11. [2015·江西師大附中月考]某小組在探究“影響酶活性的條件”的實(shí)驗(yàn)時(shí),提出“過(guò)氧化氫酶的活性是否受pH影響”的問(wèn)題,并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的操作步驟如下:
、傧蚣住⒁以嚬軆(nèi)各加入2 mL新配制的體積分?jǐn)?shù)為3%的過(guò)氧化氫溶液;
、谙蚣、乙試管內(nèi)各加入2滴新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的豬肝研磨液;
、巯蚣自嚬軆(nèi)加入1 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的鹽酸,向乙試管內(nèi)加入1 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氫氧化鈉溶液;
④觀察試管中發(fā)生的變化。
請(qǐng)依據(jù)該小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)操作步驟,回答下列問(wèn)題:
(1)過(guò)氧化氫分解速率是本實(shí)驗(yàn)的因變量,可觀測(cè)的指標(biāo)是_______________________。
(2)找出上述操作步驟中存在的缺陷,并寫(xiě)出改進(jìn)方案:_________________________。
在完成改進(jìn)方案后,預(yù)期可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論:
①若__________________________,則______________________________。
②若__________________________,則______________________________。
(3)在與其他小組進(jìn)行交流時(shí),有同學(xué)建議進(jìn)行定量實(shí)驗(yàn),以不同pH下出現(xiàn)同一結(jié)果所需要的時(shí)間來(lái)表示酶的活性,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制不同條件下酶活性的曲線圖。該建議中,所需的時(shí)間越長(zhǎng),酶的活性越________。
(4)能否用過(guò)氧化氫酶探究溫度對(duì)酶活性的影響。如能,請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路,如不能,請(qǐng)寫(xiě)出理由。
解析:(1)判斷過(guò)氧化氫的分解速率可用生成物的產(chǎn)生量來(lái)表示,即產(chǎn)生氣泡的數(shù)量。(2)由于酶具有高效性,過(guò)氧化氫溶液和豬肝研磨液混合反應(yīng)已經(jīng)開(kāi)始,則變量的處理就失去了意義,應(yīng)先調(diào)節(jié)pH后將底物和酶混合;在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)要遵循單一變量原則,設(shè)置空白對(duì)照,即增加丙試管,加入1 mL蒸餾水作為對(duì)照。(3)所需時(shí)間越長(zhǎng),說(shuō)明酶的活性越低。(4)過(guò)氧化氫受熱易分解,會(huì)影響實(shí)驗(yàn)效果。
答案:(1)單位時(shí)間內(nèi)試管中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量
(2)實(shí)驗(yàn)步驟②、③互換(或答應(yīng)該分別調(diào)整豬肝研磨液和過(guò)氧化氫的pH后,再將兩者混合;或答應(yīng)先調(diào)pH再加豬肝研磨液);再增加丙試管,在第二步中加入1mL蒸餾水,其他步驟與修正后的上述步驟同
①甲、乙兩試管中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量少,丙試管中產(chǎn)生大量的氣泡 過(guò)氧化氫酶的活性受pH影響
、诩、乙、丙三支試管中產(chǎn)生的氣泡的情況基本一樣 過(guò)氧化氫酶的活性不受pH影響
(3)低(或弱)
(4)不能。溫度能影響過(guò)氧化氫的分解速度。
12. [2014·青島模擬]研究證實(shí)ATP是細(xì)胞的“能量通貨”。請(qǐng)分析回答:
(1)人體細(xì)胞中的ATP主要來(lái)自________(生理過(guò)程),其分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________。研究發(fā)現(xiàn),正常成年人安靜狀態(tài)下24小時(shí)有40 kg ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化,而細(xì)胞內(nèi)ADP、ATP的濃度僅為2~10 mmol/L,為滿足能量需要,人體解決這一矛盾的合理途徑是______________。
(2)細(xì)胞間隙中的ATP在有關(guān)酶的作用下,3個(gè)磷酸基團(tuán)逐個(gè)脫離下來(lái),最后剩下的是__________。
(3)為了研究X物質(zhì)對(duì)動(dòng)物細(xì)胞的影響,某研究小組用不同濃度的X物質(zhì)將細(xì)胞處理24小時(shí),然后測(cè)量各組細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率,經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)后,所得數(shù)據(jù)如下表所示:
實(shí)驗(yàn)組
序號(hào) X物質(zhì)的濃度
(mg·mL-1) 細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度
(mmol·mL-1) 細(xì)胞死亡
的百分率 A 0 80 1 B 2 70 3 C 4 90 10 D 8 20 25 E 16 5 70 F 32 1 95 ①該實(shí)驗(yàn)的因變量是_____________________________________________。
、趯(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,該實(shí)驗(yàn)的因變量之間有何聯(lián)系?
_____________________________________________________________。
③若用混有濃度為2 mg/mL的X物質(zhì)的飼料飼喂大鼠,其小腸的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是______________________________________________。
解析:(1)動(dòng)物細(xì)胞產(chǎn)生ATP的過(guò)程是呼吸作用;解決ATP含量少的問(wèn)題的辦法就是ATP與ADP相互迅速轉(zhuǎn)化。(2)ATP脫掉一個(gè)磷酸基團(tuán)成為ADP,再脫掉一個(gè)磷酸基團(tuán)成為AMP,脫掉第三個(gè)磷酸基團(tuán)成為腺苷。(3)細(xì)胞中ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率隨X物質(zhì)的濃度而改變,因此,X物質(zhì)的濃度是自變量,細(xì)胞中ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率是因變量;細(xì)胞內(nèi)ATP濃度下降,細(xì)胞死亡率增加;用混有X物質(zhì)的飼料飼喂大鼠,其小腸的消化和吸收功能受到抑制,原因是能量供應(yīng)不足,阻礙消化酶的合成和分泌,影響消化,阻礙主動(dòng)運(yùn)輸,影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。
答案:(1)細(xì)胞呼吸 A-P~P~P ATP與ADP相互迅速轉(zhuǎn)化
(2)腺苷
(3)①細(xì)胞中ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率、诩(xì)胞內(nèi)ATP濃度下降,能量供應(yīng)減少,細(xì)胞死亡率增加、酃┠軠p少,阻礙消化酶的合成和分泌,影響消化;阻礙主動(dòng)運(yùn)輸,影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收