Question

14．將一個土豆（含有過氧化氫酶）切成大小和厚薄相同的若干片，放入盛有一定體積和濃度的過氧化氫溶液的針筒中（如圖1所示），以探究酶促反應的相關問題．根據實驗現象與數據分析答題．

（1）若土豆片為4片時，每隔5分鐘記錄一次數據，根據數據繪制出如曲線圖2.20分鐘后，氣體量不再增加的原因是過氧化氫的量有限．
（2）若土豆片為8片時，和上述實驗所得的曲線（圖2實線）相比，實驗結果的曲線最可能是下列C圖中的虛線．若土豆片為2片時，和上述實驗所得的曲線（圖2實線）相比，實驗結果的曲線最可能是下列D圖中的虛線．如果要獲得更多的氣體，在不改變溶液體積的條件下，可采取的方法是增加過氧化氫的濃度，其結果可用A圖中的虛線表示．

（3）為保證上述實驗的科學性，需要控制的其他外界因素有溫度（或光照或氣壓等）．這樣才能符合實驗設計的單一變量原則．

Answer 1

分析 1、酶是由活細胞產生的具有催化作用的有機物，絕大多數酶是蛋白質，極少數酶是RNA．
2、酶的特性：高效性、專一性和作用條件溫和的特性．
3、酶能降低化學反應的活化能，提高化學反應速率，在底物充足，其它條件不變的情況下，酶濃度越高，化學反應速率越快，但酶不能改變化學反應的平衡點．
4、生物實驗設計應遵循單一變量原則和對照原則．
5、分析題圖：
圖1中的土豆片中含有過氧化氫酶，可催化針筒中過氧化氫的分解釋放氧氣；
圖2是在反應物（過氧化氫）量一定時，隨著化學反應的進行，溶液中反應物逐漸減少，生成物（氧氣）增加量逐漸減少，最終不再有生成物產生（生成物的量達到最大）的變化曲線圖．

解答 解：（1）圖2是在土豆片為4片時，每隔5分鐘記錄一次數據，根據數據繪制出的氧氣產生量隨時間變化的曲線圖，由圖知當實驗進行到一定時候，氣體量不再增加，原因是針筒中過氧化氫的量有限，過氧化氫已經被分解完．
（2）圖2是在土豆片為4片時，每隔5分鐘記錄一次數據，根據數據繪制出的氧氣產生量隨時間變化的曲線圖，若將土豆片由5片改為8片，實質是增加酶濃度，在一定范圍內，酶濃度增加，化學反應速率增加，但酶作為催化劑，只能加速化學反應速率，不改變最終生成物的量，即土豆片為8片時，和上述實驗所得的曲線（圖2實線）相比，實驗結果的曲線最可能是C圖中的虛線；相反，若將土豆片改為2片時，實質是減小酶濃度，在一定范圍內，酶濃度減小，化學反應速率減弱，但酶作為催化劑，只能加速化學反應速率，不改變最終生成物的量，即土豆片為2片時，和上述實驗所得的曲線（圖2實線）相比，實驗結果的曲線最可能是D圖中的虛線；如果要獲得更多的氣體，需要增加反應底物（過氧化氫）的量，在不改變溶液體積的條件下，可通過增加過氧化氫的濃度來實現，此時根據數據繪制出的氧氣產生量隨時間變化的曲線圖較上述實驗所得的曲線（圖2實線）高，其實驗結果的曲線最可能是A圖中的虛線．
（3）在研究影響酶催化活性的實驗中，有許多因素可能影響實驗結果，如反應溫度、反應溶液體積、反應時間、環(huán)境氣壓等，因此實驗應該注意控制除自變量以外的變量，使各組實驗在相同條件下進行，這樣才能符合實驗設計的單一變量原則．
故答案為：
（1）過氧化氫的量有限
（2）C　D    增加過氧化氫的濃度      A
（3）溫度（或光照或氣壓等）        單一變量

點評 本題結合探究酶促反應的實驗圖和根據該實驗中的數據繪制出的氧氣產生量隨時間變化的曲線圖，考查酶的特性和影響酶促反應的外界因素的知識，考生識記酶的概念、本質和特性，明確外界條件對酶活性的影響是解題的關鍵．