Question

閱讀材料：

材料1：“溫度對唾液淀粉酶活性影響”的實(shí)驗(yàn)：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(shí)，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(jì)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(shí)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(shí)驗(yàn)的起始時(shí)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(shí)間。通過比較混合液中________(物質(zhì))消失所需時(shí)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(gè)方面。其一，隨溫度的升高會(huì)使________接觸的機(jī)會(huì)增多，反應(yīng)速率變快。其二，因?yàn)榇蠖鄶?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(shí)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____________________得以實(shí)現(xiàn)的。

 

Answer 1

(1)①淀粉酶與淀粉溶液混合時(shí)　淀粉�、诜磻�(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

 

(1)為了保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，應(yīng)在淀粉酶與淀粉溶液混合時(shí)開始計(jì)時(shí)。酶活性的高低可通過觀察混合液中淀粉消失所需的時(shí)間的長短來判斷，淀粉消失所用的時(shí)間越短，說明酶的活性越高。溫度升高，反應(yīng)物和酶運(yùn)動(dòng)的速率都增加，它們接觸的機(jī)會(huì)就會(huì)增多，反應(yīng)速率也將加快。反應(yīng)速率最快時(shí)的溫度為酶的最適溫度。(2)題干中已明確說明：“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”，由此可以判斷烷化劑屬于非競爭性抑制劑，可以與酶活性位點(diǎn)以外的其他位點(diǎn)結(jié)合。(3)由表可知，溶菌酶熱穩(wěn)定性的提高是通過改變半胱氨酸的位置及數(shù)目和增加二硫鍵的數(shù)目實(shí)現(xiàn)的。