内容正文:
第2课时 酶是生物催化剂
课标要求 1.说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质。2.活动:探究酶催化的专一性、高效性。
考点一 酶的本质和作用
1.酶的发现(连线)
2.酶的本质和功能
(1)酶活性:酶作用的强弱可用酶活性表示,酶活性一般是指单位时间内底物的消耗量或产物的生成量。
(2)活化能:化学反应进行时需要吸收能量以断开反应分子的化学键,使反应物活化并完成化学反应生成产物,这种化学反应过程中所需要的能量被称为活化能。
3.酶的作用机理分析(如图所示)
4.酶的特性
(1)专一性:一种酶只能催化一种底物或者少数几种相似底物的反应。
(2)高效性:反应效率极高。
(3)酶作用需适宜的条件:酶的作用受许多因素的影响,如温度、pH和某些化合物等。
(必修1 P70)酶作为生物催化剂,与无机催化剂(如MnO2、HCl、NaOH等)相比,在发挥作用过程中有哪些共同特点?酶除了具有催化功能外,可以调节生命活动吗?
提示 共同特点:①化学反应前后其数量和性质不变;②加快化学反应的速率,缩短达到化学平衡的时间,但不能改变平衡点;③二者都能降低化学反应的活化能。催化(降低化学反应的活化能)是酶唯一的功能,它不具备调节生命活动的功能,也不作为能源(或组成)物质。
1.在生命活动中,酶、激素、神经递质、抗体、tRNA等都有一定的专一性。下列叙述正确的是( )
A.RNA聚合酶能催化转录过程,也能使DNA中的氢键断裂
B.性激素的合成需要mRNA和核糖体的参与
C.白细胞介素-2、溶菌酶都是免疫活性物质,均只在第二道防线中发挥作用
D.神经递质通过载体进入突触后神经元时发生了“化学信号→电信号”的转变
答案 A
解析 在转录过程中,RNA聚合酶能使DNA解旋,以DNA的一条链为模板合成RNA,A正确;性激素的化学本质是固醇,在内质网中合成,B错误;白细胞介素-2、溶菌酶都是免疫活性物质,溶菌酶在第一、二道防线中发挥作用,白细胞介素-2在第三道防线中发挥作用,C错误;神经递质通过与突触后膜的特异性受体结合,使突触后神经元发生“化学信号→电信号”的转变,D错误。
2.温度对酶活性的影响可用下图表示。据图分析,下列说法错误的是( )
A.曲线a表示温度越高反应物分子的能量越高,反应速率越快
B.曲线b表示在一定温度范围内,随温度升高酶热变性的速率加快
C.a、b作用叠加在一起形成曲线c,在T1温度下部分酶发生热变性
D.图中T1是保存酶的适宜温度,温度达到T2时酶完全失去活性
答案 D
解析 图中T1温度下酶活性相对最高,不是保存酶的适宜温度,一般酶分子在低温条件下活性降低但不会彻底丧失,所以一般在低温下保存酶分子,温度达到T2时酶活性丧失为0,D错误。
归纳提升 教材中具有专一性的物质
考点二 活动:探究酶的专一性、高效性实验
1.活动:探究酶的专一性
(1)实验原理
②用淀粉酶和蔗糖酶分别催化淀粉和蔗糖后,再用本尼迪特试剂鉴定,根据是否有红黄色沉淀来判定淀粉酶和蔗糖酶是否对二者都有催化作用,从而探究酶的专一性。
(2)实验步骤
1
取试管标记
试管1
试管2
试管3
试管4
试管5
试管6
2
加淀粉溶液
3 mL
—
3 mL
—
3 mL
—
加蔗糖溶液
—
3 mL
—
3 mL
—
3 mL
3
唾液淀粉酶
—
—
1 mL
1 mL
—
—
4
蔗糖酶
—
—
—
—
1 mL
1 mL
5
37 ℃水浴保温
—
—
15 min
6
加本尼迪特试剂,并热水浴加热
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
7
观察并记录试管颜色变化
无红黄色沉淀
无红黄色沉淀
有红黄色沉淀
无红黄色沉淀
无红黄色沉淀
有红黄色沉淀
(3)实验结论:淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解,蔗糖酶只能催化蔗糖水解,不能催化淀粉水解,酶具有专一性。
(4)变量分析
①自变量:不同底物或不同酶液。
②因变量:底物是否被分解或有无产物生成。
③无关变量:试剂量、反应温度、pH等。
2.活动:探究酶催化的高效性
(1)实验原理:过氧化氢可被无机催化剂二氧化锰和生物催化剂过氧化氢酶(肝脏中)分解为H2O和O2。分别用一定数量的二氧化锰和过氧化氢酶催化过氧化氢分解,观察两支试管中的气泡数或卫生香复燃程度,可以比较两者的催化效率。
