Question

18．閱讀材料：
材料1：“溫度對唾液淀粉酶活性影響”的實驗：將盛有2mL唾液淀粉酶溶液的試管和盛有2mL可溶性淀粉溶液的試管編為一組，共四組．在0℃、20℃、37℃和100℃水浴中各放入一組，維持各自的溫度5min．然后，將淀粉酶溶液注入相同溫度下的淀粉溶液中，搖勻后繼續(xù)放回原來的溫度下保溫．
材料2：在生物化學反應中，當?shù)孜锱c酶的活性位點形成互補結(jié)構(gòu)時，可催化底物發(fā)生變化，如圖Ⅰ所示．酶的抑制劑是與酶結(jié)合并降低酶活性的分子．競爭性抑制劑與底物競爭酶的活性位點，非競爭性抑制劑和酶活性位點以外的其他位點結(jié)合，從而抑制酶的活性，如圖Ⅱ、Ⅲ所示．

材料3：科研人員通過蛋白質(zhì)工程來設(shè)計改變酶的構(gòu)想．在研究溶菌酶的過程中，得到了多種突變酶，測得酶50%發(fā)生變性時的溫度（Tm），部分結(jié)果見下表：

酶	半胱氨酸（Cys） 的位置和數(shù)目	二硫鍵數(shù)目	Tm/℃
野生型T0溶菌酶	Cys51，Cys97	無	41.9
突變酶1	Cys21，Cys143	1	52.9
突變酶2	Cys3，Cys9，Cys21，Cys142，Cys164	3	65.5

（注：Cys上角的數(shù)字表示半胱氨酸在肽鏈的位置）
（1）根據(jù)材料1回答下列問題：
①記錄實驗的起始時間從淀粉酶與淀粉混合時開始．再每隔1min，取一滴混合液滴在盛有碘液的點滴板上進行觀察，記錄每種混合液藍色消失的時間．通過比較混合液中淀粉（物質(zhì)）消失所需時間的長短來推知酶的活性．
②溫度對酶活性的影響主要體現(xiàn)在兩個方面．其一，隨溫度的升高會使酶與底物接觸的機會增多，反應速率變快．其二，因為大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，本身隨溫度升高而發(fā)生分子結(jié)構(gòu)（空間結(jié)構(gòu)）的改變，溫度升到一定程度，酶將完全失活．這兩種作用疊加在一起，使酶促反應在某一溫度下最快，這一溫度就是該酶的最適溫度．
（2）癌癥化療時應用的烷化劑（如二氯甲二乙胺）能夠阻止參與DNA復制的酶與DNA相互作用．此類藥品作用于癌細胞分裂周期的間期，它的作用機制與材料2中的圖Ⅲ相符．
（3）從材料3中可以看出溶菌酶熱穩(wěn)定性的提高是通過改變半胱氨酸的位置、數(shù)目和增加二硫鍵的數(shù)目得以實現(xiàn)的．

Answer 1

分析 酶具有一些特性：高效性、特異性、需要溫和的條件（適宜的溫度和PH）．因此溫度、PH等因素會影響酶的活性，在高溫、過酸、過堿的條件下，酶的空間結(jié)構(gòu)改變，導致酶失活；而在低溫條件下，酶活性只是降低，升溫可使活性恢復．

解答 解：（1）①本題實驗的目的是探究溫度對唾液淀粉酶活性影響，將淀粉酶溶液注入相同溫度下的淀粉溶液中，并把時間記錄下來作為本實驗的起始時間．通過比較混合液中淀粉消失所需時間的長短來推知酶的活性．其中100℃溫度下，酶已經(jīng)變性失活，混合液中的藍色不會消失．
②大多數(shù)酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，溫度會影響蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)的改變；酶的催化效率最高時的溫度就是該酶的最適溫度．
（2）癌細胞能無限繁殖，則抑制DNA的復制能治療癌癥；二氯二乙胺和DNA的結(jié)構(gòu)不同，只能與DNA復制酶的非活性部位結(jié)合，即圖3，導致DNA復制酶與DNA不能相互作用，進而抑制DNA的自我復制，即圖Ⅲ．
（3）從材料3中可以看出溶菌酶熱穩(wěn)定性的提高是通過改變半胱氨酸的位置、數(shù)目和增加二硫鍵的數(shù)目．
故答案為：
（1）①淀粉酶與淀粉混合時  淀粉
②酶與底物 最適溫度
（2）圖Ⅲ
（3）半胱氨酸的位置  數(shù)目 增加二硫鍵的數(shù)目

點評 本題難度適中，著重考查了探究溫度影響酶活性的實驗，解答時需明確高溫條件下酶的空間結(jié)構(gòu)改變導致酶失活．