酶活性最適條件實(shí)驗(yàn)測(cè)試題
一、實(shí)驗(yàn)類型及設(shè)計(jì)
1、探究最適溫度的實(shí)驗(yàn)
�。�1）自變量的操縱：設(shè)置一系列梯度溫度（T1、T2、…、Tn）。
�。�2）設(shè)計(jì)思路：
�。�3）步驟寫作：
3、探究最適pH的實(shí)驗(yàn)
�。�1）自變量的操縱：設(shè)置一系列梯度pH值（pH1、pH2、…、pHn）。
�。�2）設(shè)計(jì)思路：
�。�3）步驟寫作：
二、典型例題透析
例題果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分之一。果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物細(xì)胞壁及胞間層。在果汁生產(chǎn)中應(yīng)用果膠酶可以提高出汁率和澄清度。請(qǐng)你幫助完成以下有關(guān)果膠酶和果汁生產(chǎn)的實(shí)驗(yàn)課題。
實(shí)驗(yàn)用具和材料：磨漿機(jī)、燒杯、試管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、紗布等。蘋果、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的果膠酶溶液、蒸餾水等。
實(shí)驗(yàn)一：果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用
實(shí)驗(yàn)方法及步驟：
�、艑⑻O果洗凈去皮，用磨漿機(jī)制成蘋果泥，加入適量蒸餾水備用。
�、迫蓚�(gè)100ml潔凈的燒杯，編號(hào)為1、2號(hào)，按相應(yīng)程序進(jìn)行操作，請(qǐng)把表中未填寫的內(nèi)容填上。
操作順序
項(xiàng)目
燒杯
1
2
在燒杯中加入蘋果泥
20mL
20mL
2mL
注入蒸餾水
在恒溫水浴中保溫，并用玻璃棒不時(shí)攪拌
10min
10min
�、侨〕鰞蓚�(gè)燒杯，同時(shí)進(jìn)行過濾。觀察或比較 ，并記錄結(jié)果。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測(cè)及結(jié)論：
如果是 ，則說明果膠酶對(duì)果膠的水解具有催化作用。
實(shí)驗(yàn)二：驗(yàn)證果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用
�、旁谡n題實(shí)驗(yàn)步驟中，在完成“燒杯中分別加入蘋果泥、試管中分別加入果膠酶溶液、編號(hào)、編組”之后，有下列兩種操作：
方法一：將試管中的果膠酶溶液和燒杯中的蘋果泥相混合，再把混合液的pH分別調(diào)至4、5、6、……10。
方法二：將試管中的果膠酶溶液和燒杯中的蘋果泥的pH分別調(diào)至4、5、6、……10，再把pH相等的果膠酶溶液和蘋果泥相混合。
請(qǐng)問哪一種方法更為科學(xué)： ，并說明理由： 。
�、茖�(shí)驗(yàn)步驟中也有玻璃棒攪拌的操作，其目的是使 ，以減少實(shí)驗(yàn)誤差。
�、侨绻们�圖的.方式記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在現(xiàn)有的條件下，當(dāng)橫坐標(biāo)表示pH，縱坐標(biāo)表示 ，實(shí)驗(yàn)的操作和記錄是比較切實(shí)可行的。根據(jù)你對(duì)酶特性的了解，在圖20中選擇一個(gè)最可能是實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖： 。若實(shí)驗(yàn)所獲得 的最適宜＝m，請(qǐng)你在所選的曲線圖中標(biāo)出“m”點(diǎn)的位置。
【參考答案】
實(shí)驗(yàn)一：
（2）注入果膠酶溶液；2ml（3）在相同時(shí)間內(nèi)濾出的果汁體積和果汁的澄清度
實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測(cè)及結(jié)論；相同時(shí)間內(nèi)1號(hào)燒杯濾出的果汁體積比2號(hào)燒杯濾出的果汁體積大，澄清度高
實(shí)驗(yàn)二：
�。�1）方法二；方法二的操作能夠確保酶的反應(yīng)環(huán)境從一開始便達(dá)到實(shí)驗(yàn)預(yù)設(shè)的pH(或回答“方法一的操作會(huì)在達(dá)到預(yù)定pH之前就發(fā)生了酶的催化反應(yīng)”)（2）酶和反應(yīng)物（果膠）充分的接觸（3）果汁體積；甲；
【解析】
本題以“果膠酶在果汁生產(chǎn)中的應(yīng)用”為背景，綜合考查了學(xué)生酶方面的基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。解答本題需具備以下知識(shí)：
（1）對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解：果膠酶是一類酶的酶的總稱，其作用是將果膠分解成半乳糖醛酸，因而能提高出汁率和澄清度。依原理和結(jié)論就可推出“可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果”（探究性實(shí)驗(yàn)）。特別注意實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)際上就是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，而實(shí)驗(yàn)結(jié)論是對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析與討論，兩者不能混淆。
（2）對(duì)實(shí)驗(yàn)原則的理解：①對(duì)照原則，即“實(shí)驗(yàn)一”中實(shí)驗(yàn)組加酶液，對(duì)照組加蒸餾水。②等量原則，即酶液和蒸餾水均加2ml 。③無關(guān)變量的控制，即分別調(diào)節(jié)果膠酶溶液和燒杯中的蘋果泥pH至預(yù)定值，使反應(yīng)環(huán)境的起始pH相同。
�。�3）對(duì)酶活性的理解：“酶的最適pH”即使酶促反應(yīng)速率達(dá)到最大時(shí)的pH，pH過高或過低均會(huì)影響酶與底物的接合，從而使酶活性降低，甚至失活。
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