题目列表(包括答案和解析)
下面是探索影响酶活性的条件的两个实验:
Ⅰ.在研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响实验中,某同学进行了如下操作:
①取6支洁净的试管,编上号,并且分别注入2 mL新鲜乳汁。
②将6支试管分别放入不同水浴温度下,维持各自的温度5 min。
③在6支试管中各注入1 mL新鲜凝乳酶溶液,摇匀后,在各自的水浴温度下保温。
④观察并记录凝乳所需要的时间,如果如表所示:
试管编号 | 水浴温度℃ | 凝乳时间(min) |
A | 10 | 不凝固 |
B | 20 | 7.0 |
C | 30 | 4.0 |
D | 40 | 1.5 |
E | 50 | 4.0 |
F | 60 | 不凝固 |
请回答:
(1)将装有凝乳酶和新鲜乳汁的A、F两支试管在各自的水浴温度下保温20 min后,同
时转入40 ℃的水浴温度下保温,两支试管内的反应为:A________,F________。
(2)根据对以上所有实验结果的分析,可以得出的实验结论有:
①________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.受上述实验的启发,某同学设计了一个在室温20 ℃条件下证明PH影响过氧化氢酶
催化过氧化氢分解的实验方案。
实验材料和用具:(略)
实验方法和步骤:
①取3支洁净的试管,编号A、B、C。
②向3支试管中分别注入体积分数为3%的过氧化氢溶液。
③向3支试管中分别注入新鲜的家鸡肝脏研磨液(其内含有过氧化氢酶)。
④向3支试管中分别注入蒸馏水、质量分数为5%的盐酸、质量分数为5%的氢氧化钠
溶液。
⑤堵住试管口,轻轻振荡这3支试管,使试管内的物质混合均匀。
⑥将点燃但无火焰的卫生香分别放在3支试管内液面的上方,观察哪支卫生香燃烧猛
烈。
该实验方案经过其他同学参与讨论后,一致认为:
(1)实验步骤的顺序出现了明显的错误。最佳的实验步骤应该是:
①→______→______→________→______→______。
(2)实验方法上也有一处错误,即在整个实验过程中,应注意
________________________________________________________________________。
生物体内的化学反应一般都需要酶的参与。下图(一)示意酶抑制剂的作用原理:竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点,从而抑制酶活性;非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,从而抑制酶的活性。图(二)示意谷氨酸脱羧酶的催化反应速度。请据图回答下列问题:
(1)大多数酶的化学本质是____________,所用的鉴定试剂与斐林试剂使用方法有何不同?__________________________。(答两点即可)。
(2)某抑制剂的化学结构与细菌合成细胞壁的底物无任何相似,但仍能抑制细菌合成细胞壁相关的酶的活性,其原因可能____________。
(3)若某抑制剂对酶的抑制作用随着底物浓度升高,抑制效力变得越来越小,则此抑制剂是________(竞争性/非竞争性)抑制剂,原因是______________。
(4)动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酶,能专一催化谷氨酸分解(1 mol谷氨酸分解为1 mol氨基丁酸和1 mol CO2)。某科研小组从小鼠的脑中得到该酶后,在谷氨
酸起始浓度为10 mol/L、最适温度、最适pH值的条件下,对该酶的催化反应过程进行研究,结果如图(二)。
①若图(二)表示产物氨基丁酸浓度随时间变化的曲线,则本实验中pH属于___________变量。
②在图(二)中画出反应过程中谷氨酸浓度随时间变化的曲线。
③若利用该酶的催化反应来研究温度对酶活性的影响,请设计简单的实验步骤。(仪器、试剂等满足需求,限设三组实验)。______________。
