Question

【題目】1833年，Payen和Personz從麥芽的水抽提物中，用酒精沉淀得到了一種對(duì)熱不穩(wěn)定的物質(zhì)，它可以使淀粉水解為可溶性糖，后來(lái)知道這種物質(zhì)就是淀粉酶。淀粉酶有多種類(lèi)型，如α淀粉酶可使淀粉內(nèi)部隨機(jī)水解，β淀粉酶則使淀粉從末端以兩個(gè)單糖為單位進(jìn)行水解。下圖為研究pH對(duì)兩種淀粉酶相對(duì)活性影響的研究結(jié)果。請(qǐng)據(jù)圖回答相關(guān)的問(wèn)題:

（1）與α-淀粉酶水解淀粉的終產(chǎn)物相比，β-淀粉酶水解淀粉的主要產(chǎn)物為__。從圖中可知，_____酶在人體胃液(pH=1.8左右)中的活性更高。

（2）在驗(yàn)證pH對(duì)淀粉酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，酶的相對(duì)活力的大小可以用單位時(shí)間內(nèi)______來(lái)表示。某同學(xué)設(shè)計(jì)了以下兩種實(shí)驗(yàn)方案:

①先分別在試管中加底物，再加酶，然后一起放在相應(yīng)的pH條件下保溫，一段時(shí)間后檢測(cè)。②先分別在試管中加酶，在相應(yīng)的pH條件下保溫再加底物，一段時(shí)間后檢測(cè)。為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加可靠，應(yīng)選擇方案__________（①或②）

（3）下面列出的為有關(guān)酶的驗(yàn)證和探究實(shí)驗(yàn)的材料，實(shí)驗(yàn)用具充足。請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題:供選:(以下未說(shuō)明的百分濃度均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)濃度，各溶液均新配制)

2%淀粉酶溶液、3%淀粉溶液、3%蔗糖溶液、體積分?jǐn)?shù)為3%的過(guò)氧化氫溶液、20%肝臟研磨液、5% HCl、5% NaOH、熱水、蒸餾水、冰塊、碘液、斐林試劑。

A、研究淀粉酶的專(zhuān)一性，選用的反應(yīng)物最好是___和____

B、要驗(yàn)證pH對(duì)酶活性的影響，為避免酸堿對(duì)反應(yīng)物本身水解的影響，選用的反應(yīng)物最好是______。

C、要驗(yàn)證溫度對(duì)酶活性的影響，建議選用_________為催化底物。不選用斐林試劑做指示劑的原因是斐林試劑與還原糖只有在_______的條件 下才有磚紅色沉淀 生成，而該實(shí)驗(yàn)需嚴(yán)格控制___________。

Answer 1

【答案】麥芽糖 α 單位時(shí)間內(nèi)底物的消耗量（或單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物的生成量） ② 淀粉溶液 蔗糖溶液 過(guò)氧化氫溶液 淀粉溶液 加熱 溫度

【解析】

1、溫度和pH對(duì)酶活性的影響：

①低溫時(shí)，酶分子活性收到抑制，但并未失活，若恢復(fù)最適溫度，酶的活性也升至最高；高溫、過(guò)酸、過(guò)堿都會(huì)導(dǎo)致酶分子結(jié)構(gòu)被破壞而使酶失活；

②溫度或pH是通過(guò)影響酶的活性來(lái)影響酶促反應(yīng)速率的；

③反應(yīng)溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度；反應(yīng)溶液溫度的變化也不改變酶作用的最適pH。

2、題圖分析：α-淀粉酶和β-淀粉酶適宜的pH不同，曲線中看出分別為6、4.5。

（1）由題干“α-淀粉酶可使淀粉內(nèi)部隨機(jī)水解，β-淀粉酶則使淀粉從末端以兩個(gè)單糖為單位進(jìn)行水解”，判斷β-淀粉酶水解淀粉的主要產(chǎn)物為麥芽糖；從圖中可知，α淀粉酶在人體胃液（pH=l.8左右）中的活性更高。

（2）在驗(yàn)證pH對(duì)淀粉酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，酶的相對(duì)活力的大小可以用單位時(shí)間內(nèi)底物的消耗量來(lái)表示（或單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物的生成量）；為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加可靠，應(yīng)選擇方案②，因?yàn)槿绻�酶和底物先混合，還沒(méi)放到對(duì)應(yīng)的pH條件下，化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)進(jìn)行，會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

（3）A、酶的催化作用具有專(zhuān)一性，由于淀粉酶可以水解淀粉而不能水解蔗糖，所以研究淀粉酶的專(zhuān)一性時(shí)選用的反應(yīng)物最好是淀粉溶液和蔗糖溶液。

B、由于酸性條件下淀粉易分解，因此淀粉不能作為探究pH對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)材料，因此要證明pH對(duì)酶活性的影響，選用的反應(yīng)物最好是過(guò)氧化氫溶液。

C、由于過(guò)氧化氫在高溫下易分解，因此要驗(yàn)證溫度對(duì)酶活性的影響，選用的反應(yīng)物最好是淀粉溶液，通過(guò)加入碘液觀察藍(lán)色褪去的程度判斷淀粉的分解量，由于斐林試劑與還原糖只有在加熱的條件下才有磚紅色沉淀生成，而該實(shí)驗(yàn)需嚴(yán)格控制溫度，所以該實(shí)驗(yàn)不選用斐林試劑做指示劑。