(2)实验步骤
①
标记
试管1
试管2
加过氧化氢溶液
3 mL
3 mL
②
加催化剂
鸡肝匀浆少许
二氧化锰少许
③
观察气泡并记录
快速产生大量气泡
缓慢产生少量气泡
卫生香复燃情况
复燃且火焰明亮
复燃但火焰较暗
(3)实验结论:与无机催化剂相比,酶的催化活性极高,即酶具有高效性。
3.甲、乙、丙三位同学为探究酶的特性,进行了相关实验,过程如下表所示。甲做了1~3组,乙做了3和4组,丙做了5和6组。下列说法正确的是( )
组别(mL)
1
2
3
4
5
6
1%淀粉溶液
3
3
3
—
3
—
2%蔗糖溶液
—
—
—
3
—
3
新鲜唾液
1
1
1
1
—
—
蔗糖酶溶液
—
—
—
—
1
1
温度
0 ℃
80 ℃
37 ℃
37 ℃
37 ℃
37 ℃
A.甲、乙、丙同学实验的检测试剂均为本尼迪特试剂
B.甲同学实验的自变量为温度,因变量为酶和底物用量
C.乙和丙同学单独所做的实验也能证明酶具有专一性
D.组别4和5出现轻度阳性反应就是淀粉或蔗糖溶液不纯造成的
答案 C
解析 本尼迪特试剂可以用来检测还原糖,需要水浴加热,会破坏实验设定的温度条件,不能用来检测温度对酶活性的影响,故1~3组的检测试剂不能为本尼迪特试剂,A错误;甲同学实验的自变量为温度,因变量为酶活性,酶和底物用量属于本实验的无关变量,B错误;组别4和5出现轻度阳性反应可能是淀粉或蔗糖溶液不纯造成的,也可能是实验操作过程中,所加试剂带入了少量还原糖,D错误。
4.如图是“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验,下列相关叙述正确的是( )
A.①号与②号对照,说明加热能提高酶的活性
B.①号与④号对照,可以验证酶具有高效性
C.③号和④号装置应置于90 ℃水浴中进行
D.pH是③号与④号的无关变量
答案 D
解析 由①号与②号对照可知,加热可以加快过氧化氢分解的速率,A错误;由①号与④号对照可知,酶能加快反应速率,说明酶具有催化作用,B错误;③号和④号装置应置于相同且适宜的温度下进行,C错误;对于③号和④号实验,自变量是催化剂的种类,pH属于无关变量,D正确。
1.(2023·浙江1月选考,8)某同学研究某因素对酶活性的影响,实验处理及结果如下:己糖激酶溶液置于45 ℃水浴12 min,酶活性丧失50%;己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45 ℃水浴12 min,酶活性仅丧失3%。该同学研究的因素是( )
A.温度 B.底物
C.反应时间 D.酶量
答案 B
解析 由题干信息可知,己糖激酶溶液置于45 ℃水浴12 min,酶活性丧失50%;己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45 ℃水浴12 min,酶活性仅丧失3%。这两组实验的不同条件在于是否加入底物,所以研究的因素是底物,B正确。
2.(2023·浙江1月选考,11)胰高血糖素可激活肝细胞中的磷酸化酶,促进肝糖原分解成葡萄糖,提高血糖水平,机理如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.胰高血糖素经主动转运进入肝细胞才能发挥作用
B.饥饿时,肝细胞中有更多磷酸化酶b被活化
C.磷酸化酶a能为肝糖原水解提供活化能
D.胰岛素可直接提高磷酸化酶a的活性
答案 B
解析 胰高血糖素属于信息分子,不会进入肝细胞,需要与膜上特异性受体结合才能发挥作用,A错误;饥饿时,胰高血糖素分泌增加,肝细胞中有更多磷酸化酶b被活化成磷酸化酶a,加快肝糖原的分解,以维持血糖浓度相对稳定,B正确;磷酸化酶a不能为肝糖原水解提供活化能,酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能,C错误;根据题图无法判断胰岛素和磷酸化酶a的活性的关系,且磷酸化酶a存在于肝细胞内,胰岛素为大分子物质,不能直接进入细胞内发挥作用,D错误。
3.(2022·浙江6月选考,10)下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述,正确的是( )
