新陈代谢
1.(2018河北故城高中月考)现有两种淀粉酶A与B,某生物兴趣小组为探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性,设计实验如下。
实验原理:温度等条件可以影响酶的活性;淀粉在淀粉酶的催化作用下产生麦芽糖;用分光光度计测量溶液的吸光度时,物质含量越多,其吸光度越大,因此可测出物质的相对含量。
实验材料:一定浓度的淀粉溶液、相同浓度的淀粉酶A和淀粉酶B溶液、水浴缸、温度计等。 实验过程:如下表所示。
组别 1 2 3 4 5 6 7 8 步骤 Ⅰ.设置水浴缸温度(℃) 20 30 40 50 20 30 40 50 Ⅱ.取8支试管各加入淀粉10 10 10 10 10 10 10 10 溶液(mL),分别保温5 min Ⅲ.另取8支试管各加入等酶 酶 酶 酶 酶 酶 酶 酶 量淀粉酶溶液,分别保温5 A A A A B B B B min Ⅳ.将同组两支试管中的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合摇匀,保温5 min
实验结果:用分光光度计对各组淀粉含量进行检测,结果如下图所示。
(1)该实验的自变量是 ,无关变量有 (至少写出2种)。 (2)根据实验结果分析,下列叙述正确的是 。 A.酶A在20 ℃条件时活性较高 B.酶A的活性小于酶B的活性 C.酶B在40 ℃条件时活性较高 D.大于50 ℃条件时,酶A部分失活
(3)此实验用分光光度计检测底物淀粉的剩余量来表示酶的活性,能不能用斐林试剂检测生成物麦芽糖的含量来表示? ,原因
是 。
(4)若要进一步探究酶B的最适温度,实验设计的主要思路应是
。
答案 (1)温度、酶的种类 溶液的量、反应时间、pH等
(2)C
1
(3)不能 斐林试剂检测时需水浴加热,会导致反应体系温度发生改变,影响实验结果
(4)在30~50 ℃之间设立较小等温度梯度的分组实验,按上述步骤进行实验,分析结果得出结论 解析 (1)自变量是在实验过程中可以变化的量,根据表格可以看出本实验有两个自变量,即酶的种类和温度。因变量是在实验过程中随自变量变化而变化的量。其他为无关变量。
(2)用分光光度计测量溶液的吸光度时,物质含量越多,其吸光度越大。酶A在20 ℃条件时淀粉含量较多,酶活性相对其他温度时较低,A项错误。由图可知,在20~50 ℃范围内,酶A活性在增强,酶B活性先增强后减弱,B项错误。酶B在40 ℃条件时测量淀粉的相对值最低,活性较高,C项正确。在20~50 ℃范围内,酶A活性在增强,不能判断50 ℃以后的趋势,D项错误。
(3)因为用斐林试剂需水浴加热,不是单一变量了,也会对酶的活性产生影响,使实验结果不可靠。
2.(2018江苏南通一模)为探究温度对过氧化氢酶活性的影响,科研人员以2%的酵母菌液作为酶源,进行如下探究实验:
①设计如图1实验装置。实验组的注射器A内吸入体积分数为1%的 H2O2溶液5 mL,注射器B内吸入质量分数为2%的酵母菌液2 mL;对照组的注射器A内吸入体积分数为1%的H2O2溶液5 mL,注射器B内吸入蒸馏水2 mL。用乳胶管连接注射器A和B,在乳胶管上夹上止水夹;
②设置温度梯度:0 ℃、10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃,将实验组和对照组装置在相应温度下保温10 min;
