Question

【题目】下列列出的材料供任意选用，实验用具充足.且试剂浓度适宜，回答有关问题。

各溶液均新配制：淀粉酶溶液、肝脏研磨液、FeCl3溶液、淀粉溶液、蔗糖溶液、过氧化氢溶液、HCl、NaOH、热水、蒸馏水、冰块、碘液、斐林试剂

（1）生物体内酶的化学本质是__________，酶催化作用的机理是________________。

（2）利用所供材料，_____________（选填“能”或“不能”）通过实验验证“酶具有高效性”。

（3）研究淀粉酶的专一性，选用的反应物最好是____________________，应选用_____________（试剂）检测是否出现相应的颜色变化从而来获取实验结果。为了较长时间保存唾液淀粉酶，应选用温度为 _________（选填：“4℃”、“37℃”、“60℃”），pH为 ________（选填：“1.5”、“6.5”、“10.5”）的条件。

Answer 1

【答案】蛋白质或RNA 降低化学反应的活化能 能 淀粉和蔗糖 斐林试剂 4℃ 6.5

【解析】

本题以实验器材为背景，综合考查了酶的本质、作用机理、酶制剂保存时所注意的事项等，此外还考查了学生设计、分析实验的能力。

（1）酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数的是RNA。酶是生物催化剂，和无机催化剂一样，酶催化化学反应的机理是降低化学反应的活化能，只不过同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。（2）酶的高效性是指酶在适宜条件下催化效率是无机催化剂的107~1011倍。要证明这个问题，就需要用酶和无机催化剂作比较得出结论，在题目给定的材料中可用肝脏研磨液（含过氧化氢酶）、FeCl3溶液、过氧化氢溶液来证明。实验证明在单位时间内肝脏研磨液（含过氧化氢酶）催化过氧化氢的速率比FeCl3溶液催化的速率高得多。（3）酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。要研究淀粉酶的专一性，可用两种思路，一种思路是：用同一种酶催化不同的化学反应来证明，另一种思路是：用不同的酶催化同一物质完成某一化学反应。就题目给定的材料来看，我们可以采用第一种思路；用同一种酶催化不同的反应物以观察其化学变化。因此选用的反应物应是淀粉溶液和蔗糖溶液，这样淀粉酶可催化淀粉水解，而不能催化蔗糖水解，从而证明了酶的专一性。选用的试剂应选用斐林试剂而不能选用碘液，这是因为淀粉可以被淀粉酶催化水解产生还原糖，而蔗糖不能被淀粉酶催化水解。还原糖与斐林试剂作用会产生砖红色沉淀，而蔗糖不是还原糖，不会产生砖红色沉淀，从而将两者区分开来。不能用碘液是因为蔗糖不能与碘液发生颜色反应，蔗糖的水解产物也不能与碘液发生颜色反应。唾液淀粉酶的本质是蛋白质，在0℃左右时，唾液淀粉酶的活性很低，但唾液淀粉酶的空间结构稳定，在适宜的温度下唾液淀粉酶的活性可以升高。因此，唾液淀粉酶适于在低温（0~4℃）下保存。pH为6.5。因为过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。