ast_essay
115年
化學
第 21 題
📖 題組：
20-23題為題組 乳糖酶可將乳糖水解為半乳糖與葡萄糖，反應如圖 8 所示，其可以作用的 pH 範圍在 2.0～7.0 之間。一般常以化合物 ONPG 取代乳糖，作為乳糖酶活性的測定，如圖 9 所示。將 ONPG 加入乳糖酶以進行水解，水解產物甲呈現黃色，吸收約 420 nm 波長的光。 林同學想對市售的乳糖酶錠，進行活性的測定。取溶於 pH 7.0 緩衝溶液中的乳糖酶 0.4 mL，加入 0.1 mL 的 5 mM ONPG 後，開始計時，一分鐘後加入 0.5 mL 的 1.0 M 碳酸鈉水溶液，並利用分光光度計測定水解產物甲的吸收度。在不同溫度下，重複兩次的實驗，所得結果平均值如表 3 所示。回答下列問題： 表 3 | 溫度（℃） | 吸收度 | | :---: | :---: | | 4 | 0.40 | | 25 | 1.0 | | 37 | 1.7 |
20-23題為題組 乳糖酶可將乳糖水解為半乳糖與葡萄糖，反應如圖 8 所示，其可以作用的 pH 範圍在 2.0～7.0 之間。一般常以化合物 ONPG 取代乳糖，作為乳糖酶活性的測定，如圖 9 所示。將 ONPG 加入乳糖酶以進行水解，水解產物甲呈現黃色，吸收約 420 nm 波長的光。 林同學想對市售的乳糖酶錠，進行活性的測定。取溶於 pH 7.0 緩衝溶液中的乳糖酶 0.4 mL，加入 0.1 mL 的 5 mM ONPG 後，開始計時，一分鐘後加入 0.5 mL 的 1.0 M 碳酸鈉水溶液，並利用分光光度計測定水解產物甲的吸收度。在不同溫度下，重複兩次的實驗，所得結果平均值如表 3 所示。回答下列問題： 表 3 | 溫度（℃） | 吸收度 | | :---: | :---: | | 4 | 0.40 | | 25 | 1.0 | | 37 | 1.7 |
本實驗中，加入碳酸鈉水溶液後，可以使溶液的酸鹼性變化為何？其加入的目的為何？（2分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
題目考查終止酵素反應及顯色的方法。加入碳酸鈉（$\text{Na}_2\text{CO}_3$）是強鹼弱酸鹽，水解呈鹼性。此舉有兩大目的：第一，鹼性環境可以使酵素（蛋白質）變性而失去活性，或者超出其作用 pH 範圍（2.0~7.0），從而精確終止水解反應以利計算特定時間內的產量。第二，鹼性環境可使產物對硝基苯酚轉變為酚鹽離子，呈更明顯的黃色且增加水溶性，利於分光光度計之吸光度測量。