题目内容
【题目】工业生产果汁时,常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高果汁的出汁率。为研究温度对果胶酶活性的影响,某学生设计实验如下:
① 将果胶酶与苹果泥分装于2支不同的试管,10℃水浴恒温处理10分钟(如图A)。
② 将步骤①处理后的果胶酶倒入苹果泥中,混合后10℃水浴恒温处理10分钟(如图B)。
③ 过滤混合物,收集滤液,测量果汁量(如图C)。
④ 在20、30、40、50、60、70、80℃等温度条件下重复以上实验步骤,记录果汁量,结果如下表。
温度/℃ | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
出汁量/ml | 8 | 13 | 15 | 25 | 15 | 12 | 11 | 10 |
请回答问题:
(1)该实验通过__________来判断果胶酶活性的高低。步骤①的目的是__________。
(2)实验结果表明,当温度为__________时果胶酶的活性最高。若在步骤②后将80℃组的温度下调,出汁量是否会有显著增加?__________,原因是__________。
(3)该同学想进一步探究果胶酶的最适温度,请你对实验方案中的温度设置提出建议__________。
【答案】出汁量 使酶与果泥处于同一温度条件下,保证实验温度准确 40℃ 不会 高温导致酶失活(或“高温导致酶空间结构被破坏”) 以40℃为中心,从30℃到50℃设置更小的温度梯度(如1℃)
【解析】
酶的活性以酶促反应速率来体现,果胶酶能破坏细胞壁,有利于液泡中的果汁出汁,因此,果汁的出汁量就能反应果胶酶的活性。温度能影响酶的活性,在高温下酶活性丧失,在低温下酶活性降低,只有温度适宜的情况下酶的活性达到最高。
(1)酶的活性以酶促反应速率来体现,此实验通过比较单位时间的出汁量来判断果胶酶活性的高低。实验步骤①中将果胶酶与苹果泥分装于不同试管,在30℃水浴中恒温处理10min,这是为了使酶和底物处于同一温度,避免果汁和果胶酶混合时影响混合物温度,从而影响果胶酶活性。
(2)根据实验结果即表中数据分析得出:当温度为40℃时果汁量最多,此时果胶酶的活性最大。80℃组条件下高温导致酶失活,即使温度下调,出汁量也不会有显著增加。
(3)由实验结果可知,当温度为40℃时果汁量最多,最适温度在40℃左右,若要进一步探究果胶酶的最适温度,以40℃为中心,从30℃到50℃设置更小的温度梯度(如1℃)重复上述实验。
【题目】阅读下列材料,回答问题。
在美国黄石公园的细菌垫、以及澳大利亚的海滩岩等阴暗环境中,存在着一种蓝细菌。最新研究发现,这些细菌的特别之处在于,它们在光合作用过程中可使用“近红外光”,而不仅是我们使用发生在大多数生物中的“可见红光”。光合系统能将太阳能转换成为化学能,从而为生命提供动力。在已知的所有植物、藻类、蓝藻细菌中都存在叶绿素a,几乎所有的有氧光合作用中,都需要依赖叶绿素a来收集可见光、再将可见光转化为化学物质和氧气。
然而,当一些蓝藻细菌在近红外光环境下生长时,含有叶绿素a的标准系统就会失效,而被含另一种叶绿素——叶绿素f的系统接管。在新的研究中,科学家发现,叶绿素f能吸收波长大于760nm的光,是已知能吸收最大波长的光的叶绿素。
当处于荫蔽或者光线较暗的条件下时,叶绿素f就会在光合作用过程中起着关键性的作用,它能利用能量很低的近红外光来进行复杂的化学反应。
(1)下图为光合作用基本过程示意图,请结合图解回答问题。
①代表的生理阶段是______________,②代表的细胞结构是______________,③代表的物质是_______________;①为暗反应阶段提供了___________,暗反应中CO2的作用是___________。
(2)将你学过的光合作用知识并结合本文进行比较,将不同之处填入下表。
叶绿素种类 | 叶绿素分布 | 吸收光的种类 | |
黑藻 | ①_____ | 叶绿体类囊体膜 | ②_____ |
蓝细菌 | ③_____ | 细胞膜 | ④_____ |
(3)下列不属于本项研究重要发现的是_____
A. 存在一种新的叶绿素——叶绿素f
B. 具有叶绿素f的生物中无其他叶绿素
C. 叶绿素f具有吸收近红外光的作用
D. 叶绿素f在光合作用中起辅助作用
(4)请结合本文,从生物进化角度,阐述叶绿素a和叶绿素f的出现的可能顺序。_____