A.低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成,导致酶变性失活
B.稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力,是因为酶的作用具高效性
C.淀粉酶在一定pH范围内起作用,酶活性随pH升高而不断升高
D.若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶,会加快淀粉的水解速率
答案 B
解析 低温可以抑制酶的活性,不会改变淀粉酶的氨基酸组成,也不会导致酶变性失活,A错误;酶具有高效性,故稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力,B正确;酶活性的发挥需要适宜条件,在一定pH范围内,随着pH升高,酶活性升高,超过最适pH后,随pH增加,酶活性降低甚至失活,C错误;淀粉酶的本质是蛋白质,若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶,会将淀粉酶水解,则淀粉的水解速率会变慢,D错误。
4.(2020·浙江1月选考,8)细菌内某种物质在酶的作用下转变为另一种物质的过程如图所示,其中甲~戊代表生长必需的不同物质,①~⑤代表不同的酶。野生型细菌只要在培养基中添加甲就能生长,而突变型细菌必须在培养基中添加甲、乙、丁才能生长。下列叙述正确的是( )
A.突变型细菌缺乏酶①、②、③
B.酶④与乙结合后不会改变酶④的形状
C.酶②能催化乙转变为丙,也能催化丙转变为丁
D.若丙→戊的反应受阻,突变型细菌也能生长
答案 D
解析 由于突变型细菌需要添加甲、乙、丁才能生长,说明突变型细菌缺乏酶①和③,A错误;酶与底物结合后会发生可逆的形变,B错误;酶具有专一性,C错误;若丙→戊的反应受阻,仍可通过乙→戊这一途径产生戊,故突变型细菌仍能生长,D正确。
5.(2019·浙江4月选考,10)为研究酶的特性,进行了实验,基本过程如下表所示:
步骤
基本过程
试管A
试管B
1
加入2%过氧化氢溶液
3 mL
3 mL
2
加入马铃薯匀浆
少许
-
3
加入二氧化锰
-
少许
4
检测
据此分析,下列叙述错误的是( )
A.实验的可变因素是催化剂的种类
B.可用产生气泡的速率作检测指标
C.该实验能说明酶的作用具有高效性
D.不能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验
答案 D
解析 本实验的检测指标可以是卫生香的燃烧程度,也可以是产生气泡的速率,B正确;马铃薯匀浆中含有过氧化氢酶,二氧化锰属于无机催化剂,通过比较二者催化过氧化氢分解的情况,可以证明酶具有高效性,C正确;鸡肝匀浆中也含有过氧化氢酶,所以可以用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验,D错误。
课时精练
一、选择题
1.下列关于酶的叙述,正确的是( )
A.酶都是活细胞产生的一类特殊蛋白质
B.同种酶在不同pH下催化的反应速率不同
C.形成酶—底物复合物后,复合物形状发生改变,反应结束后酶分子形状复原
D.酶作用的强弱可用酶活性表示,酶活性一般是指底物的消耗量或产物的生成量
答案 C
解析 酶都是活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,A错误;在最适pH两侧存在两个不同的pH,使得酶促反应的速率相同,B错误;酶活性是指单位时间内底物的消耗量或产物的生成量,D错误。
2.(2023·绍兴高三模拟)下图表示某种酶催化作用的图解。下列相关说法错误的是( )
A.该酶的基本组成单位是核糖核苷酸
B.底物活化所需的能量由酶提供
C.高温通过影响酶的空间结构从而影响催化效率
D.酶与底物间的碱基配对方式无法体现酶的专一性
答案 B
解析 酶的作用是降低化学反应的活化能,但不能为化学反应提供能量,B错误。
3.下列关于生物体中酶的叙述,正确的是( )
A.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性
