题目内容
【题目】酶的发现经历了长期的探索历程,请阅读下列有关酶探索历程的材料,回答下列问题:
材料一: 1810年,Jaseph Gaylussac发现酵母能将糖转化为酒精;1857年,巴斯德提出酒精发酵是酵母菌细胞活动的结果,即酒精发酵离不开活细胞的作用,而李比希反对这种观点,认为引起发酵的是酵母菌细胞中的某种物质。
材料二:1926年,萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶的蛋白质结晶,并证实了脲酶是蛋白质,随后科学家提取出多种酶的蛋白质结晶,直到20世纪80年代,美国科学家发现少数RNA也具有生物催化功能。
(1)结合材料一和材料二,请给酶下一个定义:______________________________________。
(2)根据上述材料可知,酶的单体是________,请写出酵母菌进行酒精发酵时的化学反应式:_______。
(3)巴斯德提出酒精发酵是酵母菌细胞活动的结果,即酒精发酵离不开活细胞,而李比希认为引起发酵的是酵母菌细胞中的某种物质。请你设计实验证明李比希的观点是否正确,写出实验设计思路_____。
【答案】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA 氨基酸或核糖核苷酸 C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量 将酵母菌研磨后 获得不含酵母菌细胞的提取液,再将提取液加到葡萄糖溶液中,在适宜条件下密闭发酵,观察是否会产生酒精
【解析】
酶的发现过程:
时间 | 国家 | 科学家 | 成就或结论 |
1773年 | 意大利 | 斯帕兰扎尼 | 鹰的胃液可以消化肉块 |
19世纪 | 欧洲 | 发酵是纯化学反应,与生命活动无关 | |
1857年 | 法国 | 巴斯德 | 发酵与活细胞有关;起发酵作用的是整个酵母细胞 |
1857年 | 德国 | 李比希 | 引起发酵的是细胞中的某些物质,但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用 |
德国 | 毕希纳 | 酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用,就像在活酵母细胞中一样 | |
1926年 | 美国 | 萨姆纳 | 从刀豆种子提纯出来脲酶,并证明是一种蛋白质 |
20世纪80年代 | 美国 | 切赫、 | 少数RNA具有生物催化功能 |
(1)根据题意可知,酶是一种催化剂,且其化学本质是蛋白质或RNA,并结合教材,即可得出酶的定义:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA。
(2)根据题中材料可知,酶的化学本质是蛋白质或RNA,因此组成酶的单体是氨基酸或核糖核苷酸。
(3)该实验的目的是证明引起酒精发酵的是酵母菌细胞中的某种物质,而不是酵母菌活细胞本身,因此需要将酵母菌研磨后获得不含酵母菌细胞的提取液,该提取液中含有酵母菌分泌的物质,但是不含酵母菌,然后再将该提取液加到葡萄糖溶液中,在适宜条件下密闭发酵,观是否会产生酒精。若产生了酒精,则证明推测是正确的。
【题目】某地区一条河流常年被生活废水污染。生活废水的水质、水量不均,有机物、N、P含量高。为因地制宜探索治理河水污染的生态方法,研究人员将污染河水引入一个面积为33m×20m的人工实验湿地(见下图)。
(1)在该人工实验湿地中引入满江红、芦苇、水芹和凤眼莲等水生植物,从生态系统的组成成分分析,它们属于_______。引入这些水生植物的目的是_______。
(2)人工湿地建立一段时间后检测进水口和出水口的水质,结果见下表
参数 | 入口处平均值 | 出口处平均值 | 国家排放标准 |
总氮(mg/L) | 25 | 9 | 15 |
总磷(mg/L) | 2.4 | 0.8 | 1.0 |
*Bod(mg/L)o | 60 | 8 | 20 |
粪便类大肠杆菌 (细菌数目/100mL) | 1.0×107 | 1.9×105 | 100~500 |
*BOD表示污水中生物体在代谢中分解有机物消耗的氧气量,可间接反映出水质中有机物含量
为充分发挥人工湿地的净水作用,建立后应该_______一段时间后再测出水口的水质。据表分析,流经人工实验湿地后,污水中_______均呈现下降趋势。引起这种变化主要原因与研究人员_______的措施有关。
(3)为筛选出净水更好的水生植物,环保工作者选择其中3种植物分别置于试验池中,90天后测定它们吸收N、P的量,结果见下表。
植物种类 | 单位水体面积N吸收量(g/m2) | 单位水体面积P吸收量(g/m2) |
浮水植物a | 22.30 | 1.70 |
浮水植物b | 8.51 | 0.72 |
沉水植物c | 14.61 | 2.22 |
结合上表数据,投放_______两种植物可以达到降低该湿地中N、P的最佳效果。
(4)为使水质进一步达到国家排放标准,请提出具体的生物治理措施_____。