③打开止水夹,将注射器A中的液体匀速推至注射器B中,立即关闭止水夹,记录注射器B中活塞的刻度。5 min后再次记录刻度,计算刻度变化量,重复3次;
④将对照组和实验组在各温度下获得的3次实验数据作相应处理,绘制曲线如图2。
图1
图2
请回答下列问题。
(1)步骤①中设置对照组的目的是 。步骤②中实验组和对照组装置在相应温度下先保温10 min的目的
是 。步骤④中的“相应处理”是指 。
(2)有人认为,本实验不宜采用H2O2溶液作为“探究温度对酶活性的影响”的实验材料。你是否同意他的观点?请简要说明理由:
2
。
(3)经反复尝试,步骤③中选择体积分数为1%的H2O2溶液较合理。若浓度过高,可能带来的影响是
。
(4)有人认为,以酵母菌液作为过氧化氢酶源不是很严谨,其依据是
。
答案 (1)排除温度等对过氧化氢分解的影响 保证酵母菌液和H2O2溶液在混合前达到需控制的温度 求3次数据的平均值
(2)不同意,实验结果表明H2O2溶液在0~60 ℃之间未发生明显的分解 (3)产生气体速度太快(或量太多),不利于实验结果的观察和记录 (4)酵母菌体内的其他物质也可能催化H2O2溶液的分解
3.为探究Ca对淹水处理的辣椒幼苗根细胞呼吸作用的影响,研究人员进行了如下实验。 (一)材料用具:略
(二)方法步骤:
组步骤步骤1 步骤3 步骤4 别 2 清水浸辣 正常条件下(不淹水)甲 椒种子 培养幼苗 乙 ? 淹水条件下培养幼苗 测定辣椒幼苗根系总长度及根细胞乳酸脱氢酶(LDH)和CaCl2溶乙醇脱氢酶(ADH)的酶活性 液 丙 ? 浸辣椒种 子
(三)实验结果:
2+
3
请回答下列问题。
(1)乙组步骤1的处理是 ;丙组步骤3的处理是 。
(2)已知,LDH催化丙酮酸转化为乳酸,ADH催化由丙酮酸转化来的乙醛还原为乙醇(即酒精)。据实验结果分析:
①淹水导致辣椒幼苗根细胞无氧呼吸 (填“增强”或“减弱”),从而 (填“促进”或“抑制”)根的生长。
②若分别制取三组辣椒幼苗根系提取液,并滴加溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液,则三组中,丙组提取液颜色变为 色,且程度最 (填“深”或“浅”)。
③淹水条件下,适当施用Ca可减少根细胞无氧呼吸产物 的积累,从而减轻其对根细胞的伤害。
答案 (1)清水浸辣椒种子 淹水条件下培养幼苗
(2)①增强 抑制 ②灰绿 深
③乳酸和乙醛(只写乳酸也可)
解析 (1)首先根据实验目的(探究Ca对淹水处理的辣椒幼苗根细胞呼吸作用的影响)判断丙组除了步骤1的Ca处理外,还应该有步骤3的淹水处理,然后根据实验的对照原则和单一变量原则,可以判断乙组步骤1应用清水浸辣椒种子。(2)①据“根系总长度结果图”可知,淹水条件下根系总长度比正常条件下短,说明淹水会抑制根的生长,淹水时缺氧,使根细胞无氧呼吸增强。②重铬酸钾在酸性(浓硫酸溶液)条件下,与酒精反应呈灰绿色,据“ADH结果图”可知,丙曲线位于最上方,说明ADH的酶活性最高,即产生的乙醇最多,所以丙组提取液变为灰绿色的程度最深。③由于乙醛的危害比乙醇大,结合实验结果图和题干信息可知,淹水条件下,适当施用Ca可减少根细胞无氧呼吸产物乳酸和乙醛的积累,从而减轻其对根细胞的伤害。
4.某同学利用黑藻探究“光照强度对光合速率的影响”,设计实验装置如图乙所示。图甲表示在一定光照强度下装置乙中黑藻叶肉细胞的部分代谢过程,其中a、b、c、d代表不同的细胞结构,①~⑤代表不同的物质。请回答下列问题。
2+
2+
2+
2+
甲
4
