Question

2．固定化酶技術運用工業化生產前，需要獲得酶的有關參數．如圖1：曲線①表示某種酶在各種溫度下酶活性相對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的時間，再在酶活性最高的溫度下測其殘余酶活性，由此得到酶的熱穩定性數據．請回答下列問題：

（1）與普通酶制劑相比，固定化酶在生產中的優點是可反復使用．
（2）曲線②中，35℃和80℃的數據點是在80℃時測得的．通過本實驗，你對酶的最適溫度的認識是既能使酶具有高的催化活性，又能維持較長時間．該種酶固定化后運用于生產，最佳溫度范圍是60～70℃．
（3）研究發現有甲、乙兩種物質能降低該種酶的催化效率，該酶催化的底物濃度變化會改變甲物質對酶的影響，而不會改變乙物質對酶的影響．圖2是降低酶活性的兩種機制模型，符合甲、乙物質對酶影響的模型分別是A、B．
（4）在酶的活性不受抑制時，起始反應速率與底物濃度的關系如圖3所示．請在答題卡的指定位置畫出加入甲物質時，起始反應速率與底物濃度之間的關系曲線．．

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的時間，再在酶活性最高的溫度下測其殘余酶活性，由曲線可以看出，在較低的溫度條件下保溫足夠長時間后，在最適宜溫度下測得酶的活性隨保溫溫度的升高，酶活性增強，在60～70℃之間保溫夠長時間，在最適宜溫度下，酶活性較高，溫度超過70℃保溫，足夠長時間，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理是通過抑制劑與反應底物競爭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理是抑制劑通過與酶結合，使酶的結構發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，起始反應速率與底物濃度的關系．在一定范圍內，起始反應速率隨底物濃度的增加而加快，當底物濃度增加到一定范圍，起始反應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，固定化酶在生產中可反復使用．
（2）曲線②中的數據是將酶在不同溫度下保溫足夠長的時間，再在酶活性最高的溫度下測其殘余酶活性，將該酶在35℃保存，然后在80℃下測定該酶活性．因此曲線②中，35℃和80℃的數據點是在80℃時測得的．通過本實驗可知，酶的最適溫度是指既能使酶具有高的催化活性，又能維持較長時間．曲線②顯示，酶的熱穩定性從30℃開始不斷下降，在70℃后，急劇下降，該酶使用的最佳溫度范圍是：60℃～70℃．
（3）甲、乙兩種物質能降低該種酶的催化效率，該酶催化的底物濃度變化會改變甲物質對酶的影響，對應圖2中的模型A；酶催化的底物濃度變化不會改變乙物質對酶的影響，對應圖2中的模型B．
（4）加入甲物質時，甲物質通過與反應底物競爭活性部位而抑制酶的活性，底物濃度變化會改變甲物質對酶的影響，具體曲線見答案．
故答案為：
（1）可反復使用
（2）80  既能使酶具有高的催化活性，又能維持較長時間      60～70℃
（3）A  B
（4）曲線如右圖

點評 本題以圖形為載體，主要考查制備和應用固相化酶，以及酶活力測定的一般原理和方法，意在考查考生的識記能力和理解所學知識要點，把握知識間內在聯系的能力；能運用所學知識，對生物學問題作出準確的判斷，難度適中．