________________________________________________________________________。 (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? ____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)除了本实验外,请另外设计一种简便易行的方案来测定pH对酶活性的影响: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)如图所示
(2)适当提高温度以增加酶的催化活性;提高酶的浓度(或将蛋白块切小些,以增加蛋白酶和蛋白质的接触面积等)(答对两点即可,其他答案合理亦可)
(3)将胃蛋白酶溶液加热,使酶失去活性后再加入试管(或将胃蛋白酶溶液改为清水或蒸馏水等)
(4)用过氧化氢酶催化H2O2分解,改变pH,检测氧气生成量的变化(其他答案符合题意 亦可)
解析 蛋白块消失的时间越短,对应酶的活性越大。酶的活性除了受pH影响之外,还受温度的影响,蛋白块消失的时间也与酶和反应物的接触面积大小有关。设置对照实验是为了排除酶之外的其他因素的作用,则对照组除不加入酶或使酶失活之外,其余条件都应与实验组相同。
14.下表是与酶有关的实验设计,请回答问题: 试管编号 1 2 体积分数为3%的H2O2溶液 2 mL 2 mL 温度 25 ℃ 25 ℃ 加入试剂 不加任何试剂 2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液 2滴质量分数为20%的新鲜肝脏研磨液 实验结果 + +++ +++++++++ 3 2 mL 25 ℃ 注:“+”的数量代表单位时间内产生气泡的多少。
(1)比较1号和3号试管,说明________________________________________________。 (2)2号和3号试管出现不同结果的原因是______________________________________ ________________________________________________________________________, 该组实验的自变量是______________________________________________________。
(3)如果将3号试管的温度降低到5 ℃,产生的气泡数量将________ ,原因是________________________________________________________________________。 (4)过氧化氢酶的最适pH在6~9之间,为测定其最适pH,请简要写出实验设计思路。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)过氧化氢酶能降低过氧化氢分解反应的活化能,酶具有催化性 (2)同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,催化效率更高 催化剂的种类 (3)减少 低温抑制过氧化氢酶的活性 (4)在pH为6~9范围内设置pH梯度的多组实验,分别检测单位时间内产生的气泡数。若所测得的数据出现峰值,则峰值所对应的pH即为过氧化氢酶的最适pH。否则,进一步缩小pH范围和梯度,继续实验,直到出现峰值
解析 (1)1号试管是对照组,3号试管加入的是过氧化氢酶,3号试管单位时间内产生的气泡数量明显多于1号试管,说明过氧化氢酶能降低过氧化氢分解反应的活化能。(2)2号试管与3号试管的自变量为催化剂的种类,酶与无机催化剂FeCl3相比具有高效性,酶降低活化能的作用更显著,催化效率更高。(3)温度影响酶的活性,将3号试管温度降低到5 ℃,会导致过氧化氢酶的活性降低,从而导致单位时间内产生的气泡数量减少。(4)欲探究过氧化氢酶的最适pH,可在pH为6~9之间设置一系列的pH梯度进行实验,通过比较单位时间内气泡产生的数量来探究过氧化氢酶的最适pH。
15.ATP既是神经元的“能量通货”,也可作为神经元之间信息传递的一种信号分子。一些
神经细胞不仅能释放典型的神经递质,还能释放ATP,两者均能引起受体细胞的膜电位变化。ATP作为信号分子的作用机理如图所示,请分析回答下列问题:
(1)人体细胞中的ATP主要来自____________(生理过程),其分子结构简式是________________。研究发现,正常成年人安静状态下24小时有40 kg ATP发生转化,而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2~10 mmol/L,为满足能量需要,人体解决这一矛盾的合理途径是______________________________________________________________。 (2)细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下,3个磷酸基团逐个脱离下来,最后剩下的是________。
(3)为了研究X物质对动物细胞的影响,某研究小组用不同浓度的X物质将细胞处理24小时,然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率,经过多次实验后,所得数据如下表所示: 实验组编号 A B C D E F X物质的浓度(μg·mL) 0 2 4 8 16 32 -1细胞内ATP的浓度(nmol·mL) 80 70 50 20 5 1 -1细胞死亡的百分率 1 2 10 25 70 95 ①该实验的因变量是______________________________________________________。 ②实验数据表明,该实验的因变量之间有何联系? ____________________________ ________________________________________________________________________。 ③若用混有浓度为2 μg·mL的X物质的饲料饲喂大鼠,其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)细胞呼吸 A-P~P~P ATP与ADP相互迅速转化 (2)腺苷 (3)①细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率 ②细胞内ATP浓度下降,能量供应减少,细胞死亡率增加 ③阻碍消化酶的合成和分泌,影响消化;妨碍主动运输,影响营养物质的吸收 解析 ATP是细胞内的“能量通货”,直接给细胞的生命活动提供能量。(1)ATP可以来自细胞呼吸、光合作用。在人体细胞内只有细胞呼吸。ATP结构简式为:A-P~P~P。(2)ATP是由一个腺苷和三个磷酸基团构成的。因此3个磷酸基团逐个脱离下来,最后剩下的是腺苷。
(3)①“为了研究X物质对动物细胞的影响”,得出实验的自变量是X物质的浓度,因变量就是不同X物质浓度下细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率。②细胞的生命活动离不开能量,因此细胞内ATP浓度下降,能量供应减少,细胞死亡率增加。③消化需要酶来催化,消化酶的合成和分泌需要消耗能量;氨基酸等营养物质的吸收属于主动运输,需要消耗能量。因此用混有浓度为2 μg·mL的X物质的饲料饲喂大鼠,将阻碍消化酶的合成和分泌,影响消化;妨碍主动运输,影响营养物质的吸收。
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