B.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物
C.纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁
D.唾液淀粉酶催化反应的最适温度和保存温度是37 ℃
答案 B
解析 由活细胞产生的酶在生物体内、外均有催化活性,A错误;细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,不能被纤维素酶降解,C错误;唾液淀粉酶适宜在低温条件下保存,D错误。
4.磺胺类药物能与二氢叶酸合成酶的活性部位结合,从而阻止底物对氨基苯甲酸与该酶同一活性部位结合,进而减少叶酸的生成。据此可以推测( )
A.磺胺类药物与对氨基苯甲酸的分子结构差异很大
B.二氢叶酸合成酶与对氨基苯甲酸结合后会发生一定的形状变化
C.对氨基苯甲酸浓度越高二氢叶酸合成酶的活性也越高
D.高浓度对氨基苯甲酸增强磺胺类药物抑制叶酸合成的作用
答案 B
解析 磺胺类药物与对氨基苯甲酸竞争酶的活性位点,二者的分子结构相似,A错误;底物浓度不会提高酶活性,C错误;高浓度对氨基苯甲酸可以缓解磺胺类药物抑制叶酸合成的作用,D错误。
5.在生物体内,酶是具有催化作用的有机物。下列关于酶的叙述,错误的是( )
A.过氧化氢酶、脲酶和麦芽糖酶的化学本质都是蛋白质
B.DNA聚合酶和DNA连接酶都能催化磷酸二酯键的形成
C.胰蛋白酶的合成及分泌与核糖体、内质网和高尔基体有关
D.淀粉酶和盐酸通过降低反应物的活化能催化淀粉水解
答案 D
6.某同学欲通过如图所示的装置进行与酶有关的实验研究,下列分析正确的是( )
A.不同滤纸上分别附有等量过氧化氢酶、Fe3+,可用于探究酶的专一性
B.该装置可用于探究温度对酶活性的影响
C.酶促反应速率可用滤纸片进入烧杯液面之时到浮出液面的时间差(t3-t1)来表示
D.该装置不能用于探究pH对酶活性的影响
答案 C
解析 不同滤纸上分别附有等量过氧化氢酶、Fe3+,可用于探究酶的高效性,A错误;由于高温条件下,过氧化氢也会分解,所以探究温度对酶活性的影响不能用过氧化氢为实验对象,该装置不可用于探究温度对酶活性的影响,B错误;探究pH对酶活性影响的实验中的自变量是pH,若将装置中的过氧化氢溶液设置成不同梯度的pH,就能用于探究pH对酶活性的影响,D错误。
7.(2023·台州高三期中)向装有5 mL体积分数为3% H2O2溶液的密闭容器中加入2滴新鲜肝脏研磨液,每隔一段时间测定容器中的O2浓度,得到如图中曲线a(实线)所示的结果。下列相关叙述错误的是( )
A.曲线a表明,随着时间的推移H2O2分解速率呈现由快转慢直到停止的特点
B.在t1时,向容器中再加入2滴新鲜肝脏研磨液,可以得到曲线b所示结果
C.在t1时,向容器中再加入2滴质量分数为3.5% FeCl3溶液,可以得到曲线c所示结果
D.在t2时,向容器中再加入5 mL 3% H2O2溶液,可以得到曲线d所示结果
答案 C
解析 t1时,因酶具有高效性,向容器中再加入FeCl3溶液,几乎不改变反应速率,同时因底物的量不变,最终生成的O2浓度不变,不可能得到曲线c所示结果,C错误。
8.下表是其他条件均为最适情况下探究乳糖酶催化乳糖水解的相关实验结果,下列分析正确的是( )
实验一(乳糖浓度为10%)
实验二(酶浓度为2%)
酶浓度
相对反应速率
乳糖浓度
相对反应速率
0
0
0
0
1%
25
5%
25
2%
50
10%
50
4%
100
20%
65
5%
200
30%
65
A.实验一若继续增加酶浓度,相对反应速率不再增大
B.实验二若继续增加乳糖浓度,相对反应速率会增大
C.实验二若将反应温度提高5 ℃,相对反应速率将增大
D.实验一的自变量是酶浓度,实验二的自变量是乳糖浓度
答案 D
解析 在底物足够多的情况下,酶促反应速率会随酶浓度的增加而加快;当所有的酶都参与反应时,反应速率将达到最大值,不会再随乳糖浓度增加而发生变化;本实验结果是在其他条件均为最适情况下获得的,故提高温度,反应速率会下降。
9.某同学在进行某一酶促反应实验时,第一次测得生成物的量随时间的变化如图中曲线a所示,第二次实验对第一次实验中的条件进行了一处调整,实验结果如图中曲线b所示。该同学改变的条件可能是( )
A.改变了酶的种类
B.改变了反应温度
C.改变了酶的用量
