Question

（16分）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2 mL唾液淀粉酶溶液的試管和盛有2 mL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5 min。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(xué)反應(yīng)中，當(dāng)?shù)孜锱c酶的活性位點(diǎn)形成互補(bǔ)結(jié)構(gòu)時，可催化底物發(fā)生變化，如下圖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(diǎn)，非競爭性抑制劑和酶活性位點(diǎn)以外的其他位點(diǎn)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____________________開始。再每隔1 min，取一滴混合液滴在盛有碘液的點(diǎn)滴板上進(jìn)行觀察，記錄每種混合液藍(lán)色消失的時間。通過比較混合液中________(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__ ______接觸的機(jī)會增多，反應(yīng)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(yīng)在某一溫度下最快，這一溫度就是該酶的___ _____。

（2）癌癥化療時應(yīng)用的烷化劑(如二氯甲二乙胺)能夠阻止參與DNA復(fù)制的酶與DNA相互作用。此類藥品作用于癌細(xì)胞分裂周期的間期，它的作用機(jī)制與材料2中的圖________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______、_______和_______得以實現(xiàn)的。

Answer 1

（1）①淀粉酶與淀粉溶液混合時 淀粉 ②反應(yīng)物和酶（底物和酶） 最適宜溫度

（2）Ⅲ （3）半胱氨酸的位置 數(shù)目 增加二硫鍵的數(shù)目

【解析】

試題分析：（1）①記錄實驗的起始時間應(yīng)從酶促反應(yīng)開始時開始，即從淀粉酶與淀粉溶液混合時開始。淀粉遇碘變藍(lán)，淀粉酶可催化淀粉水解使藍(lán)色消失，因此可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。

②溫度對酶活性的影響主要體現(xiàn)在兩個方面。其一，隨溫度的升高會使反應(yīng)物和酶接觸的機(jī)會增多，反應(yīng)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(yīng)在某一溫度下最快，這一溫度就是該酶的最適宜溫度。

（2）DNA復(fù)制時間在間期，根據(jù)題意可知，競爭性抑制劑與底物競爭酶的活性位點(diǎn)，非競爭性抑制劑和酶活性位點(diǎn)以外的其他位點(diǎn)結(jié)合，從而抑制酶的活性；癌癥化療時應(yīng)用的烷化劑(如二氯甲二乙胺)能夠阻止參與DNA復(fù)制的酶與DNA相互作用。因此烷化劑作用于癌細(xì)胞分裂周期的間期，作用機(jī)制與材料2中的圖Ⅲ相符。

（3）從材料3的表中數(shù)據(jù)可知，隨著半胱氨酸的位置、數(shù)目、二硫鍵的數(shù)目的增多，酶50%發(fā)生變性時的溫度也逐漸升高，所以溶菌酶熱穩(wěn)定性的提高可以通過改變半胱氨酸的位置、數(shù)目和增加二硫鍵的數(shù)目實現(xiàn)。

考點(diǎn)：本題考查酶促反應(yīng)及其影響因素的相關(guān)知識，意在考查考生能理解所學(xué)知識的要點(diǎn)，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系；能從材料和圖表中獲取有效信息，運(yùn)用所學(xué)知識與觀點(diǎn)，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理，做出合理判斷或得出正確結(jié)論的能力。

考點(diǎn)分析： 考點(diǎn)1：酶和ATP 試題屬性

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