Question

19．某興趣小組成員發(fā)現(xiàn)新鮮土豆和新鮮豬肝有間樣的催化過氧化氫分解的效果．他們利用新鮮土豆完成了一組過氧化氫不同條件下分解的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答有關(guān)的問題：
（1）實(shí)驗(yàn)原理：新鮮的土豆研磨液中含有過氧化氫酶，F(xiàn)e³⁺是無機(jī)催化劑，它們都可以催化過氧化氫分解為水和氧氣．
（2）材料用具：量筒、試管、滴管、大燒杯、酒精燈等．新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的土豆研磨液：體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫洛液；質(zhì)里分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCl₃溶液；蒸餾水．
（3）方法步隳：

步驟 分組	1號(hào)試管	2號(hào)試管	3號(hào)試管	4號(hào)試管
第一步	2mLH2O2	2mLH2O2	2mLH2O2	2mLH2O2
第二步	2滴蒸餾水	2滴蒸餾水，90℃水浴加熱	2 滴 FeCl3溶液	2滴土豆研磨液

（4）觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)的因變量是過氧化氫分解速率，應(yīng)以產(chǎn)生氣泡的數(shù)量和速度（或產(chǎn)生氣泡的多少）作為觀測(cè)指標(biāo)．
（5）結(jié)果預(yù)測(cè)：①1號(hào)試管和2號(hào)試管相比，1號(hào)有微量氣泡產(chǎn)生，2號(hào)試管有少量氣泡產(chǎn)生．這一現(xiàn)象說明加熱能促進(jìn)過氧化氫分解，其作用原理是加熱使過氧化氫分子獲得能量，從常態(tài)轉(zhuǎn)變成容易分解的活躍狀態(tài)．
②3號(hào)試管和4號(hào)試管相比，4號(hào)試管產(chǎn)生的氣體量大．這一結(jié)果的對(duì)比說明酶具有高效性，其根本原因是（與無機(jī)催化劑相比）酶降低活化能的作用更顯著．
（6）將制備好的土豆研磨液分別進(jìn)行高溫和冷藏處理，經(jīng)高溫處理后，實(shí)驗(yàn)效果不明顯，而冷藏后不影響實(shí)驗(yàn)效果，原因是（過氧化氫酶屬于蛋白質(zhì)）高溫導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，冷藏時(shí)蛋白質(zhì)活性減弱．

Answer 1

分析 1、酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化活性的有機(jī)物，其中大部分是蛋白質(zhì)、少量是RNA．
2、酶的特性．
高效性：酶的催化效率大約是無機(jī)催化劑的10^7～10¹³倍．
專一性：每一種酶只能催化一種或者一類化學(xué)反應(yīng)．
酶的作用條件較溫和：在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高；溫度和pH偏高或偏低，酶的活性都會(huì)明顯降低．
3、酶促反應(yīng)的原理：酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能．
4、變量：實(shí)驗(yàn)過程中可以變化的因素稱為變量，包括自變量、因變量和無關(guān)變量；自變量是想研究且可人為改變的變量稱為自變量；因變量是隨著自變量的變化而變化的變量稱為因變量； 無關(guān)變量是在實(shí)驗(yàn)中，除了自變量外，實(shí)驗(yàn)過程中存在一些可變因素，能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響，這些變量稱為無關(guān)變量．
5、生物實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組：實(shí)驗(yàn)組是對(duì)自然狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)對(duì)象施加或減除了某一自變量的組，對(duì)照組是對(duì)自然狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)對(duì)象未施加或減除了某一自變量的組．
6、分析題干信息：
本題是某興趣小組利用新鮮土豆完成的一組過氧化氫在不同條件下分解的實(shí)驗(yàn)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理、用具和步驟等條件的分析可知該實(shí)驗(yàn)的自變量是過氧化氫所處的條件，因變量是過氧化氫分解速率（通過試管中產(chǎn)生氣泡的數(shù)量和速度體現(xiàn)出來），1號(hào)試管是空白對(duì)照組，2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)試管均為實(shí)驗(yàn)組（分別是加熱、加入無機(jī)催化劑Fe³⁺、加入酶）．

解答 解：（1）新鮮的土豆研磨液中含有過氧化氫酶，可以催化過氧化氫分解為水和氧氣．
（4）因變量是隨著自變量的變化而變化的變量，由以上分析知，該實(shí)驗(yàn)的因變量是過氧化氫分解速率，應(yīng)以產(chǎn)生氣泡的數(shù)量和速度（或產(chǎn)生氣泡的多少）作為觀測(cè)指標(biāo)．
（5）結(jié)果預(yù)測(cè)：
①1號(hào)試管和2號(hào)試管相比，2號(hào)試管中的加熱可使過氧化氫分子獲得能量，從常態(tài)轉(zhuǎn)變成容易分解的活躍狀態(tài)，據(jù)此推測(cè)1號(hào)和2號(hào)試管相比，1號(hào)試管中有微量氣泡產(chǎn)生，2號(hào)試管有少量氣泡產(chǎn)生，這一現(xiàn)象說明加熱能促進(jìn)過氧化氫分解．
②酶與無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，體現(xiàn)出酶具有高效性，據(jù)此推測(cè)3號(hào)試管和4號(hào)試管相比，4號(hào)試管產(chǎn)生的氣體量大．
（6）土豆研磨液中含有的過氧化氫酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，高溫可導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，而冷藏時(shí)蛋白質(zhì)活性減弱（溫度再恢復(fù)到適宜時(shí)其活性可恢復(fù)），因此若將制備好的土豆研磨液進(jìn)行高溫處理會(huì)使實(shí)驗(yàn)效果不明顯，而冷藏后不影響實(shí)驗(yàn)效果．
故答案為：
（1）過氧化氫酶
（4）過氧化氫分解速率   產(chǎn)生氣泡的數(shù)量和速度（或產(chǎn)生氣泡的多少）
（5）①少量氣泡    加熱能促進(jìn)過氧化氫分解     加熱使過氧化氫分子獲得能量，從常態(tài)轉(zhuǎn)變成容易分解的活躍狀態(tài)
②4    酶具有高效性    （與無機(jī)催化劑相比）酶降低活化能的作用更顯著
（6）（過氧化氫酶屬于蛋白質(zhì)）高溫導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，冷藏時(shí)蛋白質(zhì)活性減弱

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合某興趣小組利用新鮮土豆完成的一組過氧化氫在不同條件下分解的實(shí)驗(yàn)，考查酶的特性、生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的知識(shí)，考生識(shí)記酶的特性，明確生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則和方法是解題的關(guān)鍵．