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?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滴板上進行觀察，記錄每種混合液藍色消失的時間。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胞分裂周期的間期，它的作用機制與材料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

【答案】

 (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)　最適溫度　(2)Ⅲ　(3)半胱氨酸的位置、數(shù)目和增加二硫鍵的數(shù)目（答出一點給2分，共6分）

【解析】

試題分析：

(1)①當?shù)矸勖概c淀粉溶液混合時開始發(fā)生反應(yīng)，淀粉被分解為麥芽糖，故可以通過單位時間單位體積溶液中底物（淀粉）的消耗量或單位時間單位體積中溶液中產(chǎn)物的生成量表示，淀粉遇碘液變藍色，現(xiàn)滴加碘液來看藍色的消失時間，顯然是比較混合液中淀粉的消失時間。②一定溫度范圍內(nèi)，隨溫度的升高，酶與底物接觸機會增多，反應(yīng)速度變快，高于某溫度由于溫度影響酶的空間結(jié)構(gòu)改變，從而使酶活性下降甚至變性，而酶活性最強的溫度稱為該酶的最適溫度。（2）人體細胞進行正常分裂是生命活動必需的，圖Ⅱ情況抑制劑占了活性們點，使酶無法催化底物反應(yīng)，圖Ⅲ情況是酶活性受影響，酶仍然可以催化底物，如果烷化劑阻止參與DNA復(fù)制的酶如Ⅱ情況所示，將會對正常的細胞分裂構(gòu)成較大影響，不利于治療。故用圖Ⅲ情況。（3）由圖表可知半胱氨酸的位置，數(shù)目、以及二硫鍵數(shù)目的變化時Tm在發(fā)生變化。

考點：本題考查實驗設(shè)計、酶的相關(guān)知識，意在考查考生理解所學(xué)知識的要點、把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系的能力。