Question

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(dāng)?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(jìn)行觀察，記錄每種混合液藍(lán)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(xì)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____________________得以實現(xiàn)的。

 

Answer 1

(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

 

(1)為了保證實驗的準(zhǔn)確性，應(yīng)在淀粉酶與淀粉溶液混合時開始計時。酶活性的高低可通過觀察混合液中淀粉消失所需的時間的長短來判斷，淀粉消失所用的時間越短，說明酶的活性越高。溫度升高，反應(yīng)物和酶運動的速率都增加，它們接觸的機會就會增多，反應(yīng)速率也將加快。反應(yīng)速率最快時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，可以與酶活性位點以外的其他位點結(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)目實現(xiàn)的。