利用纤维素解决能源问题的关键,是高性能纤维素酶的获取。请完善实验方案,并回答相关问题。
【实验目的】比较三种微生物所产生的纤维素酶的活性。
【实验原理】纤维素酶催化纤维素分解为葡萄糖,用葡萄糖的产生速率表示酶活性大小;用呈色反应表示葡萄糖的生成量。
【实验材料】三种微生物(A~C)培养物的纤维素酶提取液,提取液中酶蛋白浓度相同。
【实验步骤】
(1)取四支试管,分别编号。
(2)在下表各列的一个适当位置,填写相应试剂的体积量,并按表内要求完成相关操作。
(3)将上述四支试管放入37℃的水浴,保温1小时。
(4)在上述四支试管中分别加入 试剂,摇匀后,进行 处理。
(5)观察比较实验组的三支试管与对照组试管的颜色及其深浅。
【实验结果】
微生物A提取物 | 微生物B提取物 | 微生物C提取物 | |
颜色深浅程度 | + | +++ | ++ |
【分析讨论】
(1)该实验中的对照组是 号试管。
(2)实验组试管均呈现的颜色是 ,但深浅不同。
(3)上述结果表明:不同来源的纤维素酶,虽然酶蛋白浓度相同,但活性不同。若不考虑酶的最适pH和最适温度的差异,其可能原因是 。
(4)你认为上述三种微生物中,最具有应用开发价值的是 。
(5)从解决能源问题的角度,开发这种纤维素酶的意义在于
。
【实验步骤】
(2)如下表
(4)班氏 加热(加热至沸腾)
【分析讨论】
(1)4
(2)红黄色
(3)不同酶的氨基酸序列不同(不同酶的空间结构不同)
(4)微生物B
(5)葡萄糖可用作制取酒精的原料;用纤维素代替化石燃料(言之有理即给分)
生物界与非生物界的关系:
组成生物体的元素在非生物界都能找到,但是含量相差很大,体现了生物界与非生物界的差异性。
统一性 | 差异性 | |
体现 | ①生物界与非生物界都是由化学元素组成的 ②组成细胞的化学元素在无机自然界中都能找到,没有一种元素为细胞所特有 |
组成生物体的化学元素,在生物体内和无机自然界中含量相差很大 |
原因 | ①生命起源于非生物界 ②组成生物体的化学元素是从无机自然界中获取的 |
生物体有选择性地从无机自然界获取组成自身的物质 |
细胞中的元素分类:
C(干重下含量最高)O(鲜重下含量最高)
组成人体细胞的主要元素导图:
元素的特性:
微量元素在生物体内的含量虽然很少,但对生物体的生命活动却起着重要作用;
(1)锌和铁是微量元素,可以从食物中获得,如果刻意去补,可能会对身体有害。硼能影响花粉的萌发和花粉管的伸长,缺硼将产生“花而不实”的现象。
(2)植物缺乏锌元素,会影响生长素(IAA)的生成;生长素缺乏时会影响农作物的生长发育;锌为微量元素。
(3)镁元素是构成植物叶绿素的主要元素。
(4)铁是构成动物血红蛋白的主要元素,缺铁会贫血。
(5)碘元素是甲状腺激素的主要元素,成人缺碘会地方性甲状腺肿(大脖子病),小孩缺碘会患呆小症。
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(5分)为进一步确定来源不同的A、B、C、D、E五种物质(或结构)的具体类型,进行了下列实验,现象与结果如下:
(1)各种物质(或结构)的性质、染色反应的结果见下表:
| A | B | C | D | E | |
来源 | 猪血 | 马肝 | 蛙表皮 | 棉花 | 霉菌 | |
水溶性 | + | ― | 十 | ― | + | |
灰分 | + | ― | + | ― | ― | |
染 色 反 应 | 龙胆紫试剂 | ― | ― | + | ― | ― |
斐林试剂 | ― | ― | ― | ― | ― | |
苏丹Ⅲ溶液 | ― | + | ― | ― | ― | |
双缩脉试剂 | + | ― | + | ― | + | |
碘液 | ― | ― | ― | ― | ― |
注:+:有(溶解);一:无(不溶解);灰分指物质充分燃烧后剩下的部分。
(2)A为红色,检测A的灰分后发现其中含有Fe元素。
(3)将适量的E溶液加入盛有D的试管中,混合一段时间后,混合液能与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀。
根据以上实验现象和结果,推断出:
A、 ;B、 ;C、 ;D、 ;E、 。