Question

【題目】回答下列有關(guān)溫度與酶活性的問題：

（1）溫度對唾液淀粉酶活性影響的實(shí)驗(yàn)：將盛有2mL唾液淀粉酶溶液的試管和盛有2mL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5min。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，把____________的時(shí)間作為本實(shí)驗(yàn)的起始時(shí)間記錄下來。再每隔一分鐘，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____________消失所需時(shí)間的長短來推知酶的活性。預(yù)計(jì)____________溫度下混合液因其中的酶失去活性藍(lán)色不會(huì)消失。

（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)，隨溫度升高____________會(huì)發(fā)生改變，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____________。

（3）科研人員通過蛋白質(zhì)工程來設(shè)計(jì)改變酶的構(gòu)象。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：

(注:Cys右上角的數(shù)字表示半胱氨酸在肽鏈中的位置）

溶菌酶熱穩(wěn)定性的提高，是通過改變____________和增加____________得以實(shí)現(xiàn)的。

Answer 1

【答案】 淀粉酶與淀粉溶液混合 淀粉 100℃ 反應(yīng)物和酶（底物和酶） 分子結(jié)構(gòu)（空間結(jié)構(gòu)） 最適溫度 半胱氨酸的位置和數(shù)目 二硫鍵的數(shù)目

【解析】試題分析：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要遵循對照原則和單一變量原則，要保證不同實(shí)驗(yàn)組的無關(guān)變量一致。

（1）本題實(shí)驗(yàn)的目的是探究溫度對唾液淀粉酶活性影響，將淀粉酶溶液注入相同溫度下的淀粉溶液中，并把時(shí)間記錄下來作為本實(shí)驗(yàn)的起始時(shí)間。通過比較混合液中淀粉消失所需時(shí)間的長短來推知酶的活性。其中100℃溫度下，酶已經(jīng)變性失活，混合液中的藍(lán)色不會(huì)消失。（2）溫度升高，分子的運(yùn)動(dòng)速度增大，底物與酶的接觸機(jī)會(huì)增多，溫度也會(huì)改變蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)，使酶失活，酶促反應(yīng)最快的溫度為最適溫度。

（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，二硫鍵數(shù)目越多，溶菌酶熱穩(wěn)定性越高，而二硫鍵的數(shù)目增加可以通過改變半胱氨酸（Cys）的位置和數(shù)目增加來實(shí)現(xiàn)。