer 1

分析 分析甲题图可知，a与b结合后，a没有发生改变，但是b物质生成了c物质和d物质，因此a是唾液淀粉酶，此图证明酶的专一性；分析图乙可知，在40℃酶的活性最高，其次是20℃时，60℃条件下，由于温度过高，t₂时酶已失活．

解答 解：（1）甲模型是钥匙和锁的关系，能解释酶的催化具有专一性，a代表唾液淀粉酶．酶催化作用的原理是降低化学反应的活化能．
（2）a、本实验的目的是探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响．因为唾液淀粉酶的最适温度为37℃，70℃高温会破坏酶的空间结构，使酶失去活性，从而干扰实验结果．所以要将步骤③中的70℃改为37℃．
b、用斐林试剂鉴定还原性糖时需要水浴加热，所以步骤④中加入斐林试剂摇匀后，需将试管放在盛有开水的大烧杯中，用酒精灯加热煮沸2min（分）左右．
（3）分析曲线图可知：在B组（40℃），反应到达化学平衡所需要的时间最短，故三个温度条件下，该酶活性最高的是B组．
（4）C组为60℃条件下温度对某种酶活性的影响曲线，看图可知，在时间t₂时，产物浓度不再改变，高温酶已经失活，此时向反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t₃时，C组产物总量也不变．
故答案为：
（1）专一性   a   降低化学反应的活化能
（2）a③中60℃应改为37℃，因人唾液淀粉酶作用的最适温度为37℃
b在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在沸水浴中一段时间．因为在高温条件下斐林试剂与还原糖反应显色
（3）B
（4）不变     60℃条件下，t₂时酶已失活，即使增加底物，反应产物总量也不会增加

点评 此题以研究唾液淀粉酶的催化作用会受哪些因素的影响为出发点，考查了学生科学探究的能力．解此题从确定、控制实验变量，设置对照实验等方面入手，难度不大．