題目列表(包括答案和解析)
下面是探索影響酶活性的條件的兩個(gè)實(shí)驗(yàn):
Ⅰ.在研究溫度對(duì)凝乳酶催化乳汁凝固的影響實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)進(jìn)行了如下操作:
①取6支潔凈的試管,編上號(hào),并且分別注入2 mL新鮮乳汁。
②將6支試管分別放入不同水浴溫度下,維持各自的溫度5 min。
③在6支試管中各注入1 mL新鮮凝乳酶溶液,搖勻后,在各自的水浴溫度下保溫。
④觀察并記錄凝乳所需要的時(shí)間,如果如表所示:
試管編號(hào) | 水浴溫度℃ | 凝乳時(shí)間(min) |
A | 10 | 不凝固 |
B | 20 | 7.0 |
C | 30 | 4.0 |
D | 40 | 1.5 |
E | 50 | 4.0 |
F | 60 | 不凝固 |
請(qǐng)回答:
(1)將裝有凝乳酶和新鮮乳汁的A、F兩支試管在各自的水浴溫度下保溫20 min后,同
時(shí)轉(zhuǎn)入40 ℃的水浴溫度下保溫,兩支試管內(nèi)的反應(yīng)為:A________,F(xiàn)________。
(2)根據(jù)對(duì)以上所有實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論有:
①________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.受上述實(shí)驗(yàn)的啟發(fā),某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)在室溫20 ℃條件下證明PH影響過氧化氫酶
催化過氧化氫分解的實(shí)驗(yàn)方案。
實(shí)驗(yàn)材料和用具:(略)
實(shí)驗(yàn)方法和步驟:
①取3支潔凈的試管,編號(hào)A、B、C。
②向3支試管中分別注入體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液。
③向3支試管中分別注入新鮮的家雞肝臟研磨液(其內(nèi)含有過氧化氫酶)。
④向3支試管中分別注入蒸餾水、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的鹽酸、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氫氧化鈉
溶液。
⑤堵住試管口,輕輕振蕩這3支試管,使試管內(nèi)的物質(zhì)混合均勻。
⑥將點(diǎn)燃但無火焰的衛(wèi)生香分別放在3支試管內(nèi)液面的上方,觀察哪支衛(wèi)生香燃燒猛
烈。
該實(shí)驗(yàn)方案經(jīng)過其他同學(xué)參與討論后,一致認(rèn)為:
(1)實(shí)驗(yàn)步驟的順序出現(xiàn)了明顯的錯(cuò)誤。最佳的實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)該是:
①→______→______→________→______→______。
(2)實(shí)驗(yàn)方法上也有一處錯(cuò)誤,即在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,應(yīng)注意
________________________________________________________________________。
生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)一般都需要酶的參與。下圖(一)示意酶抑制劑的作用原理:競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與底物競(jìng)爭(zhēng)酶的活性位點(diǎn),從而抑制酶活性;非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑和酶活性位點(diǎn)以外的其他位點(diǎn)結(jié)合,從而抑制酶的活性。圖(二)示意谷氨酸脫羧酶的催化反應(yīng)速度。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題:
(1)大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是____________,所用的鑒定試劑與斐林試劑使用方法有何不同?__________________________。(答兩點(diǎn)即可)。
(2)某抑制劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)與細(xì)菌合成細(xì)胞壁的底物無任何相似,但仍能抑制細(xì)菌合成細(xì)胞壁相關(guān)的酶的活性,其原因可能____________。
(3)若某抑制劑對(duì)酶的抑制作用隨著底物濃度升高,抑制效力變得越來越小,則此抑制劑是________(競(jìng)爭(zhēng)性/非競(jìng)爭(zhēng)性)抑制劑,原因是______________。
(4)動(dòng)物腦組織中含有豐富的谷氨酸脫羧酶,能專一催化谷氨酸分解(1 mol谷氨酸分解為1 mol氨基丁酸和1 mol CO2)。某科研小組從小鼠的腦中得到該酶后,在谷氨
酸起始濃度為10 mol/L、最適溫度、最適pH值的條件下,對(duì)該酶的催化反應(yīng)過程進(jìn)行研究,結(jié)果如圖(二)。
①若圖(二)表示產(chǎn)物氨基丁酸濃度隨時(shí)間變化的曲線,則本實(shí)驗(yàn)中pH屬于___________變量。
②在圖(二)中畫出反應(yīng)過程中谷氨酸濃度隨時(shí)間變化的曲線。
③若利用該酶的催化反應(yīng)來研究溫度對(duì)酶活性的影響,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)步驟。(儀器、試劑等滿足需求,限設(shè)三組實(shí)驗(yàn))。______________。
