15.(18分)大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究。
(1)查询资料得知,18 ℃时,在不同pH条件下大菱鲆消化道各部分蛋白酶活性如图1。由图可知,在各自最适pH下,三种蛋白酶催化效率最高的是____________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________。
(2)资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15~18 ℃之间。学习小组假设:大菱鲆蛋白酶的最适温度在15~18 ℃间。他们设置15 ℃、16 ℃、17 ℃、18 ℃的实验温度,探究三种酶的最适温度。
①探究实验中以干酪素为底物。干酪素的化学本质是________,可用________试剂鉴定。
②胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在________。
③为了控制实验温度,装有酶和底物的试管应置于____________中以保持恒温。单位时间内____________________________________可以表示蛋白酶催化效率的高低。
④实验结果如图2,据此能否确认该假设成立?________。理由:________________________________________________________________________。
(3)研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低,所以人工养殖投放的饲料成分中要注意降低____________________的比例,以减少对海洋的污染。
解析 (1)酶的活性越高,其催化效率就越高,由题图1中曲线可知三种蛋白酶中,幽门盲囊蛋白酶的活性最高。
(2)①蛋白酶的分解底物是蛋白质,因此实验中干酪素的化学本质是蛋白质,鉴定蛋白质常用的试剂为双缩脲试剂。②根据题图1所示,胃蛋白酶的最适pH为2,幽门盲囊蛋白酶的最适pH为8。③探究温度对酶活性影响的实验中一般用恒温水浴来控制不同的反应温度;酶促反应速率能体现酶催化效率的高低,酶促反应进行的快慢程度,用单位时间内底物浓度的减少或产物浓度的增加量表示。④图2的实验结果中,四个实验温度下酶活性随温度的升高而升高,但没有出现峰值,因此不能断定18 ℃为最适温度。
(3)酶具有专一性,由于大菱鲆淀粉酶与脂肪酶含量少,因此饵料中淀粉、脂肪的含量要少。
答案 (1)幽门盲囊蛋白酶
(2)①蛋白质 双缩脲 ②2和8 ③水浴 底物消耗量(或产物生成量) ④不能 据图可知随着温度升高酶活性逐步升高,酶活性峰值未出现
(3)淀粉、脂肪