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高中 | 第1节 降低化学反应活化能的酶题目答案及解析如下,仅供参考!
必修一 分子与细胞
第五章 细胞的能量供应和利用
第1节 降低化学反应活化能的酶
胶原酶($\rm TSS$)是胶原蛋白水解酶,它能特异性地水解天然胶原蛋白的二维螺旋结构,而不损伤其它蛋白质和组织,在医学上有重要应用价值。$\rm TSS$属于蛋白质,因此,它对温度、$\rm pH$和导致蛋白质变性的各种因素均非常敏感,极易受到外界条件的影响而改变其本身的构象和性质。某同学对$\rm TSS$的最适催化条件开展初步研究,结果见下表。
组别 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ |
$\rm pH$ | $\rm 9$ | $\rm 9$ | $\rm 9$ | $\rm 7$ | $\rm 7$ | $\rm 5$ |
$\rm CaCl_{2}$ | $\rm +$ | $\rm +$ | $\rm —$ | $\rm +$ | $\rm +$ | $\rm +$ |
温度($\rm ^\circ\rm C$) | $\rm 90$ | $\rm 70$ | $\rm 70$ | $\rm 70$ | $\rm 40$ | $\rm 40$ |
降解率($\rm \%$) | $\rm 38$ | $\rm 88$ | $\rm 0$ | $\rm 58$ | $\rm 43$ | $\rm 30$ |
注:“$\rm +/$”分别表示有$\rm /$无添加少量$\rm CaCl_{2}$,反应物为$\rm I$型胶原蛋白
回答下列问题。
①和②对照,自变量是 ,因变量是 ,观测指标是 。
温度;$\\rm TSS$ 的催化活性;降解率
"]]①和②两组实验中,$\rm pH$均为$\rm 9$,都添加了$\rm CaCl_{2}$,唯一不同的是温度,①组温度为$\rm 90^\circ\rm C$,②组温度为 $\rm 70^\circ\rm C$,所以自变量是温度。实验目的是研究$\rm TSS$的催化条件,因变量是$\rm TSS$的催化活性。表格中通过降解率来体现 $\rm TSS$ 对胶原蛋白的水解效果,从而反映其催化活性,所以观测指标是降解率。
$\rm TSS$的催化活性依赖于$\rm CaCl_{2}$,判断的依据是 。
②组添加$\\rm CaCl_{2}$,降解率为 $\\rm 88\\%$,③组无$\\rm CaCl_{2}$,降解率为 $\\rm 0\\%$
"]]②组添加了$\rm CaCl_{2}$,降解率为 $\rm 88\%$,③组没有添加$\rm CaCl_{2}$,降解率为 $\rm 0\%$,在其他条件相同($\rm pH$都为 $\rm 9$,温度都为$\rm 70^\circ\rm C$)的情况下,有$\rm CaCl_{2}$时降解率高,无$\rm CaCl_{2}$时降解率为 $\rm 0$,说明 $\rm TSS$ 的催化活性依赖于$\rm CaCl_{2}$。
④和②对照,实验结论是 。
在温度和$\\rm CaCl_{2}$条件相同的情况下,$\\rm TSS$在$\\rm pH$为$\\rm 9$时的催化活性高于$\\rm pH$为$\\rm 7$时
"]]④和②对照,温度均为$\rm 70^\circ\rm C$,都添加$\rm CaCl_{2}$,不同的是$\rm pH$,②组$\rm pH$为$\rm 9$,④组$\rm pH$为 $\rm 7$,且②组降解率$\rm 88\%$高于④组的 $\rm 58\%$,说明在温度和$\rm CaCl2$条件相同的情况下,$\rm pH$为$\rm 9$时$\rm TSS$的催化活性比$\rm pH$为$\rm 7$时高,即$\rm TSS$在$\rm pH$为$\rm 9$时的催化活性高于 $\rm pH$ 为$\rm 7$时。
与②相比,第①、⑤组降率都较低,原因分别是 。
①组温度过高使$\\rm TSS$空间结构改变,活性降低;⑤组温度较低且$\\rm pH$不适宜,导致$\\rm TSS$活性较低 。
"]]对于①组,与②组相比,$\rm pH$和$\rm CaCl_{2}$条件相同,①组温度为$\rm 90^\circ\rm C$,②组温度为$\rm 70^\circ\rm C$,因为$\rm TSS$属于蛋白质,温度过高会使蛋白质变性,$\rm 90^\circ\rm C$温度过高导致$\rm TSS$空间结构改变,活性降低,所以降解率较低。对于⑤组,与②组相比,温度为 $\rm 40^\circ\rm C$,$\rm CaCl_{2}$条件相同,$\rm pH$为$\rm 7$,②组$\rm pH$为 $\rm 9$,温度$\rm 40^\circ\rm C$较低,酶活性会随温度降低而降低,同时$\rm pH$为 也不是$\rm TSS$的最适$\rm pH$,所以⑤组由于温度较低且$\rm pH$不适宜,导致$\rm TSS$活性较低,降解率也较低。
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