生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)一般都需要酶的參與。下圖(一)示意酶抑制劑的作用原理:競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與底物競(jìng)爭(zhēng)酶的活性位點(diǎn),從而抑制酶活性;非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑和酶活性位點(diǎn)以外的其他位點(diǎn)結(jié)合,從而抑制酶的活性。圖(二)示意谷氨酸脫羧酶的催化反應(yīng)速度。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題:
(1)大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是________,所用的鑒定試劑與斐林試劑使用方法有何不同?________。(答兩點(diǎn)即可)。
(2)某抑制劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)與細(xì)菌合成細(xì)胞壁的底物無任何相似,但仍能抑制細(xì)菌合成細(xì)胞壁相關(guān)的酶的活性,其原因可能________。
(3)若某抑制劑對(duì)酶的抑制作用隨著底物濃度升高,抑制效力變得越來越小,則此抑制劑是________(競(jìng)爭(zhēng)性/非競(jìng)爭(zhēng)性)抑制劑,原因是________。
(4)動(dòng)物腦組織中含有豐富的谷氨酸脫羧酶,能專一催化谷氨酸分解(1 mol谷氨酸分解為1 mol氨基丁酸和1 mol CO2)。某科研小組從小鼠的腦中得到該酶后,在谷氨酸起始濃度為10 mol/L、最適溫度、最適pH值的條件下,對(duì)該酶的催化反應(yīng)過程進(jìn)行研究,結(jié)果如圖(二)。
①若圖(二)表示產(chǎn)物氨基丁酸濃度隨時(shí)間變化的曲線,則本實(shí)驗(yàn)中pH屬于________變量。
②在圖(二)中畫出反應(yīng)過程中谷氨酸濃度隨時(shí)間變化的曲線。
③若利用該酶的催化反應(yīng)來研究溫度對(duì)酶活性的影響,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)步驟。(儀器、試劑等滿足需求,限設(shè)三組實(shí)驗(yàn))。________。
(08北京海淀一模)(18分)科學(xué)家用脈孢霉(一種真菌)為實(shí)驗(yàn)材料,對(duì)基因的功能進(jìn)行了深入的研究。
(1)野生型脈孢霉在基本培養(yǎng)基上即可生長(zhǎng),基本培養(yǎng)基只含有野生型脈孢霉生長(zhǎng)所必需的最低限度的營養(yǎng)成分;九囵B(yǎng)基中所含的營養(yǎng)要素可以歸納為: 。
(2)科學(xué)家用X射線處理野生型脈孢霉后,發(fā)現(xiàn)部分菌株在基本培養(yǎng)基上不能生長(zhǎng)。用X射線處理脈孢霉的目的是 。
(3) 為確定這部分菌株在基本培養(yǎng)基不能生長(zhǎng)的原因,科學(xué)家們繼續(xù)做實(shí)驗(yàn):在基本培養(yǎng)基中補(bǔ)充了某種物質(zhì),原來不能生長(zhǎng)的菌株有的能夠生長(zhǎng)了。從而獲得了三種與野生型菌株不同的突變型菌株A、B、C。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見下表:
鳥氨酸 | 瓜氨酸 | 精氨酸 | |
A | 生長(zhǎng) | 生長(zhǎng) | 生長(zhǎng) |
B | ― | 生長(zhǎng) | 生長(zhǎng) |
C | ― | ― | 生長(zhǎng) |
實(shí)驗(yàn)分析:在哺乳動(dòng)物的肝臟中,精氨酸是經(jīng)過“前體→鳥氨酸→瓜氨酸→精氨酸”的途徑合成的。受這種生化觀點(diǎn)的啟發(fā),科學(xué)家們認(rèn)為:野生型脈孢霉可以利用基本培養(yǎng)基中的某類物質(zhì)(前體),合成了一系列氨基酸,這些氨基酸應(yīng)該屬于脈胞霉的 代謝產(chǎn)物。
三種突變型菌株均能在添加了精氨酸的培養(yǎng)基中生長(zhǎng),說明它們均喪失了 的功能。突變菌株B可在添加了瓜氨酸的培養(yǎng)基中生長(zhǎng),但不能在添加鳥氨酸的培養(yǎng)基中生長(zhǎng),原因是它 。
(4) 生化反應(yīng)都由特定的酶來催化,一個(gè)基因突變導(dǎo)致了一個(gè)生化反應(yīng)的不能進(jìn)行,科學(xué)家們由此提出了“一個(gè)基因控制合成一個(gè)酶”的假說。在進(jìn)一步的猜測(cè)中,有一種觀點(diǎn)認(rèn)為基因突變使細(xì)胞合成了一種結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而失去活性的“酶”。于是有人繼續(xù)探討這個(gè)問題。一種免疫反應(yīng)可檢測(cè)到失活“酶”的存在,科學(xué)家們利用這種方法做了下面的實(shí)驗(yàn)。
第一步 設(shè)法得到影響上述生化反應(yīng)的酶,將其純化制成酶制劑,注射到家兔體內(nèi),獲得相應(yīng)的抗酶抗體(能和正常的酶及失活的“酶”發(fā)生沉淀反應(yīng))。酶制劑在免疫學(xué)上屬于 。
第二步 在培養(yǎng)皿的瓊脂上挖四個(gè)圓孔(如圖21所示),在0號(hào)圓孔中加入抗酶抗體,在2號(hào)圓孔中加入野生型菌株提取物,3號(hào)圓孔中加入某突變菌株提取物,則1號(hào)圓孔中需加入 作為對(duì)照。
第三步0、1、2、3號(hào)圓孔中的物質(zhì)各自在瓊脂中擴(kuò)散,觀察1、2、3號(hào)圓孔與0號(hào)圓孔之間是否出現(xiàn) 。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析:若出現(xiàn) 結(jié)果時(shí),則支持“基因突變使細(xì)胞合成了一種失去活性的‘酶’”的推斷。
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