题目内容
【题目】萌发的小麦种子中α淀粉酶和β淀粉酶的含量会显著增高。α淀粉酶不耐酸、较耐热,在pH为3.6、0℃下可迅速失活,而β淀粉酶耐酸、不耐热,在70℃条件下15 min后失活。根据它们的这种特性,可分别测定一种酶的催化效率。某实验小组进行了“提取小麦种子中α淀粉酶并测定α淀粉酶催化淀粉水解的最适温度”的相关实验。
实验材料:萌发3天的小麦种子(芽长约1 cm)。
主要试剂及仪器:5%的可溶性淀粉溶液、碘液、蒸馏水、石英砂、恒温水浴锅等。
实验步骤:
步骤一:制备酶溶液。
―→―→
步骤二:将酶液经一定方法处理,取出后冷却。
步骤三:取6支干净的、体积相同并具刻度的试管依次编号,按下表要求加入试剂,再观察各试管内的颜色变化。(注:+表示溶液变蓝色,-表示溶液不变蓝色)
试管编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
① 加入5%的可溶性淀粉溶液(mL) | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 |
②恒温水浴5 min | 0℃ | 20℃ | 40℃ | 60℃ | 80℃ | 100℃ |
③加入处理后的酶液 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
④恒温水浴5 min | 0℃ | 20℃ | 40℃ | 60℃ | 80℃ | 100℃ |
⑤溶液混合,振荡后恒温水浴5 min | 0℃ | 20℃ | 40℃ | 60℃ | 80℃ | 100℃ |
⑥加入碘液,振荡后观察颜色变化 | +++ | ++ | + | — | ++ | +++ |
请回答下列问题:
(1)选用萌发的小麦种子提取酶液的主要理由是_____________。
(2)步骤二的处理方法是____________。
(3)根据试管________中观察的实验结果,可推断α淀粉酶的最适温度为________左右。
(4)该实验中能否选用斐林试剂检测实验结果?________。理由是_____________。
(5)若要进一步研究小麦种子中β淀粉酶的最适温度,则需获得β淀粉酶保持活性而α淀粉酶失活的酶溶液。则步骤二处理的方法是________________________。
(6)步骤三的表格中,若②和③顺序颠倒,将_____(填“影响”或“不影响”)实验结果。
【答案】小麦种子萌发时形成大量的淀粉酶 70℃水浴中15 min 4 60℃ 不能 斐林试剂检测时需水浴加热,会改变该实验中的温度,影响实验最终结果 置于pH为3.6、温度为0℃下的环境中 影响
【解析】
小麦种子中含淀粉丰富,萌发时形成大量淀粉酶;该实验测定α淀粉酶催化淀粉水解的最适温度,因此要使取得的酶液中的β淀粉酶失去活性,而根据α淀粉酶较耐热,β淀粉酶不耐热的特性,在70℃条件下将获得的酶液处理15 min,可使酶液中的β淀粉酶失活;根据α淀粉酶不耐酸,在pH为3.6、0℃下可迅速失活,而β淀粉酶耐酸的特性,只需将步骤一中制取的酶液置于pH为3.6,温度为0℃的环境中短暂时间,使α淀粉酶失去活性,即可得到β淀粉酶保持活性而α淀粉酶失活的酶溶液。
(1)题干信息“萌发的小麦种子中的α淀粉酶和β淀粉酶的含量会显著增高”,所以要从萌发的小麦种子中提取α淀粉酶。
(2)要提取小麦种子中a淀粉酶,需通过将提取物放置在70℃条件下15min,去除β淀粉酶,留下α淀粉酶,故步骤二具体操作是将酶液置于70℃水浴中15min。
(3)测定α淀粉酶最适宜温度实验中,自变量是温度,因变量是淀粉的分解速率或淀粉的剩余量,可用颜色变化表示淀粉的剩余量,因变量与自变量的关系是,蓝色越浅,说明淀粉剩余量越少,酶活性越高;试管4中碘液不变色,说明60℃时该酶的活性比其他实验温度下高,所以可以推断最适温度为60℃左右。
(4)利用斐林试剂检测产物量时,需要水浴加热,预设的反应温度就会发生改变,影响实验结果,所以不能选用斐林试剂检测实验结果。
(5)根据α淀粉酶不耐酸、较耐热,在pH为3.6、温度为0 ℃下会迅速失活,而β淀粉酶耐酸、不耐热,在70°C条件下15min后失活,故还可将步骤一中制取的酶液置于pH为3.6、温度为0℃的环境中(短暂时间,使α淀粉酶失去活性)获得β淀粉酶保持活性而α淀粉酶失活的酶溶液。
(6)步骤三的表格中,若②和③顺序颠倒,则酶与反应物先混合后又置于不同温度条件下,由于酶具有高效性,先常温混合已经发生催化分解,故将影响实验结果。