Question

19．在生物化學(xué)反應(yīng)中，當(dāng)?shù)孜锱c酶的活性位點(diǎn)形成互補(bǔ)結(jié)構(gòu)時(shí)，可催化底物發(fā)生變化，如圖甲I所示．酶的抑制劑是與酶結(jié)合并降低酶活性的分子．競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與底物競(jìng)爭(zhēng)酶的活性位點(diǎn)，非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑和酶活性位點(diǎn)以外的其他位點(diǎn)結(jié)合，從而抑制酶的活性，如圖甲Ⅱ、Ⅲ所示．圖乙示意發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)性抑制和非競(jìng)爭(zhēng)性抑制時(shí)，底物濃度與起始反應(yīng)速率的變化曲線(xiàn)圖．請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：

（1）當(dāng)?shù)孜锱c酶活性位點(diǎn)具有互補(bǔ)的結(jié)構(gòu)時(shí)，酶才能與底物結(jié)合，這說(shuō)明酶的催化作用具專(zhuān)一性．
（2）青霉素的化學(xué)結(jié)構(gòu)與細(xì)菌合成細(xì)胞壁的底物相似，故能抑制細(xì)菌合成細(xì)胞壁相關(guān)的酶的活性，其原因是青霉素能與這些酶的活性位點(diǎn)結(jié)合（或：酶活性位點(diǎn)被封閉），使細(xì)菌合成細(xì)胞壁的底物與酶活性位點(diǎn)結(jié)合機(jī)會(huì)下降．
（3）據(jù)圖乙分析，隨著底物濃度升高，抑制效力變得越來(lái)越小是競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，原因是底物濃度越高，底物與酶活性位點(diǎn)結(jié)合機(jī)會(huì)越大，競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與酶活性位點(diǎn)結(jié)合機(jī)會(huì)越�。�
（4）除酶抑制劑能影響酶的活性外，PH、溫度等因素也會(huì)影響酶的活性．
①若圖丙表示唾液淀粉酶在最適溫度條件下，底物濃度與反應(yīng)速率的變化曲線(xiàn)，則將溫度提高5℃后，變化曲線(xiàn)應(yīng)該怎樣（請(qǐng)?jiān)趫D丙中繪出相應(yīng)變化曲線(xiàn)）？
②若將胃蛋白酶溶液的PH從1.0調(diào)整到7.0，則胃蛋白酶有活性將降低（為零）；反之，若將PH從7.0調(diào)整到1.0，胃蛋白酶有活性將不變．

Answer 1

分析 據(jù)圖甲可知，酶的催化作用的專(zhuān)一性體了底物與酶活性位點(diǎn)具有互補(bǔ)的結(jié)構(gòu)，這種互補(bǔ)的結(jié)構(gòu)還表現(xiàn)在青霉素或細(xì)菌合成細(xì)胞壁的底物與酶活性位點(diǎn)的結(jié)合上．圖乙表明，底物濃度越大，競(jìng)爭(zhēng)性抑制的效力越來(lái)越�。畧D丙曲線(xiàn)是在最適溫度下的底物濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系，溫度提高5℃時(shí)，相同底物濃度的條件下反應(yīng)速率均會(huì)降低．

解答 解：（1）從圖甲可知，底物只能與相應(yīng)酶的部位結(jié)合，體現(xiàn)酶的專(zhuān)一性．
（2）青霉素的化學(xué)結(jié)構(gòu)與細(xì)菌合成細(xì)胞壁的底物相似，青霉素能與這些酶的活性位點(diǎn)結(jié)合（或酶活性位點(diǎn)被封閉），使細(xì)菌合成細(xì)胞壁的底物與酶活性位點(diǎn)結(jié)合的機(jī)會(huì)下降．
（3）隨著底物濃度升高，抑制效力變得越來(lái)越小的是競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，原因是底物濃度越高，底物與酶活性位點(diǎn)結(jié)合的機(jī)會(huì)越大，競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與酶活性位點(diǎn)結(jié)合的機(jī)會(huì)越�。�
（4）①最適溫度酶的活性最高，低于或高于最適值時(shí)，酶活性降低．
②胃蛋白酶的最適pH值為酸性，若將胃蛋白酶溶液的PH從1.0調(diào)整到7.0，則胃蛋白酶有活性將降低直至變?yōu)榱�；反之，若將PH從7.0調(diào)整到1.0，由于胃蛋白酶已經(jīng)變性失活，控股活性將不變．
故答案為：
（1）專(zhuān)一性
（2）青霉素能與這些酶的活性位點(diǎn)結(jié)合（或：酶活性位點(diǎn)被封閉），使細(xì)菌合成細(xì)胞壁的底物與酶活性位點(diǎn)結(jié)合機(jī)會(huì)下降
（3）競(jìng)爭(zhēng)性    底物濃度越高，底物與酶活性位點(diǎn)結(jié)合機(jī)會(huì)越大，競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與酶活性位點(diǎn)結(jié)合機(jī)會(huì)越小．   
（4）、①如下圖 
②降低（為零）       不變

點(diǎn)評(píng) 本題考查影響酶活性因素的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生的識(shí)圖和分析能力，解題的關(guān)鍵是理解競(jìng)爭(zhēng)性抑制和非競(jìng)爭(zhēng)性抑制影響酶活性的機(jī)理．