D.改变了底物浓度
答案 D
解析 酶具有专一性,通常一种酶只能催化一种或一类化学反应,故改变酶的种类可能不能催化该反应进行,A不符合题意;改变反应温度、改变酶的用量分别会影响酶的活性、酶促反应速率,但生成物的量不会发生改变,B、C不符合题意;降低底物浓度可减少生成物的量,D符合题意。
10.某研究小组为探究影响H2O2分解的因素做了两个实验,结果如图所示。据图分析,下列说法错误的是( )
A.实验1、2的自变量分别为H2O2浓度、pH
B.实验1中ab段值不变,说明H2O2已消耗完
C.实验2中c、e两点对应的pH条件下,酶的空间结构可能改变
D.若实验1中过氧化氢酶量加倍,曲线斜率和高度均变大
答案 B
解析 实验1中ab段值不变,说明O2产生速率不变,则H2O2仍然在分解,B错误;实验2中c、e两点对应的pH条件下,溶液中H2O2只有少量被分解,则酶的空间结构可能改变,C正确。
11.(2023·温州高三检测)某兴趣小组利用如图所示的装置进行一系列的实验,来研究酶的特点。下列叙述错误的是( )
A.本实验中的酶在动物血细胞中浓度也很高
B.可以用装置乙进行“探究温度对酶活性的影响”实验
C.可以用装置甲、乙进行“验证酶的催化具有高效性”实验
D.可以用装置甲、乙进行“验证催化剂种类不影响产物的生成量”实验
答案 B
解析 本实验中的过氧化氢酶在动物的肝脏细胞和血细胞中浓度都很高,A正确;温度影响过氧化氢的分解,不适宜用装置乙进行“探究温度对酶活性的影响”实验,B错误;验证酶的催化具有高效性,变量是催化剂的类型,即无机催化剂和有机催化剂,C正确;酶具有催化作用,能改变化学反应进行的速率,但不改变产物的生成量,D正确。
12.如图甲表示麦芽糖酶催化麦芽糖水解的模型,图乙表示在最适温度下,麦芽糖酶催化麦芽糖水解的反应速率与麦芽糖量的关系。下列相关叙述正确的是( )
A.图甲中的a、c、d可分别表示麦芽糖酶、果糖、葡萄糖
B.图乙中,若在e点时增加麦芽糖含量,则催化速率会有所提高
C.图乙中,若在f点时增加温度,则催化速率会有所提高
D.图甲和图乙模型都能解释酶的催化具有专一性
答案 B
解析 1分子麦芽糖是由2分子葡萄糖组成的,所以c和d都表示葡萄糖,A错误;由图乙可知,e点时影响催化速率的因素是麦芽糖量,则在e点时增加麦芽糖量,催化速率会有所提高,B正确;该反应是在最适温度下进行的,增加温度,催化速率会降低,C错误;图甲所示模型具有严格的一一对应关系,一种酶只能催化一种底物或少数几种相似底物的反应,能解释酶的催化具有专一性,图乙模型不能解释酶的专一性,D错误。
二、非选择题
13.小麦的穗发芽率影响其产量和品质,某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系,进行了如下实验。回答下列问题:
(1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子,分别加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉),并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下表所示:
分组
步骤
红粒管
白粒管
对照管
①
加样
0.5 mL提取液
0.5 mL提取液
C
②
加缓冲液(mL)
1
1
1
③
加淀粉溶液(mL)
1
1
1
④
37 ℃保温适当时间,终止酶促反应,冷却至常温,加适量碘—碘化钾溶液显色
显色结果
+++
+
+++++
注:“+”数目越多表示蓝色越深。
步骤①中加入的C是________________________________,步骤②中加缓冲液的目的是________________________。显色结果表明:淀粉酶活性较低的品种是________________;据此推测:淀粉酶活性越低,穗发芽率越______。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小,为保持显色结果不变,则保温时间应__________。
(2)小麦淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶,为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用,设计了如下实验方案:
