第1节 降低化学反应活化能的酶
返回实验材料与用具:适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4种溶液,斐林试剂、试管、37 ℃恒温水浴锅、沸水浴锅。
(1)若“+”代表加入适量的溶液,“-”代表不加溶液,甲、乙等代表试管标号,请用这些符号完成下表实验设计。
溶液 试管 |
蔗糖溶液 |
淀粉溶液 |
蔗糖酶 溶液 |
唾液淀粉 酶溶液 |
甲 |
+ |
- |
+ |
- |
乙 |
|
|
|
|
丙 |
|
|
|
|
丁 |
|
|
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|
①按照上表中的设计,取试管、加溶液。
②_____________________________________________。
③_____________________________________________。
④_____________________________________________。
(3)结果预测:
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________。
(4)结论:
_____________________________________________。
(5)在上述实验中,如果仅将37 ℃恒温水浴锅的温度调到20 ℃,而在其他条件不变的情况下重做上述实验,出现砖红色试管中的颜色会比37 ℃时的浅,其原因是
_____________________________________________
_____________________________________________。
试管编号 实验步骤 |
1 |
2 |
3 |
4 |
1%NaCl溶液(mL) |
1 |
|
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|
1% CuSO4溶液(mL) |
|
1 |
|
|
1% Na2SO4溶液(mL) |
|
|
1 |
|
蒸馏水(mL) |
|
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1 |
pH6.8缓冲液(mL) |
1 |
1 |
1 |
1 |
1%淀粉溶液(mL) |
1 |
1 |
1 |
1 |
唾液淀粉酶溶液(mL) |
1 |
1 |
1 |
1 |
各试管放入37℃恒温水浴保温适宜时间 |
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取出试管,加入1%碘溶液0.1mL |
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观察结果 |
无色 |
深蓝色 |
浅蓝色 |
(2)分析实验结果可知:对酶活性有影响的离子是_____________,其中对酶活性有抑制作用的离子是_____________,对酶活性有促进作用的离子是_____________。
(3)该实验中设置4号试管的目的是_____________;设置3号试管的目的是_____________。
(4)上述实验中若用斐林试剂代替碘溶液进行检测,1~4号试管中的颜色依次是_____________、_____________、_____________ 、_____________。根据上述实验结果,在操作过程中,保温之前不能加入斐林试剂,其原因是_____________。
这种细菌的野生型能在基本培养基(满足野生型细菌生长的简单培养基)上生长,而由该种细菌野生型得到的两种突变型(甲、乙)都不能在基本培养基上生长; 在基本培养基上若添加中间产物2,则甲、乙都能生长;若添加中间产物1,则乙能生长而甲不能生长。在基本培养基上添加少量的X,甲能积累中间产物1,而乙不能 积累。请回答:
(1)根据上述资料推论:甲中酶________________ 的功能丧失;乙中酶________________的功能丧失,甲和乙中酶________________的功能正常。由野生型产生甲、乙这两种突变型的原因是野生型的________________(同一、不同)菌体中的不同________________发生了突变,从而导致不同酶的功能丧失。如果想在基本培养基上添加 少量的X来生产中间产物1,则应选用________________ (野生型、甲、乙)。
(2)将甲、乙混合接种于基本培养基上能长出少量菌落,再将这些菌落单个挑出分别接种在基本培养基上都不能生长。上述混合培养时乙首先形成菌落,其原因是___________________ 。
(3)在发酵过程中,菌体中X含量过高时,其合成速度下降。若要保持其合成速率,可采取的措施是改变菌体细胞膜的________________________,使X排出菌体外。
(1)在实验中,除温度和酶浓度外,还需要维持 ____________ 恒定。
(2)解释A点以后为什么曲线不再上升。____________________________________ 。
(3)解释为什么加入重金属P以后曲线下降。
__________________________________________ 。
(4)如果将重金属P的浓度增加到5mM,酶促反应速率将会怎样变化?在上图中用曲线表示你的答案。
(5)在酶+P(3mM)的实验中,如果将温度升高5℃,酶促反应速率将会怎样变化?在上图中用曲线表示你的答案。
酶 物质 |
E1 |
E2 |
E3 |
S1 |
+ |
- |
- |
S2 |
- |
+ |
- |
S3 |
- |
- |
+ |
试管 |
物质 |
碘液 |
斐林试剂 |
双缩脲试剂 |
1 |
S1 |
+ |
- |
- |
2 |
S2 |
- |
- |
+ |
3 |
S3 |
- |
- |
- |
4 |
S1+E1 |
- |
+ |
+ |
5 |
S2+E2 |
- |
- |
+ |
6 |
S3+E3 |
- |
- |
+ |
表2
(1)依据表中的信息,可以说明酶具有的特性是_____,E2是_____酶。
(2)在酶E1、E2、E3中,不能用于探究温度对酶活性影响的是_____,理由是___________________________________________。(3)表2试管4、5、6中液体均能与双缩脲试剂反应的原因是___________________________。