Question

10．如圖甲表示唾液淀粉酶催化唾液淀粉水解的模型，為了研究溫度對唾液淀粉酶活性的影響，設置三個實驗組：A組（20℃）、B組（40℃）和C組（60℃），據(jù)圖分析：

（1）甲模型能解釋酶的催化具有專一性，a代表唾液淀粉酶．酶催化作用的原理是降低化學反應的活化能．
（2）甲同學為了探究溫度對人唾液淀粉酶活性的影響，設計了如下實驗步驟：
①選取A、B、C3支試管中分別加入pH7.0適宜濃度緩沖液5mL，再分別加入質(zhì)量分數(shù)為1%的淀粉液1mL．
②各試管中分別加入適當濃度的唾液稀釋液1mL，搖勻．
③將3支試管分別放入20℃，40℃，60℃恒溫水浴中，保溫時間相同且合適．
④取出各試管，分別加入斐林試劑2mL，搖勻．
⑤觀察各試管溶液的顏色，通過顏色深淺判斷唾液淀粉酶作用的最適溫度．
上述實驗步驟中有2處錯誤，請更正（不考慮試劑的濃度和加入量、溫度梯度以及實驗重復次數(shù)），以便實驗能得到正確的預期結(jié)果．
a③中60℃應改為37℃，因人唾液淀粉酶作用的最適溫度為37℃．
b在觀察各試管中溶液的顏色之前應將各試管放在沸水浴中一段時間．因為在高溫條件下斐林試劑與還原糖反應顯色．
（3）乙同學測得產(chǎn)物濃度隨時間變化如乙圖所示：三個溫度條件下，該酶活性最高的是B組．
（4）如果在時間t₂時，向C組反應體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，那么在t₃時，C組產(chǎn)物總量不變，原因是60℃條件下，t₂時酶已失活，即使增加底物，反應產(chǎn)物總量也不會增加．

Answer 1

分析 分析甲題圖可知，a與b結(jié)合后，a沒有發(fā)生改變，但是b物質(zhì)生成了c物質(zhì)和d物質(zhì)，因此a是唾液淀粉酶，此圖證明酶的專一性；分析圖乙可知，在40℃酶的活性最高，其次是20℃時，60℃條件下，由于溫度過高，t₂時酶已失活．

解答 解：（1）甲模型是鑰匙和鎖的關系，能解釋酶的催化具有專一性，a代表唾液淀粉酶．酶催化作用的原理是降低化學反應的活化能．
（2）a、本實驗的目的是探究pH對人唾液淀粉酶活性的影響．因為唾液淀粉酶的最適溫度為37℃，70℃高溫會破壞酶的空間結(jié)構，使酶失去活性，從而干擾實驗結(jié)果．所以要將步驟③中的70℃改為37℃．
b、用斐林試劑鑒定還原性糖時需要水浴加熱，所以步驟④中加入斐林試劑搖勻后，需將試管放在盛有開水的大燒杯中，用酒精燈加熱煮沸2min（分）左右．
（3）分析曲線圖可知：在B組（40℃），反應到達化學平衡所需要的時間最短，故三個溫度條件下，該酶活性最高的是B組．
（4）C組為60℃條件下溫度對某種酶活性的影響曲線，看圖可知，在時間t₂時，產(chǎn)物濃度不再改變，高溫酶已經(jīng)失活，此時向反應體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，那么在t₃時，C組產(chǎn)物總量也不變．
故答案為：
（1）專一性   a   降低化學反應的活化能
（2）a③中60℃應改為37℃，因人唾液淀粉酶作用的最適溫度為37℃
b在觀察各試管中溶液的顏色之前應將各試管放在沸水浴中一段時間．因為在高溫條件下斐林試劑與還原糖反應顯色
（3）B
（4）不變     60℃條件下，t₂時酶已失活，即使增加底物，反應產(chǎn)物總量也不會增加

點評 此題以研究唾液淀粉酶的催化作用會受哪些因素的影響為出發(fā)點，考查了學生科學探究的能力．解此題從確定、控制實驗變量，設置對照實驗等方面入手，難度不大．