请你解读与酶有关的图示、曲线:
(1)图1和图2是与酶的特性相关的图示,请回答下列问题:图1和图2分别表示了酶具有________、________。
(2)图3是与酶活性影响因素相关的曲线,请分析回答:
当pH从5上升到7,酶活性的变化过程是__________;从图示曲线我们还可以得出的结论是__________。
(3)图4 和图5 是底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线,请分析回答:
图4中A点后酶促反应的速率不再增加,其限制性因素主要是_________。从图5可以得出的结论是:在底物足量条件下,_________________。
为探究“影响酶活性的因素”,某同学设计了一个实验方案,见下表:
试管 |
底物和试剂 |
实验条件 |
1 |
1 Cm3瘦肉块+4 mL胃蛋白酶 |
37℃水浴;pH=8 |
2 |
1 Cm3瘦肉块+4 mL胃蛋白酶 |
① |
3 |
1 Cm3瘦肉块+4 mL胃蛋白酶 |
0℃水浴:pH=1.5 |
(1)请完成实验设计:①应为 。
(2)2、3号试管为一组对照实验,本实验中要探究的自变量是 ,请为该组实验拟定一个课题名称 。
(3)本实验的因变量可以通过观察_________________来确定。
(4)在1、2号试管所研究的问题中,温度属于______变量。
两位同学围绕酶的特性进行了如下探究实验,请你运用所学知识,指出两位同学实验中存在的问题,并提出修正方案。
(1)同学甲验证酶具有高效性:取2 支试管,均加入2 mL H2O2 溶液,再分别加2 滴蒸馏水和2 滴新鲜土豆研磨液,观察到加新鲜土豆研磨液的试管有大量气泡产生,用带火星的卫生香检测,卫生香猛烈燃烧,证明酶具有高效性。
存在问题:____________________________________。
修正方案:____________________________________。
(2)同学乙探究温度对酶活性的影响:①取6 支试管并编号为A、A1、B、B1、C、C1。在试管A、B、C 中都加入等量的淀粉溶液,在试管A1、B1、C1 中都加入等量淀粉酶溶液。
②将试管A、A1 放入60 ℃水中,将试管B、B1 放入100 ℃水中,将试管C、C1 放入冰水中,维持5 min。③分别将等量的淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中,摇匀后,在相应温度下维持5 min。④取出试管,用斐林试剂检测实验结果。
存在问题:____________________________________。
修正方案:____________________________________。
小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究红粒和白粒小麦淀粉酶活性与穗发芽率的关系,进行了如下实验。
实验思路:
①取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子,分别加蒸馏水研磨、制成提取液A和B(去淀粉),
②取3支试管,编号甲、乙、丙。甲试管加入0.5mL提取液A,乙试管加入0.5mL提取液B,丙试管加入 。
③三支试管各加入1mLpH缓冲液,再各加1mL
④37℃保温适当时间,终止酶促反应,冷却至常温,加适量碘液显色。
请回答:
(1)请填写实验思路中空格。
(2)实验中加缓冲液的目的是 。
(3)实验结果如表:
组别 |
甲 |
乙 |
丙 |
显色结果 |
+++ |
+ |
+++++ |
注:“+”数目越多表示蓝色越深
结果表明:淀粉酶活性较低的品种是 ;据此推测:淀粉酶活性越低,穗发芽率越 。
(4)若实验中的淀粉溶液浓度适当减小,为保持显色结果不变,则保温时间应 。
(7分,每空1分)小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系,进行了如下实验。
(1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子,分别加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉),并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下:
分组 步骤 |
红粒管 |
白粒管 |
对照管 |
|
① |
加样 |
