Question

2．固定化酶技術(shù)運(yùn)用工業(yè)化生產(chǎn)前，需要獲得酶的有關(guān)參數(shù)．如圖1：曲線①表示某種酶在各種溫度下酶活性相對(duì)最高酶活性的百分比；曲線②是將該種酶在不同溫度下保溫足夠長(zhǎng)的時(shí)間，再在酶活性最高的溫度下測(cè)其殘余酶活性，由此得到酶的熱穩(wěn)定性數(shù)據(jù)．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）與普通酶制劑相比，固定化酶在生產(chǎn)中的優(yōu)點(diǎn)是可反復(fù)使用．
（2）曲線②中，35℃和80℃的數(shù)據(jù)點(diǎn)是在80℃時(shí)測(cè)得的．通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，你對(duì)酶的最適溫度的認(rèn)識(shí)是既能使酶具有高的催化活性，又能維持較長(zhǎng)時(shí)間．該種酶固定化后運(yùn)用于生產(chǎn)，最佳溫度范圍是60～70℃．
（3）研究發(fā)現(xiàn)有甲、乙兩種物質(zhì)能降低該種酶的催化效率，該酶催化的底物濃度變化會(huì)改變甲物質(zhì)對(duì)酶的影響，而不會(huì)改變乙物質(zhì)對(duì)酶的影響．圖2是降低酶活性的兩種機(jī)制模型，符合甲、乙物質(zhì)對(duì)酶影響的模型分別是A、B．
（4）在酶的活性不受抑制時(shí)，起始反應(yīng)速率與底物濃度的關(guān)系如圖3所示．請(qǐng)?jiān)诖痤}卡的指定位置畫(huà)出加入甲物質(zhì)時(shí)，起始反應(yīng)速率與底物濃度之間的關(guān)系曲線．．

Answer 1

分析 分析圖1：曲線①表示酶在各種溫度下酶活性相對(duì)最高酶活性的百分比，由曲線可以看出，在溫度為80℃酶活性相對(duì)最高酶活性的百分比最高；曲線②是將酶在不同溫度下保溫足夠長(zhǎng)的時(shí)間，再在酶活性最高的溫度下測(cè)其殘余酶活性，由曲線可以看出，在較低的溫度條件下保溫足夠長(zhǎng)時(shí)間后，在最適宜溫度下測(cè)得酶的活性隨保溫溫度的升高，酶活性增強(qiáng)，在60～70℃之間保溫夠長(zhǎng)時(shí)間，在最適宜溫度下，酶活性較高，溫度超過(guò)70℃保溫，足夠長(zhǎng)時(shí)間，在最適宜溫度下，酶活性急劇下降．
分析圖2：A圖模型表示降低該種酶催化效率的機(jī)理是通過(guò)抑制劑與反應(yīng)底物競(jìng)爭(zhēng)活性部位而抑制酶的活性，圖B模型顯示降低該種酶催化效率的機(jī)理是抑制劑通過(guò)與酶結(jié)合，使酶的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而抑制酶活性．
分析圖3：該圖表示在酶的活性不受抑制時(shí)，起始反應(yīng)速率與底物濃度的關(guān)系．在一定范圍內(nèi)，起始反應(yīng)速率隨底物濃度的增加而加快，當(dāng)?shù)孜餄舛仍黾拥揭欢ǚ秶�，起始反�?yīng)速率不再隨底物濃度的增加而加快．

解答 解：（1）與普通酶制劑相比，固定化酶在生產(chǎn)中可反復(fù)使用．
（2）曲線②中的數(shù)據(jù)是將酶在不同溫度下保溫足夠長(zhǎng)的時(shí)間，再在酶活性最高的溫度下測(cè)其殘余酶活性，將該酶在35℃保存，然后在80℃下測(cè)定該酶活性．因此曲線②中，35℃和80℃的數(shù)據(jù)點(diǎn)是在80℃時(shí)測(cè)得的．通過(guò)本實(shí)驗(yàn)可知，酶的最適溫度是指既能使酶具有高的催化活性，又能維持較長(zhǎng)時(shí)間．曲線②顯示，酶的熱穩(wěn)定性從30℃開(kāi)始不斷下降，在70℃后，急劇下降，該酶使用的最佳溫度范圍是：60℃～70℃．
（3）甲、乙兩種物質(zhì)能降低該種酶的催化效率，該酶催化的底物濃度變化會(huì)改變甲物質(zhì)對(duì)酶的影響，對(duì)應(yīng)圖2中的模型A；酶催化的底物濃度變化不會(huì)改變乙物質(zhì)對(duì)酶的影響，對(duì)應(yīng)圖2中的模型B．
（4）加入甲物質(zhì)時(shí)，甲物質(zhì)通過(guò)與反應(yīng)底物競(jìng)爭(zhēng)活性部位而抑制酶的活性，底物濃度變化會(huì)改變甲物質(zhì)對(duì)酶的影響，具體曲線見(jiàn)答案．
故答案為：
（1）可反復(fù)使用
（2）80  既能使酶具有高的催化活性，又能維持較長(zhǎng)時(shí)間      60～70℃
（3）A  B
（4）曲線如右圖

點(diǎn)評(píng) 本題以圖形為載體，主要考查制備和應(yīng)用固相化酶，以及酶活力測(cè)定的一般原理和方法，意在考查考生的識(shí)記能力和理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn)，把握知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，對(duì)生物學(xué)問(wèn)題作出準(zhǔn)確的判斷，難度適中．