8.常用发酵罐生产淀粉酶,现用发酵罐研究碳水化合物的种类对于微生物产生淀粉酶的影响,将多种不同碳水化合物用于研究,实验中,pH维持在7-8之间,其他条件保持稳定,测定淀粉酶的产量(相对值),结果如下表所示:
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碳水化合物的来源 |
玉米淀粉 |
麦芽糖 |
葡萄糖 |
蔗糖 |
乳糖 |
不含糖 |
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淀粉酶产量(相对值) |
235 |
179 |
52 |
17 |
0 |
0 |
(1)关于碳水化合物种类对于微生物产生淀粉酶的影响,你有何结论?根据这一结论再做出一项假说。
(2)说明淀粉酶的一项商业用途。
(3)为什么说微生物能利用多种碳水化合物是其具有的生存优势?
(4)进一步研究酸碱度对于微生物淀粉酶产量的影响,只用一种碳水化合物,结果如下表所示:
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Ph |
6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 |
|
淀粉酶产量(相对值) |
0 4 13 18 14 11 |
①这项研究中使用哪一类碳水化合物最为合适?
②评价酸碱度是如何影响微生物产生淀粉酶的?
思路解析:该题材料比较新颖,答案开放性较大。通过本题要知道酶的专一性特点、影响酶活性的因素以及酶的合成。酶可以分为组成酶和诱导酶,诱导酶是在环境中存在某中物质的情况下才能合成的酶。这种调节既保证了代谢的需要,又避免了细胞内物质和能量的浪费,增强了微生物对环境的适应能力。
答案:(1)在以多糖为原料的情况下,产生的淀粉酶多,单糖和二糖都不理想。淀粉可诱导微生物产生淀粉酶(说明:假说本身内容是否科学并不重要,其他合理答案亦可) (2)淀粉甜度小而麦芽糖甜度大,故食品工业上常用淀粉酶水解淀粉成为麦芽糖,以提高食品甜度 (3)能利用多种碳水化合物作为碳源,使微生物可以在多种环境中生存,适应能力强 (4)①淀粉 ②在微碱性环境中(如表中pH=7.5时)产生淀粉酶最多;酸性环境下产生的淀粉酶相对较少;碱性环境下产生的淀粉酶相对较多
7.分析下列有关酶的实验,回答问题:
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试管编号 |
加入物 |
条件 |
现象 |
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A |
2 mL过氧化氢+2滴氯化铁溶液 |
30 ℃ |
放出少量气泡 |
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B |
2 mL过氧化氢+2滴肝脏研磨液 |
30 ℃ |
放出大量气泡 |
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C |
2 mL过氧化氢+2滴煮过的肝脏研磨液 |
煮沸后冷却至30 ℃ |
无气泡 |
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D |
2 mL过氧化氢+2滴冷冻的肝脏研磨液 |
0 ℃ |
无气泡 |
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E |
2 mL过氧化氢+2滴新鲜唾液 |
30 ℃ |
无气泡 |
请回答:
(1)实验A、B现象说明,与无机催化剂相比酶的催化作用具有__________特点。
(2)实验B、E现象说明酶的催化作用具有__________特点。
(3)实验B、C现象不同的原因是____________________。
(4)若在试管中加入2 mL过氧化氢溶液的同时滴加两滴盐酸,再滴加肝脏研磨液,能否产生气泡?__________为什么?______________________________。
(5)若在试管中先加入2 mL过氧化氢溶液,再加入两滴土豆研磨液,并放置于适宜的温度下,能否产生气泡?为什么? ______________________________。
(6)实验B持续一段时间后,不再产生气泡,可能的原因是过氧化氢已经被彻底分解,请设计实验加以证明。(写出设计思路)
____________________________________________________________。
思路解析:本题考查对对照实验的掌握。对照实验强调的是单因子对照,1、2组对比,与催化剂的种类有关,根据B组速度明显比A组要快,能够说明酶的催化效率远高于无机催化剂。B、E组对比的是酶的种类,可以看出唾液中的酶是不能催化过氧化氢的分解的,说明酶具有专一性。酶的催化效率很容易受到温度、pH的影响。
