Question

11．為了探究某種淀粉酶的最適溫度，某同學(xué)進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)操作．實(shí)驗(yàn)步驟為：

步驟①：取10支試管，分為五組．每組兩支試管中分別加入1mL某種淀粉酶溶液和2mL5%淀粉溶液．
步驟②：將每組淀粉酶溶液和淀粉溶液混合并搖勻．
步驟③：將裝有混合溶液的五支試管（編號(hào)1、2、3、4、5）分別置于15℃、25℃、35℃、45℃、55℃水浴中．反應(yīng)過程中每隔1分鐘從各支試管中取出一滴反應(yīng)液，滴在比色板上，加1滴碘液顯色．
回答下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)原理：淀粉在淀粉酶的催化作用下分解成還原糖；淀粉酶的活性受溫度影響；用碘液可檢測淀粉，因?yàn)榈矸塾龅庖鹤兯{(lán)，根據(jù)藍(lán)色深淺來推斷淀粉酶的活性．
（2）該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)存在一個(gè)明顯的錯(cuò)誤，即步驟②前應(yīng)先將五組試管分別在15°C、25°C、35°C、45°C、55°C的水浴中保溫一段時(shí)間．
（3）在本實(shí)驗(yàn)中，各組溶液的pH要保證相同且適宜，該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊襁x用斐林試劑檢測實(shí)驗(yàn)結(jié)果？不能，理由是利用斐林試劑檢測時(shí)需要水浴加熱，會(huì)改變溫度，最終影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果．
（4）糾正實(shí)驗(yàn)步驟后，進(jìn)行操作．一段時(shí)間后，當(dāng)?shù)?組試管中的反應(yīng)物與碘液混合開始呈棕黃色時(shí)，各組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如表所示（“+”表示藍(lán)色程度）：

組別	1	2	3	4	5
處理溫度/℃	15	25	35	45	55
結(jié)果	++	+	棕黃色	+	++

分析上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以得出該淀粉酶的最適溫度在25°C〜45°C之間．某同學(xué)在進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)的過程中，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)時(shí)間過長．為縮短反應(yīng)時(shí)間，請(qǐng)你提出合理的改進(jìn)措施增加淀粉酶的量或濃度（或降低底物的量或濃度）．

Answer 1

分析 1、酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，極少數(shù)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、影響酶活性的因素主要是溫度和pH，在最適溫度（pH）前，隨著溫度（pH）的升高，酶活性增強(qiáng)；到達(dá)最適溫度（pH）時(shí)，酶活性最強(qiáng)；超過最適溫度（pH）后，隨著溫度（pH）的升高，酶活性降低．另外低溫酶不會(huì)變性失活，但高溫、pH過高或過低都會(huì)使酶變性失活．
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．

解答 解：（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮筒襟E③，步驟②前先要用不同溫度處理酶液，然后才能混合．
（3）本實(shí)驗(yàn)的自變量是不同的溫度，pH等為無關(guān)變量，要求無關(guān)變量相同且適宜，才會(huì)盡可能減少無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響．使用斐林試劑時(shí)需要水浴加熱，因而會(huì)改變實(shí)驗(yàn)的自變量一一溫度，所以不能選用斐林試劑檢測實(shí)驗(yàn)結(jié)果．
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，淀粉酶的最適溫度介于25°C和45°C之間．為了加快反應(yīng)，在不改變自變量的情況下，可適當(dāng)增加酶量或適當(dāng)降低底物的濃度，都會(huì)使反應(yīng)時(shí)間縮短．
故答案為：
（2）先將五組試管分別在15°C、25°C、35°C、45°C、55°C的水浴中保溫一段時(shí)間
（3）相同且適宜  不能   利用斐林試劑檢測時(shí)需要水浴加熱，會(huì)改變溫度，最終影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果
（4）25°C〜45°C    增加淀粉酶的量或濃度（或降低底物的量或濃度）

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合探究某種淀粉酶的最適溫度的實(shí)驗(yàn)，考查酶的特性和外界條件對(duì)酶活性的影響的知識(shí)，考生識(shí)記酶的概念和特性，明確外界條件對(duì)酶活性的影響，掌握生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則和方法是解題的關(guān)鍵．