Question

11．大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类．研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究．
（1）查询资料得知，18℃时，在不同pH条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1．由图可知，在各自最适pH下，三种蛋白酶催化效率最高的是幽门盲囊蛋白酶．
（2）资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15～18℃之间．学习小组假设：大菱鲆蛋白酶的最适温度在15～18℃间．他们设置15℃、16℃、17℃、18℃的实验温度，探究三种酶的最适温度．
①探究实验中以干酪素为底物．干酪素的化学本质是蛋白质，可用双缩脲试剂鉴定．
②胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在2和8．
③为了控制实验温度，装有酶和底物的试管应置于水浴中以保持恒温．单位时间内底物消耗量（或产物生成量）可以表示蛋白酶催化效率的高低．
④实验结果如图2，据此能否确认该假设成立？不能．
理由是：据图可知随着温度提高酶活性逐步升高，酶活性峰值未出现．
（3）研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，所以人工养殖投放的饲料成分中要注意降低淀粉、脂肪的比例，以减少对海洋的污染．

Answer 1

分析 本题是关于温度、PH对蛋白酶活性影响和蛋白质检测的综合性题目，分析题图1可知，不同的蛋白酶的最适宜PH可以不同，在各自最适宜PH条件下幽门盲囊蛋白酶、胃蛋白酶、肠蛋白酶的活性依次降低；探究酶的最适宜温度时，自变量是温度，因变量是底物消耗量（产物生成量），PH是无关变量应保持适宜，对于温度这一自变量的控制可以通过水浴来保持恒温，酶有其最适宜温度，在最适宜温度之前，酶的活性会随温度升高而升高，超过最适宜温度后，酶的活性随温度升高而降低．

解答 解：（1）分析题图曲线可知，在各自最适pH下幽门盲囊蛋白酶的活性最高，其催化效率最高．
（2）①本题实验目的是大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究，酶的作用具有专一性，蛋白酶催化蛋白质水解，实验中以干酪素为底物，说明干酪素的本质是蛋白质；由于双缩脲试剂与蛋白质发生反应呈现紫色，因此可以用双缩脲试剂检测干酪素的本质．
②分析题图1可知，胃蛋白酶和幽门盲囊蛋白酶实的最适宜pH分别是2和8，探究酶的最适温度，PH是无关变量，无关变量应保持一致且适宜，因此胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在2和8．
③为了控制实验温度，装有酶底物的试管应置于水浴中以保持恒温．可以用单位时间内底物消耗量或产物生成量表示蛋白酶催化效率的高低．
④在最适宜温度之前，酶的活性会随温度升高而升高，超过最适宜温度后，酶的活性随温度升高而降低，而题图2中酶的活性随温度升高而升高，未出现峰值，因此根据图2实验结果不能得出酶的最适宜温度是15一18℃．
（3）由于大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，大菱鲆消化和吸收淀粉与脂肪的能力低，因此人工养殖投放的饲料成分中要注意降低淀粉和脂肪的含量，以减少对海洋的污染．
故答案为：
（1）幽门盲囊蛋白酶
（2）①蛋白质　双缩脲　②2和8　③水浴　底物消耗量（或产物生成量）　④不能　据图可知随着温度提高酶活性逐步升高，酶活性峰值未出现
（3）淀粉、脂肪

点评 本题的知识点是温度、PH对酶活性的影响，酶作用的专一性，蛋白质的检测方法，酶活性在生产中的应用，对曲线分析获取有效信息是解题的关键，根据题干信息分析出实验目的、原理及实验变量并控制好变量是本题的重点．