0.5mL提取液 |
0.5mL提取液 |
C |
② |
加缓冲液(mL) |
1 |
1 |
1 |
③ |
加淀粉溶液(mL) |
1 |
1 |
1 |
④ |
37℃保温适当时间,终止酶促反应,冷却至常温,加适量碘液显色 |
|||
显色结果 |
+++ |
+ |
+++++ |
注:“+”数目越多表示蓝色越深
步骤①中加入的C是 ,步骤2中加缓冲液的目的是 。显色结果表明:淀粉酶活性较低的品种是 ;据此推测:淀粉酶活性越低,穗发芽率越 。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小,为保持显色结果不变,则保温时间应 。
(2)小麦淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶,为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用,设计了如下实验方案:
X处理的作用是使 。若Ⅰ中两管显色结果无明显差异,且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著 白粒管(填“深于”或“浅于”),则表明α-淀粉酶活性是引起这两处小麦穗发芽率差异的主要原因。
进食可刺激胃腺细胞分泌胃液,胃液中含有胃酸及胃蛋白.酶,有利于消化。分析回答问题
(1)胃酸可以杀灭进入胃内的细菌,这属于机体的 免疫;胃蛋白酶仅正确食物中的蛋白质成分有消化作用,这体现了酶的 性。
(2)哺乳动物进食时,食物尚未进入胃内就可引起胃液分泌,称为头期胃液分泌。该过程是神经一体液调控的结果,如图所示。胃泌素通过 运输到达胃腺细胞,促进胃液分泌。若胃酸分泌过多,又可抑制胃泌素的分泌,这种调节方式叫做 。促进胃腺细胞分泌胃液的信号物质除胃泌素外还有 。
(3)冷水刺激会引起胃黏膜内的HCO3-减少,从而正确H+缓冲作用减弱,会使胃黏膜组织液的 降低,可引起胃黏膜损伤。
DonalParsons和他的同事最先建立了分离线粒体内膜、外膜及其他组分的方法,如图所示。请分析实验,回答下列问题:
(1)线粒体内膜上的Fo-F1颗粒物是ATP合成酶,其结构由突出于膜外的亲水头部和嵌入膜内的 尾部组成,其功能是在跨膜H+浓度梯度推动下合成ATP。
(2)为了研究ATP合成酶的各部分结构与合成ATP的关系,请在图示实验基础上和含有ADP、Pi等适宜条件下,完善下列实验设计方案:
图甲表示酶和催化剂改变化学反应速率的原理,图乙表示加入抑制剂对起始反应速率的影响。酶的抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子。竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性部位,非竞争性抑制剂和酶活性部位以外的其它位点结合,从而抑制酶的活性。请分析作答:
(1)从甲图可知,该酶降低的活化能是 (用图中字母表示),与无机催化剂相比 ,因而催化效率更高。
(2)图乙中对照组是 曲线的结果,其中B为加入 抑制剂的曲线,判断理由是 。
(3)信号肽假说认为,编码分泌蛋白的mRNA在翻译时首先合成的是N末端带有疏水氨基酸残基的信号肽,它被内质网膜上的受体识别并与之相结合。信号肽经由膜中蛋白质形成的孔道到达内质网内腔,但蛋白质转到高尔基体加工时却没有了该信号肽序列。据此我们可以推断内质网中可能存在的酶及作用是 。
(4)蛙的红细胞合成酶所需要的ATP主要由 (过程)产生的。
将新鲜马铃薯磨碎、过滤得到提取液。在温度30℃的条件下,取等量提取液分别加到四支pH分别为3、5、7、9的100mL体积分数为3%过氧化氢溶液的烧杯中,结果发现每一支试管都产生气体,然后将加入四个烧杯中的马铃薯提取液的量减半,重复上述实验。在相同时间内,分别测得两次实验中过氧化氢含量变化并绘制成如图19所示曲线,请回答:
(1)该实验的自变量是______ ,因变量是 。
(2)曲线B是第 次实验的结果,原因最可能是 。
(3)曲线A和B中,过氧化氢含量的最低点位于横坐标同一位置的原因是______ 。
(4)图20表示马铃薯的过氧化氢酶在体外的最适条件下,底物对酶所催化反应速率的影响.请在图上画出:
①如果在A点时,将温度提高5℃时的曲线变化;
②如果在B点时,向反应混合物中加入少量同种酶的曲线变化;
③如果在C点时,加入大量pH为1.8的HCl的曲线变化。
为获取高性能碱性淀粉酶,兴趣小组的同学在科研人员的帮助下进行了如下实验。回答相关问题:
