Question

【題目】閱讀材料

材料一：我們都有發(fā)高燒時不想吃飯的經(jīng)歷，同學(xué)們假設(shè)溫度可以影響酶的活性，由此設(shè)計實驗一一探究溫度可以影響酶的活性

實驗材料：2%工業(yè)淀粉酶溶液、3%的淀粉溶液、20%新鮮肝臟研磨液、3%過氧化氫溶液、沸水、蒸餾水、冰塊、斐林試劑、碘液及相關(guān)的實驗器具等。

下表是某同學(xué)做該實驗時的實驗步驟。

步驟	A組（A1+A2）	B組（B1+B2）	C組（C1+C2）
1、加入反應(yīng)物	A1：3%淀粉溶液2ml	B1：3%淀粉溶液2ml	C1：3%淀粉溶液2m1
2、加入酶	A2：工業(yè)淀粉酶2ml	B2：工業(yè)淀粉酶2ml	C2：工業(yè)淀粉酸2ml
3、設(shè)置溫度（保溫5min）	60℃熱水浴	沸水浴	冰水混合物水浴
4、每組1、2號試管溶液混合	保溫5min	保溫5min	保溫5min
5．滴加碘液	2滴	2滴	2滴
6、試驗結(jié)果檢測

材料二：在生物化學(xué)反應(yīng)中，當(dāng)?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，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，如下圖Ⅱ、Ⅲ所示。

Ⅰ：正常酶的作用圖 Ⅱ：競爭性抑制劑作用圖 Ⅲ：非競爭性抑制性作用圖

（一）根據(jù)材料一回答下列問題：

（1）同無機催化機相比，酶___________________的作用更明顯，因而催化效率更高。

（2）該實驗的反應(yīng)物選用3%的淀粉溶液而不選用3%的過氧化氫溶液的原因是_________________

（3）有同學(xué)認為將該實驗步驟中的3、4調(diào)換一下順序會產(chǎn)生不同的實驗結(jié)果。

理由是____________________________________________________________________________。

（4）本實驗的實驗組是________________，無關(guān)變量有______________（選填兩項）。若高溫和低溫都會抵制酶的活性，則在第6步試驗結(jié)果檢測時A、B、C三組試管中溶液的顏色分別為______________________。

（5）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。這兩種作用疊另在一起，使酶促反應(yīng)在某一溫度下最快，這一溫度就是該酶的___________。

（二）根據(jù)材料二回答下列問題：

（1）癌癥化療時應(yīng)用的烷化劑（如二氯二乙胺）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胞分裂周期的間期，它的作用機制與材料二中的圖________相符。

（2）酶的抑制劑對酶促反應(yīng)的影響如下圖所示，其中分析正確的是________

A．曲線a為活性不被抑制的酶，曲線b為競爭性抑制，曲線c為非競爭性抑制

B．曲線a為活性不被抑制的酶，曲線b為非競爭性抑制，曲線c為競爭性抑制

C．曲線a為競爭性抑制，曲線b為活性不被抑制的酶，曲線c為非競爭性抑制

D．曲線a為非競爭性抑制，曲線b為活性不被抑制的酶，曲線c為競爭性抑制

Answer 1

【答案】降低活化能的作用 H2O2加熱后分解會加快 應(yīng)先將酶和底物分別置于不同的溫度中，再混合均勻充分反應(yīng) B組和C組 反應(yīng)物濃度和用量，酶的用量或碘液的用量 A組不變藍，B組C組變藍 反應(yīng)物和酶（底物和酶） 最適溫度 Ⅲ A

【解析】

分析數(shù)據(jù)表格：材料一:該實驗是探究溫度可以影響酶的活性，本實驗的自變量是溫度，因變量是酶的活性，本實驗應(yīng)先將酶和底物分別置于不同的溫度中，一段時間后，再將相同溫度下的酶和底物混合均勻。

材料二：分析題圖：圖Ⅰ中，當(dāng)?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；圖Ⅱ表示競爭性抑制劑與底物競爭酶的活性位點；圖Ⅲ表示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。

分析曲線圖：分析曲線圖可知，競爭性抑制劑會使酶活性降低，非競爭性抑制劑會使酶結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而失去催化作用，因此圖乙中曲線a為活性不被抑制的酶，曲線b為競爭性抑制，曲線c為非競爭性抑制。

一、（1）同無機催化機相比，酶降低活化能的作用更明顯，因而催化效率更高。

（2）該實驗的反應(yīng)物選用3%的淀粉溶液而不選用3%的過氧化氫溶液的原因是溫度影響過氧化氫的分解，過氧化氫加熱后分解會加快。

（3）該實驗步驟中的3、4調(diào)換一下順序會產(chǎn)生不同的實驗結(jié)果，理由是酶具有高效性，在酶和底物混合后，酶立即催化底物分解為產(chǎn)物，此后再調(diào)節(jié)溫度，就會造成高溫或低溫條件下，酶仍然具有活性的假象。正確做法是應(yīng)先將酶和底物分別置于不同的溫度中，一段時間后，再將相同溫度下的酶和底物混合均勻。

（4）本實驗的實驗組是B組和C組，適宜溫度下的組為對照組，無關(guān)變量有反應(yīng)物濃度和用量，酶的用量或碘液的用量，若高溫和低溫都會抵制酶的活性，則在第6步試驗結(jié)果檢測時A、B、C三組試管中溶液的顏色分別為A組不變藍、B組C組變藍。

（5）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（底物和酶）接觸的機會增多，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。這兩種作用作用在一起，使酶促反應(yīng)在某溫度下最快，這一溫度就是該酶的最適溫度。

二、（1）癌細胞能無限繁殖，則抑制DNA的復(fù)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(fù)制酶的非活性部位結(jié)合，即圖3，導(dǎo)致DNA復(fù)制酶與DNA不能相互作用，進而抑制DNA的自我復(fù)制，即圖Ⅲ。

（2）A、分析題圖甲可知，競爭性抑制劑會使酶活性降低，非競爭性抑制劑會使酶結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而失去催化作用，因此圖乙中曲線a為活性不被抑制的酶，曲線b為競爭性抑制，曲線c為非競爭性抑制，A正確；

B、由題圖曲線可知，曲線b酶活性大于c，因此曲線b為競爭性抑制，曲線c為非競爭性抑制，B錯誤；

CD、分析題圖可知，a曲線酶活性最大，a為活性不被抑制的酶，b曲線酶活性降低，競爭性抑制，CD錯誤；

故選A。