Question

某班級同學探究pH對酶促反應速率的影響，實驗過程如下：
（一）實驗材料：
體積分數為2%、pH分別為5、7、9的過氧化氫溶液（用HCl、NaOH溶液調節）；三只潔凈的燒杯（標號甲、乙、丙）；浸過酵母菌液（正常生活狀態的酵母菌）小濾紙片9片（紙片1cm²且厚薄相同），分三組，每組三片，浸泡時間相同；秒表一只．
（二）實驗原理：
酵母細胞產生過氧化氫酶，過氧化氫酶催化H₂O₂分解為H₂O和O₂；O₂附著在濾紙片上，使濾紙片上浮．
（三）實驗操作：
①將pH分別為5、7、9的過氧化氫溶液30ml分別倒入甲、乙、丙三只燒杯內；
②同時放入三張濾紙片，記錄每張濾紙片上浮所用時間；
③將實驗過程數據統計填表．
請設計實驗記錄表格：

（四）實驗結果：全部結果都顯示，pH=9的燒杯中濾紙片最先浮出液面，其次是pH=7的燒杯，最慢的是pH=5的燒杯．
（五）質疑：網絡資料顯示，酵母菌的最適pH是4.0-5.8．為什么pH=9燒杯中濾紙片最先浮出液面，而pH=5燒杯中濾紙片最后浮出液面？有同學推測，可能是HCl溶液或NaOH溶液影響了過氧化氫分解．
為驗證推測，在原實驗基礎上設計如下實驗方案，請把方案補充完整．
第一步：取三個潔凈的50毫升燒杯分別標號為1、2、3號；
第二步：分別向三個燒杯加入30毫升體積分數2%的過氧化氫溶液；
第三步：小濾紙片9片（紙片1cm²且厚薄相同），分A、B、C三組，每組三片，

 

浸泡相同時間后取出晾干；
第四步：

 

．
第五步：

 

．
實驗結果預測及其分析：
（1）

 

．
（2）

 

．
（3）

 

．
（4）

 

．

Answer 1

考點：探究影響酶活性的因素

專題：

分析：本實驗的目的是探究pH對酶促反應速率的影響，因此自變量是pH，因變量是酶促反應速率，因變量可用濾紙片上浮所需的時間來表示．實驗設計時，要遵循單一變量原則和對照原則，能根據題干信息完善實驗步驟．

解答： 解：（三）甲、乙、丙三只燒杯內各有3張濾紙片，記錄每張濾紙片上浮所需的時間，并計算每個燒杯中3張濾紙片上浮所需時間的平均值，因此可以設計表格如下：

燒杯	濾紙片	濾紙片上浮時間	平均值
甲	1
	2
	3
乙	1
	2
	3
丙	1
	2
	3

（五）第三步：本實驗的自變量是pH（5、7和9），因此第三步中應該將ABC三組分別浸泡在pH=5、7、9的溶液中．
第四步：本實驗是通過濾紙片上浮所需時間來判斷酶的活性，因此第四步中應在1、2、3號的燒杯中分別、同時放入A、B、C中的一個濾紙片．
第五步：因變量是濾紙片上浮時間，因此最后要記錄濾紙片上浮時間，并計算每個燒杯的平均值．
實驗結果預測及分析：本實驗的目的是驗證HCl溶液或NaOH溶液是否影響過氧化氫分解，存在四個方面的可能性：
（1）如果在pH=5、7、9的溶液中濾紙片上浮速度依次是慢、中、快，說明NaOH溶液會促進過氧化氫分解，而HCl溶液會抑制過氧化氫分解；
（2）如果在pH=9的溶液中濾紙片上浮速度快，在pH=5、7中濾紙片上浮速度相同，說明NaOH溶液會促進過氧化氫分解，HCl溶液不影響過氧化氫分解；
（3）如果在pH=5的溶液中濾紙片上浮速度快，在pH=7、9中濾紙片上浮速度相同，說明HCl溶液會促進過氧化氫分解，NaOH溶液不影響過氧化氫分解；
（4）如果在pH=5、7、9的溶液中濾紙片上浮速度相同，說明NaOH溶液、HCl溶液不影響過氧化氫分解．
故答案為：
實驗記錄表格

燒杯	濾紙片	濾紙片上浮時間	平均值
甲	1
	2
	3
乙	1
	2
	3
丙	1
	2
	3

第三步：ABC三組分別浸泡在pH=5、7、9的溶液中
第四步：在1、2、3號的燒杯中分別、同時放入A、B、C中的一個濾紙片
第五步：記錄燒杯中的濾紙片浮出液面的時間
實驗結果預測及其分析：
（1）如果在pH=5、7、9的溶液中濾紙片上浮速度依次是慢、中、快，說明NaOH溶液會促進過氧化氫分解，而HCl溶液會抑制過氧化氫分解；
（2）如果在pH=9的溶液中濾紙片上浮速度快，在pH=5、7中濾紙片上浮速度相同，說明NaOH溶液會促進過氧化氫分解，HCl溶液不影響過氧化氫分解；
（3）如果在pH=5的溶液中濾紙片上浮速度快，在pH=7、9中濾紙片上浮速度相同，說明HCl溶液會促進過氧化氫分解，NaOH溶液不影響過氧化氫分解；
（4）如果在pH=5、7、9的溶液中濾紙片上浮速度相同，說明NaOH溶液、HCl溶液不影響過氧化氫分解．

點評：本題考查探究影響酶活性的因素，要求考生掌握影響酶活性的因素和探究實驗的原則，能準確判斷實驗的自變量和因變量，能設計合理的表格記錄實驗數據，能結合題干中的信息完善實驗步驟，并對實驗結果進行分析和預測．