Question

【題目】下圖示測量過氧化氫酶與過氧化氫反應(yīng)放出O2的實(shí)驗(yàn)裝置。水槽內(nèi)注有清水，倒置的量筒內(nèi)也充滿了清水。提前制作大小相同的圓形小濾紙片若干。實(shí)驗(yàn)過程如下：

第一次實(shí)驗(yàn)：

①制備新鮮動物肝臟的研磨液；

②將4片圓形小濾紙片在肝臟研磨液浸泡后取出，并貼在反應(yīng)室上側(cè)的內(nèi)壁上（如上圖A所示）；

③向反應(yīng)小室內(nèi)加入10mL3%H2O2溶液（如上圖A所示）；

④將反應(yīng)小室旋轉(zhuǎn)180度，成圖B所示狀態(tài)；

⑤每隔30秒讀取并記錄量筒中水面的刻度一次，共進(jìn)行5分鐘。

第二次實(shí)驗(yàn)：除了將圓形小濾紙片的數(shù)量改成2片，其它均與實(shí)驗(yàn)一相同。請回答下列問題：

（1）上述實(shí)驗(yàn)探究的問題是：______________與酶促反應(yīng)速率的關(guān)系。

（2）如果上述兩實(shí)驗(yàn)的結(jié)果無明顯差異，則需如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)？_____________

（3）請你設(shè)計(jì)一個用于記錄觀察結(jié)果的表格__________。

（4）如果根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)一得到的數(shù)據(jù)繪制出了下列曲線圖。那么實(shí)驗(yàn)二的大致曲線應(yīng)該是怎樣的？請?jiān)谇�線圖中添畫該曲線。

___________

（5）如果要利用上圖的試劑、材料、裝置等研究PH對酶促反應(yīng)速率的影響，與本題上述的研究相比，在實(shí)驗(yàn)操作上應(yīng)注意：

①在各次實(shí)驗(yàn)中，H2O2溶液的PH值不同，可使用PH為5.0、6.0、7.0、8.0的緩沖液；

②在各次實(shí)驗(yàn)中，圓形濾紙片的數(shù)量___________________；

③在各次實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)小室旋轉(zhuǎn)180度前，先要把10mL3％H2O2溶液與____________________混合。

（6）能否利用上圖的試劑、材料、裝置等研究不同溫度對酶促反應(yīng)速率的影響？說明理由：_____________________________________________ 。

Answer 1

【答案】酶濃度 增大兩組實(shí)驗(yàn)中使用的圓形濾紙片數(shù)目的差距，增加兩組實(shí)驗(yàn)酶的濃度差距 過氧化氫酶催化H2O2分解實(shí)驗(yàn)記錄表(記錄單位：mL)

相同 緩沖液 過氧化氫的分解受溫度影響較大，若溫度升高，過氧化氫分解反應(yīng)速率明顯加快

【解析】

本題從知識層面上看，通過實(shí)驗(yàn)考查同學(xué)們分析酶量的變化對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響、底物量的變化對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響以及無機(jī)催化劑與酶催化效率高低的比較；從能力層面上講，考查同學(xué)們分析問題、解決問題的能力，具體表現(xiàn)在組織語言答題和構(gòu)建表格能力上。實(shí)驗(yàn)一與實(shí)驗(yàn)二的差別在于浸泡過動物肝臟的研磨液的圓形小濾紙片的多少，從本質(zhì)上反映的是酶量的多少對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，解題時應(yīng)先明確實(shí)驗(yàn)的自變量和應(yīng)變量，然后結(jié)合題干信息進(jìn)行解答。

（1）小濾紙片在肝臟研磨液浸泡，因此圓形小濾紙片的數(shù)量的變化代表過氧化氫酶數(shù)量的變化，因此如果其他條件不變，改變圓形小濾紙片的數(shù)量，酶的濃度將發(fā)生變化，即酶濃度變成自變量，因此該實(shí)驗(yàn)探究的問題是酶濃度與酶促反應(yīng)速率的關(guān)系。

（2）如果上述兩實(shí)驗(yàn)的結(jié)果無明顯差異，說明兩組實(shí)驗(yàn)酶的濃度差距太小，可以通過增大兩組實(shí)驗(yàn)中使用的圓形濾紙片數(shù)目的差距，增加兩組實(shí)驗(yàn)酶的濃度差距，如將圓形小濾紙片的數(shù)量改成1片。

（3）由實(shí)驗(yàn)步驟可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是含過氧化氫酶（濾紙片）的數(shù)量，因變量是氧氣的體積，故可設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表格如下：

過氧化氫酶濃度對過氧化氫分解速率的影響

（4）如果將圓形小濾紙片的數(shù)量改成2片，與第一組實(shí)驗(yàn)相比，酶濃度低，酶促反應(yīng)速率降低，達(dá)到平衡時所用的時間延長。實(shí)驗(yàn)二的大致曲線應(yīng)該如下圖所示：

（5）在各次實(shí)驗(yàn)中，圓形濾紙片的數(shù)量為無關(guān)變量，應(yīng)相同。如果探究pH對酶促反應(yīng)的影響，酶濃度就應(yīng)該相同，過氧化氫溶液需要與緩沖液混合。

（6）過氧化氫的分解受溫度影響較大，所以不能利用上圖的試劑、材料、裝置等研究不同溫度對酶促反應(yīng)速率的影響，若溫度升高，過氧化氫分解反應(yīng)速率明顯加快。