Question

(9分)請(qǐng)回答下列有關(guān)溫度與酶活性的問題：

（1）溫度對(duì)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(zhǎng)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(duì)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(cè)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T4溶菌酶	Cys51，Cys97	無	41.9
突變酶C	Cys21，Cys143	1	52.9
突變酶F	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）

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。從熱穩(wěn)定性高的酶的氨基酸序列出發(fā)，利用＿＿＿方法獲得目的基因，通過基因工程的手段，可以生產(chǎn)自然界中不存在的蛋白質(zhì)。

 

Answer 1

【答案】

(9分)（1）淀粉酶與淀粉溶液混合      淀粉    100℃

（2）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

（3）半胱氨酸的位置和數(shù)目   二硫鏈的數(shù)目    人工合成

【解析】

試題分析：（1）本題實(shí)驗(yàn)的目的是探究溫度對(duì)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(zhǎng)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)目可以通過改變半胱氨酸（Cys）的位置和數(shù)目增加。從熱穩(wěn)定性高的酶的氨基酸序列出發(fā)，利用人工合成方法獲得目的基因，通過基因工程的手段，可以生產(chǎn)自然界中不存在的蛋白質(zhì)。

考點(diǎn)： 本題考查影響酶活性因素相關(guān)知識(shí)，意在考查考生識(shí)記所列知識(shí)點(diǎn)，并能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力。