[实验目的]比较甲、乙、丙三种微生物所产生的淀粉酶的活性
[实验原理]略。
[实验材料]科研人员提供的三种微生物淀粉酶提取液(提取液中酶浓度相同)等
[实验步骤]
(1)取四支试管,分别编号。
(2)在下表各列的字母位置,填写相应试剂的体积量(mL),并按表内要求完成操作。
|
试管1 |
试管2 |
试管3 |
试管4 |
蒸馏水 |
2 |
2 |
2 |
A |
pH=8缓冲液 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
淀粉溶液 |
1 |
1 |
1 |
1 |
甲生物提取液 |
0.3 |
|
|
|
乙生物提取液 |
|
0.3 |
|
|
丙生物提取液 |
|
|
0.3 |
|
总体积 |
3.8 |
3.8 |
3.8 |
B |
(3)将上述四支试管放入37℃的水浴,保温1小时。
(4)在上述四支试管冷却后滴入碘液。
(5)观察比较实验组的三支试管与对照组试管的颜色及其深浅。
[实验结果](“+”表示颜色变化的深浅,“—”表示不变色)
|
试管1 |
试管2 |
试管3 |
试管4 |
颜色深浅程度 |
++ |
— |
+ |
C |
请回答下列问题:
(1)填写表中的数值:A为________,C的颜色深浅程度为__________(用“+”或“-”表示)。
(2)该实验的自变量是_____________,无关变量有________________(至少写出2种)。
(3)除了用碘液检验淀粉的剩余量来判断实验结果外,还可以用___________试剂来检测生成物。若用该试剂检验,颜色变化最大的试管是_________。
(4)根据上述结果得出的实验结论是:不同来源的淀粉酶,虽然酶浓度相同,但活性不同。你认为造成实验中三种酶活性差异的根本原因是___________。
固定化酶技术运用工业化生产前,需要获得酶的有关参数。如右图:曲线①表示某种酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比;曲线②是将该种酶在不同温度下保温足够长的时间,再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性,由此得到酶的热稳定性数据。请回答下列问题:
(1)与普通酶制剂相比,固定化酶在生产中的优点是 。
(2)曲线②中,35℃和80℃的数据点是在 ℃时测得的。通过本实验,你对酶的最适温度的认识是 。该种酶固定化后运用于生产,最佳温度范围是 。
(3)研究发现有甲、乙两种物质能降低该种酶的催化效率,该酶催化的底物浓度变化会改变甲物质对酶的影响,而不会改变乙物质对酶的影响。下图是降低酶活性的两种机制模型,符合甲、乙物质对酶影响的模型分别是 、 。
(4)在酶的活性不受抑制时,起始反应速率与底物浓度的关系如下图所示。请在答题卡的指定位置画出加入甲物质时,起始反应速率与底物浓度之间的关系曲线。
使用染色剂染色是生物学实验常用的方法,某同学对有关实验做了如下归纳:
实验 |
观察对象 |
染色剂 |
实验结果 |
① |
花生子叶细胞的脂肪颗粒 |
苏丹Ⅲ |
脂肪颗粒被染成橘黄色 |
② |
人口腔上皮细胞中 DNA和RNA的分布 |
吡罗红甲基绿 |
细胞内染成绿色的面积显著大于染成红色的面积 |
③ |
人口腔上皮细胞中的线粒体 |
健那绿 |
线粒体呈现蓝绿色 |
④ |
洋葱根尖分生组织细胞的 有丝分裂 |
龙胆紫 |
间期细胞不着色, 分裂期细胞染色体着色 |
(1)上述实验结果的归纳,正确的有_______(实验序号)。
(2)实验②和实验④在染色之前,都使用了一定浓度的盐酸处理。其中,实验②用盐酸可改变 的通透性,加速染色剂进入细胞;实验④用盐酸与酒精混合,对材料进行 处理。在两个实验操作中,都要注意盐酸的浓度、处理材料时的温度和______。
(3)健那绿使线粒体着色与线粒体内膜的酶系统有关。线粒体内膜上的酶主要催化有氧呼吸的第______阶段反应,该阶段反应发生的物质和能量变化是 。
下面三个图是某研究小组利用过氧化氢酶探究H2O2分解条件而获得的实验结果。请回答下列有关问题:
(1)图1、2、3所代表的实验中,实验自变量依次为 、H2O2浓度、pH。
(2)根据图1可以得出的实验结论是 。
(3)图2曲线bc段产生的最可能原因是 。
(4)若进行图2所代表的实验时增加过氧化氢酶的含量,请在图2中,利用虚线绘出曲线的变化情况。
(5)能否以H2O2为材料来探究温度对H2O2酶活性的影响?
