Question

16．下列為關(guān)于酶的實(shí)驗(yàn)，分析作答
Ⅰ、重金屬離子會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子變性．為驗(yàn)證銅離子對(duì)唾液淀粉酶的活性有抑制作用，某同學(xué)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下（已知SO₄^2-對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響）：

實(shí)驗(yàn)步驟	試管甲	試管乙
步驟1	加入1%CuSO4溶液和pH為6.8的緩沖液各1ml	加入A
步驟2	各加入1%的淀粉酶溶液1mL，混勻后放置一段時(shí)間
步驟3	各加入1%的淀粉溶液1mL，在37℃（或適宜溫度）保溫一定時(shí)間
步驟4	取出試管，各加入1%的碘溶液3滴，觀察顏色變化

（1）“實(shí)驗(yàn)步驟”中A處應(yīng)為蒸餾水和pH為6.8的緩沖液各1ml．
（2）實(shí)驗(yàn)中加入緩沖液的作用是維護(hù)反應(yīng)過(guò)程中pH的穩(wěn)定．
（3）有同學(xué)提出由于CuSO4溶液呈藍(lán)色，用上述步驟的檢測(cè)方法可能會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生干擾，應(yīng)使用斐林試劑檢測(cè)，水浴加熱后觀察是否出現(xiàn)磚紅色沉淀．
Ⅱ、幾丁質(zhì)（一種多糖）是昆蟲外骨骼的重要成分，幾丁質(zhì)的催化降解主要依賴于N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶（NAGase）的作用．溫度、pH和NAGase催化水解產(chǎn)物對(duì)NAGase催化活力的影響如圖1所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（4）NAGase的最適溫度和最適pH分別約為40℃和6．
（5）若以NAGase催化水解的產(chǎn)物葡萄糖、半乳糖、蔗糖為效應(yīng)物，則這三種糖對(duì)NAGase的催化活力均有抑制（填“抑制”或“促進(jìn)”）作用．
（6）研究發(fā)現(xiàn)精氨酸能降低NAGase的催化效率．圖2是降低酶活力的兩個(gè)模型：
在研究實(shí)驗(yàn)中加入一定量精氨酸，同時(shí)不斷提高底物濃度．結(jié)果分析：如果酶促反應(yīng)速率能提高，則屬于模型A；如果酶促反應(yīng)速率不能提高，則屬于模型B．

Answer 1

分析 1、分析題圖1可知，第一個(gè)圖顯示：NAGase催化活力受溫度影響，40℃條件下酶活力最強(qiáng)，該溫度是NAGase酶的最適宜溫度，高于或低于該溫度，酶的活性都會(huì)降低；第二個(gè)圖表明；NAGase催化活力受PH的影響，6.0PH條件下酶活力最強(qiáng)，該P(yáng)H是NAGase酶的最適宜PH，高于或低于該P(yáng)H，酶的活性都會(huì)降低；第三個(gè)圖表明：NAGase催化活力隨水解的產(chǎn)物葡萄糖、半乳糖、蔗糖濃度的增加均減小，因此這三種糖對(duì)NAGase的催化活力均有抑制作用；其中隨葡萄糖濃度增加，NAGase的催化活力下降速度更顯著，因此對(duì)于NAGase的催化活力抑制作用最強(qiáng)的是葡萄糖．
2、分析圖2可知，其中A圖模型表示精氨酸能降低NAGase的催化效率的機(jī)理是精氨酸通過(guò)與反應(yīng)底物競(jìng)爭(zhēng)活性部位而抑制酶的活性，圖B模型顯示精氨酸能降低NAGase的催化效率的機(jī)理是精氨酸通過(guò)與酶結(jié)合，使酶的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而抑制酶活性．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)需要遵循對(duì)照原則，控制單一變量，A處應(yīng)該添加的是蒸餾水和pH為6.8的緩沖液各1mL．
（2）加入緩沖液的作用是維持反應(yīng)液中PH的穩(wěn)定．
（3）由于CuSO₄溶液呈藍(lán)色，用上述步驟的檢測(cè)方法可能會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生干擾，應(yīng)使用斐林試劑檢測(cè)，試管甲淀粉不能被分解，而淀粉為非還原糖，試管甲無(wú)磚紅色；試管乙淀粉酶將淀粉水解成還原糖，與斐林試劑反應(yīng)出現(xiàn)磚紅色沉淀．
（4）分析題圖1可知，在溫度為40℃時(shí)NAGase催化活力最大，pH為6.0時(shí)，NAGase催化活力最強(qiáng)，因此NAGase的最適溫度和最適pH分別是40℃、6.0．
（5）分析題圖可1知，NAGase催化活力隨水解的產(chǎn)物葡萄糖、半乳糖、蔗糖濃度的增加均減小，因此這三種糖對(duì)NAGase的催化活力均有抑制作用；其中隨葡萄糖濃度增加，NAGase的催化活力下降速度更顯著，因此對(duì)于NAGase的催化活力抑制作用最強(qiáng)的是葡萄糖．
（6）在研究實(shí)驗(yàn)中底物已飽和的條件下加入精氨酸，同時(shí)不斷提高底物濃度，如果反應(yīng)速率能提高，說(shuō)明精氨酸能降低NAGase的催化效率的機(jī)理是精氨酸通過(guò)與反應(yīng)底物競(jìng)爭(zhēng)活性部位而抑制酶的活性；如果反應(yīng)速率不能提高，則說(shuō)明精氨酸能降低NAGase的催化效率的機(jī)理是精氨酸通過(guò)與酶結(jié)合，使酶的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而抑制酶活性．
故答案為：
（1）蒸餾水和pH為6.8的緩沖液各1ml
（2）維護(hù)反應(yīng)過(guò)程中pH的穩(wěn)定  
（3）斐林試劑  磚紅色沉淀
（4）40℃6    
（5）抑制    
（6）能提高  不能提高

點(diǎn)評(píng) 本題考查與酶活性相關(guān)的探究實(shí)驗(yàn)，意在考查考生能具有對(duì)一些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行初步探究的能力，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理；能對(duì)一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案做出恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)和修訂．