Question

4．探究酸堿度對酵母菌酒精發(fā)酵酶促反應(yīng)速率的影響．
實驗用具：燒杯、注射器8支、帶有橡皮塞抽去空氣的試管4支、干酵母粉、蔗糖、配制好的pH分別為5、6、7、8的緩沖液．
實驗步驟：①用開水配制10%蔗糖溶液100mL，冷卻到室溫（26℃）后，加入4g干酵母粉，10min后…依次完成步驟②③④⑤，觀察并記錄．
實驗記錄：產(chǎn)生2mL氣體體積量（以針筒推柄上升的mL數(shù)為產(chǎn)氣量，見右圖）所需要的時間如下表：

pH	pH=5	pH=6	pH=7	pH=8
時間（s）	8	7	6	7.5

（1）完成實驗步驟：
②取4支試管分別標(biāo)上A、B、C、D（或 1、2、3、4）． ③分別用注射器吸取不同pH的緩沖液各2mL分別注入4支試管內(nèi)． ④再分別用4支注射吸取含有酵母粉的蔗糖液各2mL同時分別注入到上述4支試管內(nèi)，并開始記時． ⑤觀察每支試管上注射器針筒推柄上長2mL時，記錄所需要的時間．
（2）實驗結(jié)論：酵母菌酒精發(fā)酵酶促反應(yīng)速度受溶液酸堿度的影響，pH為7時，酶促反應(yīng)速率最快，隨pH的減小或增大，酶促反應(yīng)速率都會減弱．
（3）回答問題：
①實驗過程中為什么要等到蔗糖溶液冷卻后再加入干酵母粉？防止酵母菌死亡和酶遇高溫失活（或變性）． 
②為什么要用注射器吸取溶液注入試管內(nèi)？避免空氣進入試管，盡量使試管內(nèi)保持無氧狀態(tài)．

Answer 1

分析 1、實驗操作步驟的安排：取材隨機均分為幾組，編號→不同組變量的處理→各組放在無關(guān)變量相同且適宜等條件下處理一段時間→觀察并記錄比較相應(yīng)的因變量；
2、在加入蔗糖溶液和酵母的混合液與緩沖液時，應(yīng)先加入緩沖液，使酵母菌一進入試管就處于一定的pH條件下，便于在不同pH下比較；
3、該實驗是探究“酸堿度對酵母菌酒精發(fā)酵酶促反應(yīng)速率的影響”的實驗，所以實驗中要讓酵母菌進行無氧呼吸，為避免空氣進入試管要用注射器吸收溶液注入試管內(nèi)；4、實驗步驟中要注意對照試管的設(shè)置以及單一變量pH的設(shè)置．

解答 解：（1）實驗設(shè)計要遵循對照原則和單一變量原則，該實驗的目的探究PH值對酵母菌酒精發(fā)酵酶促反應(yīng)速度的影響，因此自變量是pH，因變量是酶促反應(yīng)速度．因此實驗步驟如下：
①取材：制備酵母蔗糖培養(yǎng)液．
②編號：取4支試管分別標(biāo)上A、B、C、D、（或 1、2、3、4）．
③不同組自變量的處理：分別用4支注射器吸取不同PH的緩沖液各2mL分別注入4支試管內(nèi) （要求加入4支試管內(nèi)的緩沖液等量）．
④把上述各組放在無關(guān)變量相同且適宜等條件下處理一段時間：再分別用4支注射吸取含有酵母粉的蔗糖液各2mL同時分別注入到上述4支試管內(nèi)，（加入的酵母蔗糖液等量）并開始記時．
⑤觀察并記錄比較相應(yīng)的因變量：觀察每支試管上注射器針筒推柄上長2mL時，記錄所需要的時間．
（2）實驗結(jié)論：由表中數(shù)據(jù)可知酵母菌酒精發(fā)酵酶促反應(yīng)速率受溶液酸堿度的影響，pH為7時，酶促反應(yīng)速率快，隨pH的減小或增大，酶促反應(yīng)速率都會減慢．
（3）①為了防止酵母菌死亡和酶遇高溫（或變性）失活，實驗過程中要等到葡萄糖溶液冷卻后再加入干酵母粉．
②為了避免空氣進入試管，盡量使試管內(nèi)保持無氧狀態(tài)，要用注射器吸取溶液注入試管內(nèi)．
故答案為：
（1）②取4支試管分別標(biāo)上A、B、C、D（或 1、2、3、4）
③分別用注射器吸取不同pH的緩沖液各2mL分別注入4支試管內(nèi)　
④再分別用4支注射吸取含有酵母粉的蔗糖液各2mL同時分別注入到上述4支試管內(nèi)，并開始記時　
⑤觀察每支試管上注射器針筒推柄上長2mL時，記錄所需要的時間　
（2）實驗結(jié)論：酵母菌酒精發(fā)酵酶促反應(yīng)速度受溶液酸堿度的影響，pH為7時，酶促反應(yīng)速率最快，隨pH的減小或增大，酶促反應(yīng)速率都會減弱　
（3）①防止酵母菌死亡和酶遇高溫失活（或變性）　
②避免空氣進入試管，盡量使試管內(nèi)保持無氧狀態(tài)

點評 本題考查探究影響酶促反應(yīng)速率的因素，要求考生明確實驗的目的，能正確區(qū)分自變量、因變量和無關(guān)變量；掌握探究實驗的原則，能結(jié)合實驗用具完善實驗步驟；能分析實驗結(jié)果，得出正確的實驗結(jié)論．