根据材料回答下面有关实验探究问题。
某个学生生物兴趣小组进行了如下实验:
【实验目的】比较甲、乙、丙三种微生物所产生的淀粉酶的活性
【实验原理】略。
【实验材料】三种微生物淀粉酶提取液(提取液中酶蛋白浓度相同)等
【实验步骤】a.取四支试管,分别编号(试管4为对照组试管);
b.按下表内要求进行操作;
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试管1 |
试管2 |
试管3 |
试管4 |
蒸馏水(ml) |
2 |
|
|
|
pH=8缓冲液(ml) |
0.5 |
|
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|
淀粉溶液(ml) |
1 |
|
|
|
甲生物提取液(ml) |
|
|
|
|
乙生物提取液(ml) |
|
|
|
|
丙生物提取液(ml) |
|
|
|
|
总体积(ml) |
3.8 |
|
|
|
c.将上述四支试管放入37℃的水浴,保温1小时;
d.在上述四支试管冷却后滴入碘液;
e.观察比较实验组的三支试管与对照组试管的颜色及其深浅;
【实验结果】(注:“+”显色,“++”显色更深;“-”不显色)
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试管1 |
试管2 |
试管3 |
试管4 |
颜色深浅程度 |
++ |
- |
+ |
|
(1)实验操作表并没填写完整,请补充完整操作表格。
(2)在实验结果中,试管4的颜色深浅程度是 (用“+”或“-”表示)。
(3)该实验的自变量是 ,无关变量有 (写出2种即可)。
(4)除了用碘液检验淀粉的剩余量来判断实验结果外,还可以用 试剂来检测生成物的量。若用该试剂检验,颜色变化最深的试管是 。
(5)根据上述结果得出的结论是:不同来源的淀粉酶,虽然酶蛋白浓度相同,但活性不同。造成实验中三种酶活性差异的根本原因是 。
(6)同学们还做了反应速率与底物浓度关系的实验。坐标中已根据实验结果画出3号试管中酶活性的曲线,请你在答题纸坐标图中画出2号试管中酶活性的曲线。
有人做了以下的实验以研究pH对酶活性的影响:准备5支盛有等量胃蛋白酶溶液但pH各不相同的试管,每支试管加1块1cm3的正方体凝固蛋白质,试管均置于25℃室温条件下,各试管蛋白块消失的时间记录于下表:
酶溶液的pH |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
蛋白块消失的时间(min) |
13 |
9 |
11 |
45 |
60 |
(1)请根据表中数据,在上方的坐标图中画出pH值与酶活性的关系曲线。
(2)提供2种使实验能在更短时间内完成的方法:
方法一 。
方法二 。
(3)如果要确认上述实验中蛋白块的消失是由于酶的作用而不是其他因素的作用,还应补充怎样的对照实验? 。