Question

11．酶E为人体消化道中的某种酶，现用固化蛋白质作底物来研究酶E的催化实验：在5支试管内分别加入含有等量酶E但pH值各不相同的缓冲液，每支试管加1块1.5cm³的长方体固化蛋白块．将5支试管都置于温度控制在20℃的温水中．实验从加入固化蛋白块时开始计时．每2分钟测量固化蛋白块的长度一次，计算已被消化的固化蛋白块的百分率，所得结果见下表：

实验开始后的时间 （min）	固化蛋白块被消化的%
	PH=2	PH=4	PH=6	PH=8	PH=10
2	11	8	0	0	0
4	29	13	0	0	0
6	40	21	0	0	0
8	55	30	0	0	0
10	70	40	3	0	0
12	95	51	11	4	0

（1）实验过程中用水浴的目的是为了控制无关变量．
（2）根据该实验结果能否确定酶E的最适PH值？理由是什么？不能，缺乏pH小于2的实验组．
（3）酶E最可能是胃蛋白酶．假设再用唾液代替酶E做上述实验，结合本实验，可以说明酶具有专一性的特性．
（4）从“影响酶的活性”的角度，请提出一种方法改进实验，使实验在最短的时间内完成．将水温由20℃提高到37℃．

Answer 1

分析 1、实验中的变量：实验过程中可以变化的因素称为变量，包括自变量、因变量和无关变量；自变量是想研究且可人为改变的变量称为自变量；因变量是随着自变量的变化而变化的变量称为因变量； 无关变量是在实验中，除了自变量外，实验过程中存在一些可变因素，能对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量．
2、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA．
3、酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性．
4、影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低．另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活．

解答 解：（1）根据题干分析可知，该实验的自变量是不同的pH，5支试管所处的温度为无关变量，将5支试管都置于温度控制在20℃的温水中是为了控制无关变量．
（2）根据题干分析可知，在相同时间内，pH分别为2、4、6、8、10的5支试管中，被消化的固化蛋白块的百分率依次增大，说明在pH分别为2、4、6、8、10中，pH为2时该酶的催化效率最高，但由于缺乏pH小于2的实验组，所以根据题图中的该实验结果不能确定酶E的最适pH．
（3）由以上（2）可知，该酶的最适pH应小于或等于2，一般人体内酶的最适pH大多在6.5和8.0之间，而人体消化道内的胃蛋白酶的最适pH为1.5，据此推测酶E最可能是胃蛋白酶；由题干知，酶E可催化蛋白质的水解，而人体唾液中的淀粉酶只能催化淀粉的水解，假设再用唾液代替酶E做上述实验，实验中的固化蛋白块大小将不变（淀粉酶不能催化蛋白质的水解），结合本实验，可以说明酶具有专一性．
（4）人体内的温度是37℃左右，假若实验中将水浴温度由20℃改为37℃，酶E的活性会增强，使实验在最短的时间内完成．
故答案为：
（1）无关
（2）不能，缺乏pH小于2的实验组
（3）胃蛋白     专一性的
（4）将水温由20℃提高到37℃

点评 本题结合实验中所得的数据表格，考查实验设计和酶的特性的知识，考生识记酶的特性、明确实验设计的原则和外界条件对酶活性的影响是解题的关键．