③本实验步骤中,c、d步不能颠倒。原因在于酶的催化效率具有高效性,如不先做同温处理,而是先混合后处理(调温),可能出现因调温过程中反应的进行影响实验结果。
④本实验室使用的α-淀粉酶最适温度为60 ℃。 2.探究pH对酶活性的影响
过氧化氢酶
(1)实验原理:①2H2O2
响。
(2)实验设计思路:
――→
2H2O+O2
②pH可影响酶活性,从而影响O2的产生量,据O2产生量的多少可判断pH对酶活性的影
提示:操作2与操作3顺序一定不能颠倒。
3.实验结论:
酶的活性需要适宜的温度和pH,高温、低温以及过酸、过碱都将影响酶的活性。 [知识拓展]
①在探究pH对酶活性影响时,“宜”保证酶的最适温度(排除温度干扰),且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与酶接触,“不宜”在未达到预设pH前,让反应物与酶接触。
②探究pH对酶活性的影响时,不能用斐林试剂作指示剂,因为盐酸会和斐林试剂中的Cu(OH)2发生中和反应,使斐林试剂失去作用。
③探究pH对酶活性的影响时,不宜采用淀粉酶催化淀粉的反应,因为用作鉴定试剂的碘液会和NaOH发生化学反应,使碘与淀粉生成蓝色络合物的机会大大减少,而且在酸性条
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件下淀粉也会水解,从而影响实验的观察效果。
3.(2019·宁夏银川测试)某同学将马铃薯磨碎、过滤得到提取液进行以下实验。 Ⅰ.在30 ℃的条件下,取等量提取液分别加到4支盛有等量过氧化氢溶液,pH分别为3、5、7、9的试管中,结果发现每支试管都产生气体。请回答下列问题。
(1)该实验的课题是_____________________________________。 (2)该实验中的自变量是______________。 (3)
各
实
验
组
均
在
30
℃
下
进
行
的;
原
因
:
①②
____________________________________________________________________________________。
Ⅱ.将加入4支试管中的马铃薯提取液的量减半,重复实验Ⅰ。分别测定实验Ⅰ、Ⅱ中过氧化氢的含量在相同时间内的变化,绘制成如图所示曲线,请回答下列问题。
(4)曲线A是实验________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的结果。
(5)曲线A和B中,过氧化氢含量的最低点基本位于横坐标同一位置的原因是_____________________________________
________________________。
答案 (1)探究不同pH对过氧化氢酶活性的影响
(2)pH (3)①30 ℃是过氧化氢酶作用的适宜温度 ②排除温度变化(无关变量)对实验结果的影响
(4)Ⅱ (5)同一种酶的最适pH是一定的
解析 Ⅰ.根据题干可知,该实验的自变量是pH,因变量是酶的活性,故研究的课题是探究pH对酶活性的影响。除了pH外,其他影响酶活性的因素是该实验的无关变量(如温度),在实验过程中,各实验组的无关变量应保持一致且适宜,故均在30 ℃下进行。
Ⅱ.马铃薯提取液的量减半,导致过氧化氢酶的量减半,酶促反应速率减慢,则在相同时间内,在相同pH下,实验Ⅱ剩余的过氧化氢量较多,故曲线A是实验Ⅱ的结果。两实验中,过氧化氢酶的最适pH是一样的。
4.(2019·河北冀州模拟)受损伤的马铃薯细胞内酚氧化酶(PPO)和底物(酚类物质)直接
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接触,引起马铃薯的褐变,为探究温度对PPO活性的影响,实验小组进行了如下实验:
(1)PPO粗提液的提取:低温下将新鲜马铃薯用蒸馏水洗净、去皮,取20 g样品放入含50 mL磷酸缓冲液(pH值为5.5)的研钵中,同时加入少量石英砂,研磨、离心后,上清液即为PPO的粗提液,加缓冲液研磨的目的是__________________________________________。
(2)不同温度下PPO活性的测定
注:反应底物充足;实验结果中“+”越多褐色越深。
①实验步骤顺序有不妥之处,请改正___________________________。
②实验结果表明:15 ℃和30 ℃温度条件下,PPO具有相同的活性,从酶的特性分析其原因是_______________________________。
③为进一步探究PPO的最适温度,应在________范围内设置温度梯度。 答案 (1)维持pH,保持PPO的活性(或防止PPO失活)
(2)①“反应”步骤改在“温度预处理”步骤之后 ②在酶的最适温度前后,可以有相同的催化效率 ③15~30 ℃
解析 (1)过酸、过碱会使酶变性失活,所以缓冲液是为了维持pH,保证PPO的活性。 (2)①为保证酶在设定的温度下作用,所以“反应”的步骤应改在“温度预处理”步骤之后。
②15 ℃和30 ℃温度条件下,PPO具有相同的活性,从酶的特性分析其原因是温度对酶活性的影响呈倒钟型,在酶的最适温度前后有相同的催化效率。
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③由表可知在15 ℃和30 ℃时酶活性较高,因为褐色最深,所以为进一步探究PPO最适温度,应在15~30 ℃范围内设置更小的温度梯度。
技法提升
与酶有关的实验设计方法总结
(1)应遵循单一变量原则,同时还要设置对照实验。
(2)实验设计的一般思路:分析课题→把握原理→确认变量→设置对照→一般步骤。 (3)关键:实验变量首先要确定如何操纵自变量、无关变量如何控制、反应变量如何检测,其次在实验过程中必须时刻谨记每次必设对照,步步需等量。在此分析的基础上,设计步骤、预测结果并得出结论。
考点3 ATP的结构和功能 题型一 ATP的结构
1.(2018·广东中山期末)下列有关ATP的叙述,正确的是( )
A.图中的a是构成DNA的基本单位之一 B.图中的A代表腺苷,b、c为高能磷酸键
C.ATP中的“A”与构成RNA中的碱基“A”表示的不是同一种物质 D.血浆中的葡萄糖进入红细胞、肾小管对葡萄糖的重吸收会消耗ATP 答案 C
解析 图中a为腺嘌呤核糖核苷酸,是构成RNA的基本单位之一,A错误;图中的A是腺嘌呤,b、c为高能磷酸键,B错误;ATP分子中的A是腺苷,RNA中的碱基“A”是腺嘌呤,二者不是同一种物质,C正确;血浆中的葡萄糖进入红细胞的方式属于协助扩散,不会消耗ATP,D错误。
2.(2018·陕西安康质检)dATP(d表示脱氧)是三磷酸脱氧腺苷的英文名称缩写,其结构式可简写成dA—P~P~P。下列有关分析错误的是( )
A.dATP由磷酸、脱氧核糖和腺嘌呤组成 B.形成dATP的过程中伴随有水的生成
C.dATP具有高能磷酸键,可为某些反应提供能量 D.在DNA合成过程中,dATP是构成DNA的基本单位之一 答案 D
解析 由题意可知,dATP(d表示脱氧)是三磷酸脱氧腺苷,故dATP由磷酸、脱氧核糖和腺嘌呤组成,A正确;形成dATP的过程中存在脱水缩合,伴随有水的生成,B正确;dATP即dA—P~P~P,有高能磷酸键,C正确;dATP(d表示脱氧)是三磷酸脱氧腺苷,有三个磷酸基团,DNA的基本单位只有一个磷酸基团,D错误。
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