2013年1月15日 星期二

中四生物測驗3: 酶和新陳代謝





























甲‧選擇題 (每題1)
1. B
2. B
3. D
4. A
5. B
6. C
7. D
8. B
9. A
10. C




乙‧結構題: (20)
1      馬鈴薯細胞含有多種酶,能催化一連串把葡萄糖-1-磷酸轉化成澱粉的反應。一名學生進行實驗,展示馬鈴薯合成澱粉的過程。學生在三支分別標上AC的試管中,分別注入不含澱粉的馬鈴薯提取液和葡萄糖-1-磷酸溶液。30分鐘後,他記錄了每支試管中是否含有澱粉,實驗結果如下表所示:

試管A
葡萄糖-1-磷酸溶液 + 馬鈴薯提取液
有澱粉
試管B
葡萄糖-1-磷酸溶液 + 煮過的馬鈴薯提取液
沒有澱粉
試管C
葡萄糖-1-磷酸溶液 + 蒸餾水
沒有澱粉

a      建議一種測試澱粉的方法。                                                                                           1 分)


a      碘液測試                                                                                                                               1
          Con:      中二/中三已學的也不能應用



b      設置試管C 的目的是甚麼?                                                                                            2 分)
b      試管C是對照 (1)                                                                                                             1
用以顯示澱粉的合成只是由於馬鈴薯提取液所引致
/ 或非因受質溶液本身或蒸餾水所引致 (1)                                                                   1
          Con:      對照達致公平 / 令實驗沒有誤差
          Exp:       令說服力增強

c      從以上實驗結果,你可以作出什麼結論?試作解釋。                                                3 分)
c      馬鈴薯提取液中含有酶催化葡萄糖-1-磷酸合成為澱粉 (1);
在試管A,馬鈴薯提取液中的酶催化葡萄糖-1-磷酸合成為澱粉 (1)
        然而在試管B,被煮過的馬鈴薯提取液中的酶在加熱過程中變性,因此試管B沒有澱粉 (1)                                                                                                                                                     3
          Con:      馬鈴薯提取液含有澱粉酶
                        高溫會殺死細胞內的酶

d     進行以上實驗後,學生希望作出進一步的探究,以研究溫度如何影響有關酶的活性,試簡短描述有關實驗的設計。                                                                                                2 分)
d     實驗設計重點:
        - 把馬鈴薯提液在不同溫度 (: 40oC, 60oC, 80oC, 100oC) 中加熱10分鐘 (1);
        - 混合加熱處理的馬鈴薯提液與葡萄糖-1-磷酸溶液,記錄有澱粉形成的所需時間 (1)
          Exp:       觀察結果 / 觀察酶的活躍程度 /
          Con:      學生大多未能建議量度酶反應速率的方法

                                                                                                                                                        2
[8]



2.    過氧化氫酶可催化以下反應:        過氧化氫 (H2O2) à (H2O) + (O2)
       過氧化氫酶可從馬鈴薯組織中獲取. 把馬鈴薯與水及沙研磨, 再過濾混合物, 濾液中含有過氧化氫酶. 在一個研究中, 含過氧化氫酶的濾液與過氧化氫混合, 而所產生氧的體積會每隔10秒被量度. 結果顯示在以下線圖中.



(a)  提出一個方法以證明實驗中所產止的氣體是氧。                                                              (2)
(a) 利用餘燼的木條作測試 (1);
       如果木條重燃可證明氣體為氧氣 (1)                                                                                   2
(b)  (i)     120s130s之間有多少氧生產出來?                                                                     (1 )
(b)   (i)     0 cm3                                                                                                                              1

      (ii)    80s90s之間所產生的氧少於10s20s之間的。利用酶運作方式的知識作解釋原因。                                                                                                                                           (2 )
       (ii)   因為此時段內受質 / 過氧化氫濃度減少 (1);
                因而與酶的活性部位作碰撞的機會減少 / 酶受質複合物的形成減少 (1);           2
          無關:     溫度增加對酶的影響 /
          Con:      酶的受質 / 酶受質最活躍
                        當所有酶都結合後, 反應速率便會下降

(c)  在線圖上繪畫一曲線以顯示反應速率如何隨時間而改變。                                              (2 )
(c) 曲線顯示下降 è 只得1
      曲線顯示下降在開始時是最高的, 並下跌至0 è 全取2                                            2
          Exp:       無標示線圖


(d) 除了量度氧的生成速率外,過氧化氫的消耗率也可用以表達酶反應的速率。在線圖中繪畫另一曲線,以顯示過氧化氫隨時間的變化,並以另一Y軸作標示。                                    (3)

(d) 曲線開始為高水平,隨時間增加而下降,斜率與氧生成的相同但相反 (0.5),斜率減少 (0.5)
      曲線變得平坦,但不會跌在0水平 (1)
      利用另一Y軸作標示 過氧化氫濃度 /  (% / M) (1)                                                      3

(e)   當科學家量度酶活性時,他們要肯定酶是在最適pH值的。解釋為什麼?                  (2)
(e)   如果pH並非在最適值,反應速率會較低 / 酶在最適pH值有最高催化作用 (1);
       因為酶的活性部位形狀會改變 / 酶會變性 / 失去其三維構象 (1);
       受質不能再與其結合 / 形成酶受質複合物 (1);                                                         (最高2 )
          Con:      最適合酶活性的pH值是7-9




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