答案:(1)高效性 (2)专一性 (3)高温使酶失活 (4)不能 盐酸使酶失活 (5)能,土豆研磨液中含有过氧化氢酶(6)向B试管中再加入适量的过氧化氢,如果产生气泡即可证明
6.在一块淀粉-琼脂块上的5个圆点位置,分别用不同方法处理,如下图所示:
![]()
将上述实验装置放入37 ℃恒温箱中,保温处理24 h后,用碘液冲浸淀粉-琼脂块,其实验结果记录于下表:
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淀粉圆点 |
实验处理方法 |
碘液处理后的颜色反应 |
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A B C D E |
新鲜唾液与盐酸混合 经过煮沸的新鲜唾液 只有新鲜唾液 接种面包霉 只有2%蔗糖酶液 |
蓝黑色 蓝黑色 红棕色 红棕色 ? |
(1)你对圆点A与B的颜色变化的解释是______________________________。
(2)圆点D的颜色变化与圆点C具有一致性,其合理解释是______________________________。
(3)你认为圆点E应呈__________色,这种判断的理由是蔗糖酶______________________________。
(4)上述实验装置要放入37 ℃恒温箱中进行保温处理,你提出两个理由加以解释:①_______________;②_________________________。思路解析:本题考查酶的各种特性,例如酶的专一性、催化活性容易受到温度、pH的影响等,其中图中A点、C点对比考查pH对酶活性的影响,B点、C点对比考查高温对酶活性的影响,C点、E点考查酶的专一性。
答案:(1)失活的唾液淀粉酶不能催化淀粉水解
(2) 面包霉菌细胞产生淀粉酶
(3) 蓝黑 不能催化淀粉水解(特异性)
(4)适温下唾液淀粉酶活性高 面包霉细胞代谢旺盛
8.请分析下图与表回答问题:
![]()
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灯与烧杯之间的距离(cm) |
气泡数(个/分) |
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10 |
16 |
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30 |
8 |
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50 |
5 |
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70 |
3 |
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90 |
1 |
(1)从表中你能得出什么结论?
________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)假设将灯放在距烧杯30 cm处:
①向水中放入几只小的活虾,会有什么影响?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
②剪掉黑藻的几片叶子,会有什么影响?
________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)现给你补加如下器材及药品:烧杯、酒精灯、石棉网、碳酸氢钠溶液、稀醋酸、自来水。请设计一个实验证明光合作用需要二氧化碳。
实验步骤:
①
②
③
思路解析:考查对植物光合作用的有关生理实验设计和实验现象的分析能力,同时考查图表分析能力。表中显示灯与烧杯之间的距离和气泡数(O2)的关系,实质是光照强度与光合作用强度的关系。而活虾的作用是提供更为充足的二氧化碳,促进光合作用的进行。对于设计实验证明光合作用需要二氧化碳的关键是自变量(CO2)的控制和因变量(光合作用产物)的检测。
答案:(1)光照强度越大,光合作用越强,释放的O2越多
(2)①光合作用加强 ②光合作用减弱
(3)①将装有自来水的烧杯放在石棉网上,用酒精灯加热煮沸自来水除去其中的CO2,冷却待用。②将去CO2的水分成2等份,倒入A、B装置,A装置中再加入适量的碳酸氢钠溶液和稀醋酸 。③将黑藻在暗室中放置2~3天,然后取两等份分别放入A、B装置内,灯光一定距离照射一段时间后取出,用乙醇脱色,清水漂洗,滴上碘液在显微镜下观察制片,A装置中有黑藻的叶绿体呈蓝色,B装置中的叶绿体呈淡绿色。