15.萌发的禾谷类种子中淀粉酶活性较强,主要有α-淀粉酶和β-淀粉酶。α-淀粉酶不耐酸、较耐热,在pH为3.6以下迅速失活,而β-淀粉酶不耐热,在70℃ 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。请协助完成“测定小麦种子中α-淀粉酶催化效率”的实验。

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:1 mg/mL的标准麦芽糖溶液、5%淀粉溶液、斐林试剂、蒸馏水、石英砂、恒温水浴锅等。

实验步骤:

步骤一:制作麦芽糖梯度液,取7支干净的具塞刻度试管,编号,按表加入试剂,再将试管置于60℃水浴中加热2 min,取出后按试管号顺序排列。

试剂
试管号
1
2
3
4
5
6
7
麦芽糖标
准液(mL)
0
0.2
0.6
1.0
1.4
1.6
2.0
蒸馏水(mL)
2.0
 
 
 
 
 
 
麦芽糖含量(mg)
0
0.2
0.6
1.0
1.4
1.6
2.0
斐林试剂(mL)
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0

步骤二:制备酶液。

―→―→

步骤三:                                

步骤四:另取四支试管,编号A、B、C、D,向A、B试管中各加5 mL 5%淀粉溶液,向C、D试管中分别加入2 mL已经处理的酶溶液(忽略少量的麦芽糖)和蒸馏水,将四支试管置于40℃恒温水浴中保温10 min,然后将C、D试管中的溶液分别加入到A、B试管中,摇匀后继续在40℃恒温水浴中保温10 min。

步骤五:                                

结果分析:将A试管中颜色与第①步中获得的麦芽糖标准液进行比较,获得该试管中麦芽糖浓度,并计算出α-淀粉酶催化效率。

分析上述步骤回答:

(1)步骤一的2-7试管中加入蒸馏水的量分别是  (单位mL)。

(2)实验中B试管所起的具体作用是                    

解析:由题干可知,小麦种子中同时存在α、β两种淀粉酶,而实验目的是测定α-

淀粉酶的催化效率,故可将提取的混合酶液用70℃热水处理15 min,以使β-淀粉酶失活,从而只保留有活性的α-淀粉酶。α-淀粉酶催化淀粉生成麦芽糖,加入斐林试剂后生成砖红色沉淀,经与标准麦芽糖对比,可知α-淀粉酶的催化效率。

答案:步骤三:将装有淀粉酶溶液的试管置于70℃水浴中15 min,取出后迅速冷却

步骤五:分别取A、B试管中反应溶液各2 mL,向其中分别加入2 mL斐林试剂、60℃水浴加热2 min后,观察颜色变化 (1)1.8、1.4、1.0、0.6、0.4、0 (2)检测实验使用的淀粉溶液中是否存在还原糖

14.(2010·广州模拟)蔗糖酶能专一催化1 mol蔗糖分解为1 mol葡萄糖和1 mol果糖。某科研小组在最适温度(40℃)、最适pH的条件下,对该酶的催化反应过程进行研究,结果如图所示。

请根据以上实验结果,回答下列问题:

(1)在物质浓度随时间的变化图中画出最适状态下,反应过程中葡萄糖浓度随时间变化的曲线(请用“1”标注)。在反应速率随酶浓度变化图中画出最适状态下,一开始时将混合物中蔗糖的浓度增加50%,反应过程中反应速率随酶浓度变化的曲线(请用“7”标注)。

(2)在物质浓度随时间的变化图中分别画出,一开始时将混合物中酶的浓度增加50%、反应温度降低10℃,反应温度升高10℃、反应温度升高20℃蔗糖浓度随时间变化的曲线(请用“2”标注酶浓度增加后的变化曲线,用“3”标注温度降低10℃后的变化曲线、用“4”标注温度升高10℃后的变化曲线、用“5”标注温度升高20℃后的变化曲线)。

(3)拜糖平与蔗糖酶的亲和力较蔗糖大15 000倍,故能竞争性抑制蔗糖与蔗糖酶的结合。向反应混合物中加入一定量的拜糖平后,请在反应速率随酶浓度变化图中画出反应速率随酶浓度变化的曲线(请用“6”标注)。

解析:在物质浓度随时间的变化图中,只有表示反应物浓度的曲线才会下降,可见图中的物质浓度是蔗糖浓度(反应物的浓度)。从反应关系看,1 mol蔗糖分解为1 mol葡萄糖和1 mol果糖,当蔗糖浓度为0时,反应完成,葡萄糖达到和蔗糖起始浓度相同的浓度水平,所以表示反应过程中葡萄糖浓度随时间变化的曲线的起点是0,终点的浓度和反应物的起始浓度相同。增加酶只能使反应提前到达终点,所以用曲线2表示,其下降速度快;降低反应温度使反应延迟到达终点,用曲线3表示,其下降速度慢;温度升得越高,酶失活得越快,酶失活前仍能催化蔗糖分解,所以分别表示反应温度升高10℃和反应温度升高20℃的曲线是4和5。竞争性抑制是可逆的,酶越多,酶和底物结合的概率越高。加竞争性抑制剂后,反应速率随酶浓度变化如曲线6所示。在酶浓度相同时,反应物浓度高,反应速率快,所以一开始时将混合物中蔗糖的浓度增加50%时,反应速率的变化应如曲线7所示。

答案:如图所示

 0  211269  211277  211283  211287  211293  211295  211299  211305  211307  211313  211319  211323  211325  211329  211335  211337  211343  211347  211349  211353  211355  211359  211361  211363  211364  211365  211367  211368  211369  211371  211373  211377  211379  211383  211385  211389  211395  211397  211403  211407  211409  211413  211419  211425  211427  211433  211437  211439  211445  211449  211455  211463  447348 

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