Question

某學(xué)校生物興趣小組進(jìn)行探究pH值對(duì)淀粉酶催化淀粉水解速率影響的實(shí)驗(yàn)，小潘同學(xué)制訂了下列實(shí)驗(yàn)方案：
實(shí)驗(yàn)方案（以下步驟依次進(jìn)行）：
①取5支試管，標(biāo)上A、B、C、D、E．
②在A、B、C、D、E 5支試管中分別加入1mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的新鮮唾液淀粉酶溶液．
③向5支試管中分別加人10mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的淀粉溶液．
④在A試管中加入2mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的鹽酸，B試管中加入2mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的鹽酸，C試管中加入2mL蒸餾水，D試管中加入2mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的氫氧化鈉溶液，E試管中加入2mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氫氧化鈉溶液，搖勻．
⑤室溫下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)5min后，從各試管中分別取3份樣液以測(cè)定計(jì)算相應(yīng)組別的淀粉含量．
（1）請(qǐng)指出上述實(shí)驗(yàn)方案中存在的兩處錯(cuò)誤，并加以改正．
1）

 

；2）

 

．
（2）小朱同學(xué)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)方案修正后，重新進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，記為實(shí)驗(yàn)一．同時(shí)還做了如下實(shí)驗(yàn)二：將加入5支試管中的淀粉酶溶液的量減半，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)．在相同時(shí)間內(nèi)，分別測(cè)得兩次實(shí)驗(yàn)中淀粉含量變化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖．請(qǐng)分析回答：
1）實(shí)驗(yàn)一中的自變量是

 

，無(wú)關(guān)變量有

 

、

 

（寫(xiě)出兩種）．
2）曲線甲是

 

實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，理由是

 

．
3）曲線甲和乙中，淀粉含量的最低點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)相同的原因是

 

；當(dāng)pH值上升到一定值時(shí)兩組實(shí)驗(yàn)的淀粉含量均為100%，請(qǐng)分析其原因

 

．
（3）小李同學(xué)對(duì)該探究活動(dòng)存在一個(gè)疑問(wèn)，他不肯定在沒(méi)有唾液淀粉酶的情況下，淀粉在不同pH值的溶液中是否發(fā)生水解，若要解答這一疑問(wèn)，應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行怎樣的修正？

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究影響酶活性的因素,酶的特性

專題：

分析：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有生物催化能力的有機(jī)物，大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于無(wú)機(jī)催化劑）、專一性（一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行）、需要適宜的溫度和pH值（在最適條件下，酶的催化活性是最高的，低溫可以抑制酶的活性，隨著溫度升高，酶的活性可以逐漸恢復(fù)，高溫、過(guò)酸、過(guò)堿可以使酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，使酶永久性的失活），據(jù)此分析解答．

解答： 解：（1）在探究pH值對(duì)淀粉酶催化淀粉水解速率影響的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該先創(chuàng)設(shè)一組不同的pH值的環(huán)境，所以1）實(shí)驗(yàn)中③④的順序不對(duì)，應(yīng)先進(jìn)行④再進(jìn)行③；唾液淀粉酶的適宜溫度是37℃左右，所以2）溫度設(shè)置不當(dāng)，步驟⑤應(yīng)改為在37℃的恒溫水浴中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（2）1）實(shí)驗(yàn)一中探究的是pH值對(duì)淀粉酶的影響，自變量是pH值，無(wú)關(guān)變量指的是對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響，又不是探究的條件，在此實(shí)驗(yàn)中的無(wú)關(guān)變量是實(shí)驗(yàn)溫度和唾液淀粉酶的量等．
2）曲線甲是實(shí)驗(yàn)二的結(jié)果，在實(shí)驗(yàn)二中，淀粉溶液的量減半，所以生成物的量也減半，所以結(jié)合曲線圖，甲是實(shí)驗(yàn)二的結(jié)果．
3）曲線甲和乙中，淀粉含量的最低點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)相同的原因是同一種酶的最適pH值是一定的，不會(huì)隨濃度的不同而改變，酶的作用需要適宜的pH值，過(guò)高或過(guò)低都會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，使酶變性失活，不能催化淀粉的水解，當(dāng)pH值上升到一定值時(shí)兩組實(shí)驗(yàn)的淀粉含量均為100%．
（3）在實(shí)驗(yàn)的步驟①中添加5支試管，分成相應(yīng)的A'、B'、C'、D'、E'5組，在步驟②中不加入2%的新鮮唾液淀粉酶溶液，而是加入1mL蒸餾水，其余按原來(lái)實(shí)驗(yàn)步驟和條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證淀粉在不同的pH值的條件下會(huì)不會(huì)分解．
故答案為：
（1）1）實(shí)驗(yàn)中③④的順序不對(duì)，應(yīng)先進(jìn)行④再進(jìn)行③
2）溫度設(shè)置不當(dāng)，步驟⑤應(yīng)改為在37℃的恒溫水浴中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
（2）1）pH值   實(shí)驗(yàn)溫度   唾液淀粉酶溶液的量
2）二   pH值為7時(shí)，曲線甲對(duì)應(yīng)淀粉分解量為曲線乙的一半
3）同一種酶的最適pH值是一定的，不會(huì)隨濃度的不同而改變   高pH值使唾液淀粉酶變性失活，不能催化淀粉的水解
（3）在實(shí)驗(yàn)的步驟①中添加5支試管，分成相應(yīng)的A'、B'、C'、D'、E'5組，在步驟②中不加入2%的新鮮唾液淀粉酶溶液，而是加入1mL蒸餾水，其余按原來(lái)實(shí)驗(yàn)步驟和條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

點(diǎn)評(píng)：此題主要考查酶的概念以及酶的特性，意在考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握，難度適中．