X处理的作用是____________________。若Ⅰ中两管显色结果无明显差异,且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著________(填“深于”或“浅于”)白粒管,则表明α-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。
答案 (1)0.5 mL蒸馏水 控制pH 红粒小麦 低 缩短 (2)使β-淀粉酶失活 深于
解析 (1)本实验的自变量是小麦种子的提取液(去淀粉),即提取液中酶的活性。步骤①对照管中可加入等量(0.5 mL)的蒸馏水作为空白对照。步骤②中加缓冲液的目的是控制pH,以保证酶活性。显色结果表明,淀粉酶活性越高,则蓝色越浅;反之,则蓝色越深,即红粒小麦的淀粉酶活性较低,其穗发芽率也较低。若步骤③中淀粉溶液(反应底物)浓度适当减小,要使显色结果不变,保温时间应缩短,以缩短反应时间。(2)本实验要探究两种淀粉酶活性对穗发芽率的影响,则自变量为淀粉酶的种类,因变量仍为显色结果。相对于实验Ⅰ中使α-淀粉酶失活(保留β-淀粉酶活性),实验Ⅱ应使β-淀粉酶失活(保留α-淀粉酶活性)。若实验Ⅰ(α-淀粉酶失活)中两管显色结果无明显差异,且实验Ⅱ(β-淀粉酶失活)中显色结果为红粒管颜色显著深于白粒管,则可以说明α-淀粉酶活性对显色结果造成了影响,即α-淀粉酶活性是引起两种小麦穗发芽率差异的主要原因。
14.乌龙茶是介于红茶和绿茶之间的绿叶红镶边的半发酵茶。①制作原理:茶树的叶肉细胞内含有一种叫茶多酚的植物碱,可以在茶多酚氧化酶的催化作用下氧化,氧化的茶多酚使茶叶变红。②制作工艺:萎凋→做青→炒青→揉捻→干燥。最关键的便是做青阶段,将萎凋后的茶叶置于摇青机中摇动,叶片互相碰撞,擦伤叶缘细胞,从而促进酶促氧化作用。叶缘细胞被破坏,发生轻度氧化,叶片边缘呈现红色,叶片中央部分叶色由暗绿转变为黄绿,即出现“绿叶红镶边”。请结合你所学生物学知识,回答下列问题:
(1)茶多酚最可能存在于植物细胞的__________(填细胞结构)中,茶多酚氧化酶存在于细胞溶胶中,细胞擦伤有利于茶多酚与茶多酚氧化酶的充分接触。
(2)在做青时,需将温度控制在30~40 ℃范围内,其原理是____________________________
________________________,从而使茶叶边缘部分发生轻度氧化。
(3)在炒青过程中,需迅速将温度提高到70 ℃左右,目的是____________________________,
从而保持茶叶中部分茶多酚不被氧化;从乌龙茶制作工艺和效果来推测70 ℃温度会导致________(填“全部”或“部分”)叶绿素被破坏。
(4)某兴趣小组了解到乌龙茶的制作工艺和原理之后,为探究茶多酚氧化酶的最适温度设计了如下实验方案:
①取生长状况良好的新鲜茶叶120片,随机分成6组,每组叶片数目相同;
②预设实验温度依次为30 ℃、32 ℃、34 ℃、36 ℃、38 ℃、40 ℃;
③将各组新鲜茶叶放入预设温度的恒温箱中,保温1小时;
④观察并统计茶叶变成红色的比例。
该实验小组设置的各个实验组之间互为________实验。该实验小组在保温1小时后观察发现,各实验组茶叶颜色均为绿色,并无差异。经讨论分析,其实验失败的原因可能是_________
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)液泡 (2)茶多酚氧化酶在此温度范围内活性最高,可催化茶多酚充分氧化 (3)通过高温使茶多酚氧化酶变性失活 部分 (4)对照 反应时间太短;新鲜叶片未擦伤
解析 (1)植物细胞中有机酸和生物碱及其他色素分子等均存在于液泡中。(3)温度影响酶活性,温度过高酶变性失活,温度过低酶活性受到抑制,从乌龙茶制作工艺和效果可以看出,成品乌龙茶中还含有叶绿素,所以叶绿素只是部分被破坏了。(4)不同的温度下茶的制作互为对照。由于各组的茶均为绿色,说明叶绿素没有被破坏,可能是实验时间过短或新鲜叶片未擦伤,导致酶没有释放出来。
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