Question

動物腦組織中含有豐富的谷氨酸脫羧酸，能專一催化1 mol谷氨酸分解為1mol r－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10mmol/L、最適溫度、最適pH值的條件下，對該酶的催化反應(yīng)過程進行研究，結(jié)果見圖38一1和圖38一2。

圖38-1產(chǎn)物CO：濃度隨時間變化曲線圖         38-2酶催化反應(yīng)速率隨酶濃度變化曲線

（注：酶濃度固定）                              （注：反應(yīng)物濃度過量）

請根據(jù)以上實驗結(jié)果，回答下列問題：

（1）在圖38一1畫出反應(yīng)過程中谷氨酸濃度隨時間變化的曲線（請用“1”標注）。

（2）當一開始時，將混合物中谷氨酸脫羧酸的濃度增加50%或降低反應(yīng)溫度10℃，請在圖38一1中分別畫出理想條件下CO2 濃度隨時間變化的曲線（請用“2”標注酶濃度增加后的變化曲線，用"3”標注溫度降低后的變化曲線），并分別說明原因。

（3）重金屬離子能與谷氨酸脫羧酸按比例牢固結(jié)合，不可解離，迅速使酶失活。在反應(yīng)物濃度過量的條件下，向反應(yīng)混合物中加入一定量的重金屬離子后，請在圖38-2中畫出酶催化反應(yīng)速率隨酶濃度變化的曲線（請用“4”標注），并說明其原因。

Answer 1

（1）見曲線1（評分依據(jù)：每分解1 mmol谷氨酸則產(chǎn)生1 mmol CO2，根據(jù)CO2濃度變化曲線，可得到嚴格的谷氨酸濃度隨時間變化曲線）。

    （2）當谷氨酸脫竣酶的濃度增加50%時，見曲線2，其原因：酶量增加50%，酶催化反應(yīng)速率相應(yīng)提高，反應(yīng)完成所需時間減少。當溫度降低10℃時，見曲線3，其原因：溫度降低，酶催化反應(yīng)速率下降，但酶并不失活，反應(yīng)完成所需時間增加

    （3）見曲線4（注：曲線4為一條不經(jīng)過原點的平行直線，平移距離不限）。原因：一定量的重金屬離子使一定量的酶失活，當加入的酶量使重金屬離子完全與酶結(jié)合后，繼續(xù)加入的酶開始表現(xiàn)酶活力，此時酶的催化反應(yīng)速率與酶濃度變化的直線關(guān)系不變。

解析:

重點考查酶的作用以及影響酶活性的因素等相關(guān)知識；考查考生對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行解釋、分析和處理、運用圖表形式準確地描述實驗現(xiàn)象以及推理能力；考查考生對建立模型分析的科學研究方法的掌握。