Question

【題目】1833年，Payen和Personz從麥芽的水抽提物中，用酒精沉淀得到了一種對熱不穩定的物質，它可以使淀粉水解為可溶性糖，后來知道這種物質就是淀粉酶。淀粉酶有多種類型，如α淀粉酶可使淀粉內部隨機水解，β淀粉酶則使淀粉從末端以兩個單糖為單位進行水解。下圖為研究pH對兩種淀粉酶相對活性影響的研究結果。請據圖回答相關的問題:

（1）與α-淀粉酶水解淀粉的終產物相比，β-淀粉酶水解淀粉的主要產物為__。從圖中可知，_____酶在人體胃液(pH=1.8左右)中的活性更高。

（2）在驗證pH對淀粉酶活性影響的實驗中，酶的相對活力的大小可以用單位時間內______來表示。某同學設計了以下兩種實驗方案:

①先分別在試管中加底物，再加酶，然后一起放在相應的pH條件下保溫，一段時間后檢測。②先分別在試管中加酶，在相應的pH條件下保溫再加底物，一段時間后檢測。為了使實驗結果更加可靠，應選擇方案__________（①或②）

（3）下面列出的為有關酶的驗證和探究實驗的材料，實驗用具充足。請回答有關問題:供選:(以下未說明的百分濃度均為質量分數濃度，各溶液均新配制)

2%淀粉酶溶液、3%淀粉溶液、3%蔗糖溶液、體積分數為3%的過氧化氫溶液、20%肝臟研磨液、5% HCl、5% NaOH、熱水、蒸餾水、冰塊、碘液、斐林試劑。

A、研究淀粉酶的專一性，選用的反應物最好是___和____

B、要驗證pH對酶活性的影響，為避免酸堿對反應物本身水解的影響，選用的反應物最好是______。

C、要驗證溫度對酶活性的影響，建議選用_________為催化底物。不選用斐林試劑做指示劑的原因是斐林試劑與還原糖只有在_______的條件 下才有磚紅色沉淀 生成，而該實驗需嚴格控制___________。

Answer 1

【答案】麥芽糖 α 單位時間內底物的消耗量（或單位時間內產物的生成量） ② 淀粉溶液 蔗糖溶液 過氧化氫溶液 淀粉溶液 加熱 溫度

【解析】

1、溫度和pH對酶活性的影響：

①低溫時，酶分子活性收到抑制，但并未失活，若恢復最適溫度，酶的活性也升至最高；高溫、過酸、過堿都會導致酶分子結構被破壞而使酶失活；

②溫度或pH是通過影響酶的活性來影響酶促反應速率的；

③反應溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度；反應溶液溫度的變化也不改變酶作用的最適pH。

2、題圖分析：α-淀粉酶和β-淀粉酶適宜的pH不同，曲線中看出分別為6、4.5。

（1）由題干“α-淀粉酶可使淀粉內部隨機水解，β-淀粉酶則使淀粉從末端以兩個單糖為單位進行水解”，判斷β-淀粉酶水解淀粉的主要產物為麥芽糖；從圖中可知，α淀粉酶在人體胃液（pH=l.8左右）中的活性更高。

（2）在驗證pH對淀粉酶活性影響的實驗中，酶的相對活力的大小可以用單位時間內底物的消耗量來表示（或單位時間內產物的生成量）；為了使實驗結果更加可靠，應選擇方案②，因為如果酶和底物先混合，還沒放到對應的pH條件下，化學反應已經進行，會干擾實驗結果。

（3）A、酶的催化作用具有專一性，由于淀粉酶可以水解淀粉而不能水解蔗糖，所以研究淀粉酶的專一性時選用的反應物最好是淀粉溶液和蔗糖溶液。

B、由于酸性條件下淀粉易分解，因此淀粉不能作為探究pH對酶活性影響的實驗材料，因此要證明pH對酶活性的影響，選用的反應物最好是過氧化氫溶液。

C、由于過氧化氫在高溫下易分解，因此要驗證溫度對酶活性的影響，選用的反應物最好是淀粉溶液，通過加入碘液觀察藍色褪去的程度判斷淀粉的分解量，由于斐林試劑與還原糖只有在加熱的條件下才有磚紅色沉淀生成，而該實驗需嚴格控制溫度，所以該實驗不選用斐林試劑做指示劑。