素养提升课(二) 关于酶的实验探究与曲线分析 例1 磷酸化酶溶液 2 mL已知蛋白质溶液(如蛋清稀释液) 双缩脲 紫色 [解析] 对照实验要遵循单一变量和对照原则,鉴定蛋白质的原理:蛋白质与双缩脲试剂会产生紫色反应。在探究磷酸化酶的化学本质是否为蛋白质的实验过程中,实验组试管中加入2 mL磷酸化酶溶液,对照组试管中应加入2 mL已知蛋白质溶液(如蛋清稀释液), 然后分别向两支试管中加入等量的双缩脲试剂。若实验组试管中溶液颜色呈紫色,则证明磷酸化酶的化学本质为蛋白质。 例2 (1)过氧化氢酶能降低过氧化氢分解的活化能 (2)等量RNA水解酶 等量新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液 加入等量的用蛋白酶处理过的过氧化氢酶溶液 加入等量的用RNA水解酶处理过的过氧化氢酶溶液 A、C试管中气泡产生速率快,B试管中气泡产生速率慢或无气泡 过氧化氢酶的化学本质是蛋白质而不是RNA [解析] (1)酶具有催化作用的机理是降低化学反应的活化能,故过氧化氢酶能促进过氧化氢分解的作用机理是过氧化氢酶能降低过氧化氢分解的活化能。(2)为了验证过氧化氢酶的化学本质是蛋白质而不是RNA,可采用酶解法(蛋白酶和RNA水解酶)处理,看处理后是否还能起催化作用,若处理后不起作用,则可证明过氧化氢酶是被相应的酶分解了,根据实验的单一变量原则和等量原则,设计实验如下:①取适量过氧化氢酶溶液均分为两份,一份用适量蛋白酶处理,另一份用等量RNA水解酶处理,备用;②取三支试管,分别编号为A、B、C,分别加入等量的新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液;③向A试管中滴加两滴过氧化氢酶溶液,向B试管中加入等量的用蛋白酶处理过的过氧化氢酶溶液,向C试管中加入等量的用RNA水解酶处理过的过氧化氢酶溶液;④观察三支试管中气泡产生的速率。预期实验结果为A、C试管气泡产生速率快,B试管气泡产生速率慢或无气泡,可说明过氧化氢酶的化学本质是蛋白质而不是RNA。 例3 C [解析] 本题实验的自变量是温度和酶的种类,A错误;据题图可知,在20~50 ℃之间,酶A对应的淀粉剩余量一直在减少,因此仅根据图中的结果无法确定酶A的最适温度,B错误;若酶 A 不与双缩脲试剂发生反应,说明酶A不是蛋白质,可能是RNA,则其可被 RNA 水解酶催化水解,C正确;在最适温度和最适pH的条件下,酶的活性最大,不易保存,酶应该在低温、最适pH条件下保存,D错误。 例4 C [解析] 酶具有高效性,一旦与底物接触就会发生反应,故实验中需将过氧化氢溶液、白菜梗提取液和焦性没食子酸溶液分别置于相应的温度下预保温一段时间后再混合,A错误;6号试管中溶液颜色会变成橙红色,说明有氧气的生成,但是过氧化氢本身在高温下也会分解,故无法说明100 ℃下白菜梗提取液中的过氧化氢酶仍具有一定的活性,B错误;由于过氧化氢本身在高温下也会分解,为排除温度对实验结果的影响,每个温度梯度下均需增加一组不添加白菜梗提取液的实验,使得实验结果更为准确,C正确;依据表中数据推测,白菜梗提取液中过氧化氢酶的最适温度应在40~80 ℃之间,D错误。 例5 A [解析] 过氧化氢酶是生物催化剂,其催化原理是降低化学反应的活化能,A错误;根据题图中曲线,过氧化氢酶催化曲线下降幅度越来越小,说明在酶催化下,过氧化氢分解速率是逐渐减小的,B正确;题中曲线是在最适温度下测定的,若降低温度则酶活性降低,反应时间变长,故M点右移,C正确;该实验说明过氧化氢酶催化效率高于二氧化锰(无机催化剂)催化效率,即酶具有高效性,D正确。 例6 A [解析] 题图甲曲线①②③中,曲线①最先达到平衡点,其次是曲线②,曲线③最后达到平衡点,可知曲线①②③依次代表的是加入酶、加入无机催化剂、未加酶时的反应曲线。故选A。 例7 C [解析] 芽孢杆菌合成的耐热蛋白酶在高温条件下也会变性,A错误;根据结果可知,在pH=7的环境中该酶活性最高,但60 ℃条件 ... ...
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