Question

生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)一般都需要酶的參與。下圖(一)示意酶抑制劑的作用原理：競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與底物競(jìng)爭(zhēng)酶的活性位點(diǎn)，從而抑制酶活性；非競(jìng)爭(zhēng)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。圖(二)示意谷氨酸脫羧酶的催化反應(yīng)速度。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：

(1)大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是____________，所用的鑒定試劑與斐林試劑使用方法有何不同？__________________________。(答兩點(diǎn)即可)。

(2)某抑制劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)與細(xì)菌合成細(xì)胞壁的底物無(wú)任何相似，但仍能抑制細(xì)菌合成細(xì)胞壁相關(guān)的酶的活性，其原因可能____________。

(3)若某抑制劑對(duì)酶的抑制作用隨著底物濃度升高，抑制效力變得越來(lái)越小，則此抑制劑是________(競(jìng)爭(zhēng)性/非競(jìng)爭(zhēng)性)抑制劑，原因是______________。

(4)動(dòng)物腦組織中含有豐富的谷氨酸脫羧酶，能專(zhuān)一催化谷氨酸分解(1 mol谷氨酸分解為1 mol氨基丁酸和1 mol CO₂)。某科研小組從小鼠的腦中得到該酶后，在谷氨

酸起始濃度為10 mol/L、最適溫度、最適pH值的條件下，對(duì)該酶的催化反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行研究，結(jié)果如圖(二)。

①若圖(二)表示產(chǎn)物氨基丁酸濃度隨時(shí)間變化的曲線，則本實(shí)驗(yàn)中pH屬于___________變量。

②在圖(二)中畫(huà)出反應(yīng)過(guò)程中谷氨酸濃度隨時(shí)間變化的曲線。

③若利用該酶的催化反應(yīng)來(lái)研究溫度對(duì)酶活性的影響，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)步驟。(儀器、試劑等滿(mǎn)足需求，限設(shè)三組實(shí)驗(yàn))。______________。

 

Answer 1

：(1)蛋白質(zhì)　前者兩種成分先后使用，后者混勻后使用；后者使用時(shí)需水浴加熱，前者不需要

(2)此抑制劑為非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，與酶活性位點(diǎn)以外的其他位點(diǎn)結(jié)合后，改變了酶活性部位的結(jié)構(gòu)，使細(xì)菌合成細(xì)胞壁的底物無(wú)法與酶活性位點(diǎn)結(jié)合

(3)競(jìng)爭(zhēng)性　底物濃度越高，底物與酶活性位點(diǎn)結(jié)合機(jī)會(huì)越大，競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與酶活性位點(diǎn)結(jié)合機(jī)會(huì)越小

(4)①無(wú)關(guān) ②圖略(將曲線在坐標(biāo)和虛線圍成的矩形框內(nèi)上下顛倒即可) ③Ⅰ、取三只相同的試管編號(hào)A、B、C，各加入2 mL 10 mol/L的谷氨酸，取三瓶等濃度的谷氨酸脫羧酶溶液編號(hào)a、b、c

Ⅱ、將A、a放在0℃的環(huán)境中，B、b放在37 ℃環(huán)境中，C、c放在80℃(其他能使該酶變性的高溫也可)環(huán)境中，放置一段時(shí)間

Ⅲ、從a、b、c中取等量的酶溶液，對(duì)應(yīng)滴加到A、B、C試管中，仍放在原溫度環(huán)境中

Ⅳ、適宜時(shí)間后，用儀器分別測(cè)定并記錄溶液中氨基丁酸的濃度或記錄氣泡(CO₂)釋放的時(shí)間，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果

此題為信息給予題與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，首先要從題干中明確競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑和非競(jìng)爭(zhēng)性抑制的作用原理，然后結(jié)合問(wèn)題予以解答；關(guān)于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要遵循實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則，設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，如低溫、適溫、高溫三組，以及單因子變量原則等。