Question

1．某研究小組為探究影響過氧化氫分解的因素，做了三個實驗．相應的實驗結果如圖所示，請分析回答下列問題：

（1）實驗1、2、3中的自變量分別為催化劑種類、過氧化氫溶液的濃度、pH．實驗1的目的是探究酶的高效性．
（2）實驗2探究了過氧化氫溶液的濃度對酶促反應速率的影響，該實驗的be段O₂產生速率不再增大的原因最可能是過氧化氫酶的量有限．
（3）實驗3的結果顯示，過氧化氫酶的最適pH為e．實驗還證實，當pH小于d或大于f時，過氧化氫酶的活性將永久喪失，其原因是強酸、強堿會導致酶的空間結構被破壞．
（4）植物細胞膜上的H⁺-ATP酶能催化ATP水解釋放能量，該能量用于H⁺的跨膜轉運．科技人員進行了不同濃度
K⁺、Mg²⁺ （mmol/L）條件下綠豆植物細胞膜上H⁺-ATP酶的活性研究．實驗結果如表：

K+ H+-ATP酶的活性 Mg2+	A	1.5	3	4.5
0	0.444	0.694	0.778	0.776
25	0.550	0.733	0.789	0.783
50	0.483	0.756	0.850	0.853

H⁺-ATP酶的化學本質是蛋白質；表中A的數(shù)值是0；從表中數(shù)據(jù)可以得出的結論為：①在一定濃度范圍內K⁺、Mg²⁺都能提高H⁺-ATP酶活性，②在相同濃度條件下，K⁺、Mg²⁺共同作用比K⁺或Mg²⁺單獨作用時，H⁺-ATP酶活性更高．

Answer 1

分析 1、實驗組：經過處理的組是實驗組．對照組：未經過處理的組是對照組．變量：實驗過程中可以變化的因素稱為變量．自變量：想研究且可人為改變的變量稱為自變量． 因變量：隨著自變量的變化而變化的變量稱為因變量． 無關變量：在實驗中，除了自變量外，實驗過程中存在一些可變因素，能對實驗結果造成影響，這些變量稱為無關變量．自變量是可以人為直接改變或施加的變量，因變量是隨自變量變化而變化的量，只能觀察或測量獲得．要注意無關變量應該相同且適宜．實驗設計時要注意單一變量原則和對照原則．
2、分析實驗1，自變量是催化劑的種類，加過氧化氫酶的催化效益大于加鐵離子，說明酶具有高效性．
分析試驗2，隨著過氧化氫溶液的濃度增加，氧氣的產生速率先增加后基本不變．
分析實驗3，自變量是PH值，因變量是溶液中過氧化氫的量，e點溶液中H₂O₂剩余量最少，所以過氧化氫酶的最適pH為e．
分析表格：由題意可知，本實驗是探究不同濃度的K⁺、Mg²⁺對綠豆植物細胞膜上H⁺-ATP酶活性的影響．該試驗的自變量是不同濃度的K⁺、Mg²⁺．
從表中數(shù)據(jù)可以得出的實驗結論為在一定的濃度范圍內K⁺、Mg²⁺都能提高H⁺-ATP酶的活性，相同濃度條件下，K⁺、Mg²⁺兩者共同作用比K⁺或Mg²⁺單獨作用時，H⁺-ATP酶的活性更高．

解答 解：（1）由曲線圖分析可知，實驗1，2，3中的自變量分別為催化劑的種類、H₂O₂濃度、pH．實驗1用了無機催化劑和酶同時催化過氧化氫分解，此實驗的目的是探究酶的高效性．
（2）實驗2探究了過氧化氫溶液的濃度對過氧化氫酶的影響，該實驗的結果顯示在過氧化氫酶量一定時，在一定濃度范圍內，過氧化氫溶液濃度越高，O₂產生速率越快，而當過氧化氫溶液濃度達到一定值后，0₂產生速率不再隨過氧化氫濃度的增大而增大．bc段顯示反應物的不斷增加，不能影響O₂產生速率，其氧氣不再增大的原因最可能是催化劑過氧化氫酶的數(shù)量有限．
（3）實驗3的結果顯示，過氧化氫酶的最適pH為e，實驗結果表明，當pH小于d或大于f時，酶的空間結構被破壞，導致過氧化氫的活性將永久喪失．
（4）H⁺-ATP酶位于細胞膜上，其化學本質是蛋白質．根據(jù)表中Mg²⁺的濃度梯度大小可以確定A的數(shù)值是0．從表中數(shù)據(jù)可以得出的實驗結論為在一定的濃度范圍內K⁺、Mg²⁺都能提高H⁺-ATP酶的活性，相同濃度條件下，K⁺、Mg²⁺兩者共同作用比K⁺或Mg²⁺單獨作用時，H⁺-ATP酶的活性更高．
故答案為：
（1）催化劑種類、過氧化氫溶液的濃度、pH    酶的高效性
（2）過氧化氫酶的量有限
（3）強酸、強堿會導致酶的空間結構被破壞
（4）蛋白質    0     ①K⁺、Mg²⁺都能提高H⁺-ATP酶活性    ②K⁺、Mg²⁺共同作用比K⁺或Mg²⁺單獨作用時，H⁺-ATP酶活性更高

點評 本題結合曲線圖，考查影響酶活性的因素，意在考查考生分析曲線圖提取有效信息的能力；能理解所學知識要點，把握知識間內在聯(lián)系的能力；能運用所學知識和觀點，對生物學問題作出準確判斷和得出正確結論的能力．