生物体内的化学反应一般都需要酶的参与。下图(一)示意酶抑制剂的作用原理:竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点,从而抑制酶活性;非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,从而抑制酶的活性。图(二)示意谷氨酸脱羧酶的催化反应速度。请据图回答下列问题:
(1)大多数酶的化学本质是________,所用的鉴定试剂与斐林试剂使用方法有何不同?________。(答两点即可)。
(2)某抑制剂的化学结构与细菌合成细胞壁的底物无任何相似,但仍能抑制细菌合成细胞壁相关的酶的活性,其原因可能________。
(3)若某抑制剂对酶的抑制作用随着底物浓度升高,抑制效力变得越来越小,则此抑制剂是________(竞争性/非竞争性)抑制剂,原因是________。
(4)动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酶,能专一催化谷氨酸分解(1 mol谷氨酸分解为1 mol氨基丁酸和1 mol CO2)。某科研小组从小鼠的脑中得到该酶后,在谷氨酸起始浓度为10 mol/L、最适温度、最适pH值的条件下,对该酶的催化反应过程进行研究,结果如图(二)。
①若图(二)表示产物氨基丁酸浓度随时间变化的曲线,则本实验中pH属于________变量。
②在图(二)中画出反应过程中谷氨酸浓度随时间变化的曲线。
③若利用该酶的催化反应来研究温度对酶活性的影响,请设计简单的实验步骤。(仪器、试剂等满足需求,限设三组实验)。________。
(08北京海淀一模)(18分)科学家用脉孢霉(一种真菌)为实验材料,对基因的功能进行了深入的研究。
(1)野生型脉孢霉在基本培养基上即可生长,基本培养基只含有野生型脉孢霉生长所必需的最低限度的营养成分。基本培养基中所含的营养要素可以归纳为: 。
(2)科学家用X射线处理野生型脉孢霉后,发现部分菌株在基本培养基上不能生长。用X射线处理脉孢霉的目的是 。
(3) 为确定这部分菌株在基本培养基不能生长的原因,科学家们继续做实验:在基本培养基中补充了某种物质,原来不能生长的菌株有的能够生长了。从而获得了三种与野生型菌株不同的突变型菌株A、B、C。实验结果见下表:
鸟氨酸 | 瓜氨酸 | 精氨酸 | |
A | 生长 | 生长 | 生长 |
B | ― | 生长 | 生长 |
C | ― | ― | 生长 |
实验分析:在哺乳动物的肝脏中,精氨酸是经过“前体→鸟氨酸→瓜氨酸→精氨酸”的途径合成的。受这种生化观点的启发,科学家们认为:野生型脉孢霉可以利用基本培养基中的某类物质(前体),合成了一系列氨基酸,这些氨基酸应该属于脉胞霉的 代谢产物。
三种突变型菌株均能在添加了精氨酸的培养基中生长,说明它们均丧失了 的功能。突变菌株B可在添加了瓜氨酸的培养基中生长,但不能在添加鸟氨酸的培养基中生长,原因是它 。
(4) 生化反应都由特定的酶来催化,一个基因突变导致了一个生化反应的不能进行,科学家们由此提出了“一个基因控制合成一个酶”的假说。在进一步的猜测中,有一种观点认为基因突变使细胞合成了一种结构发生改变而失去活性的“酶”。于是有人继续探讨这个问题。一种免疫反应可检测到失活“酶”的存在,科学家们利用这种方法做了下面的实验。
第一步 设法得到影响上述生化反应的酶,将其纯化制成酶制剂,注射到家兔体内,获得相应的抗酶抗体(能和正常的酶及失活的“酶”发生沉淀反应)。酶制剂在免疫学上属于 。
第二步 在培养皿的琼脂上挖四个圆孔(如图21所示),在0号圆孔中加入抗酶抗体,在2号圆孔中加入野生型菌株提取物,3号圆孔中加入某突变菌株提取物,则1号圆孔中需加入 作为对照。
第三步0、1、2、3号圆孔中的物质各自在琼脂中扩散,观察1、2、3号圆孔与0号圆孔之间是否出现 。
实验结果分析:若出现 结果时,则支持“基因突变使细胞合成了一种失去活性的‘酶’”的推断。
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