Question

2．固定化酶技术运用工业化生产前，需要获得酶的有关参数．如图1：曲线①表示某种酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比；曲线②是将该种酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性，由此得到酶的热稳定性数据．请回答下列问题：

（1）与普通酶制剂相比，固定化酶在生产中的优点是可反复使用．
（2）曲线②中，35℃和80℃的数据点是在80℃时测得的．通过本实验，你对酶的最适温度的认识是既能使酶具有高的催化活性，又能维持较长时间．该种酶固定化后运用于生产，最佳温度范围是60～70℃．
（3）研究发现有甲、乙两种物质能降低该种酶的催化效率，该酶催化的底物浓度变化会改变甲物质对酶的影响，而不会改变乙物质对酶的影响．图2是降低酶活性的两种机制模型，符合甲、乙物质对酶影响的模型分别是A、B．
（4）在酶的活性不受抑制时，起始反应速率与底物浓度的关系如图3所示．请在答题卡的指定位置画出加入甲物质时，起始反应速率与底物浓度之间的关系曲线．．

Answer 1

分析 分析图1：曲线①表示酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比，由曲线可以看出，在温度为80℃酶活性相对最高酶活性的百分比最高；曲线②是将酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性，由曲线可以看出，在较低的温度条件下保温足够长时间后，在最适宜温度下测得酶的活性随保温温度的升高，酶活性增强，在60～70℃之间保温够长时间，在最适宜温度下，酶活性较高，温度超过70℃保温，足够长时间，在最适宜温度下，酶活性急剧下降．
分析图2：A图模型表示降低该种酶催化效率的机理是通过抑制剂与反应底物竞争活性部位而抑制酶的活性，图B模型显示降低该种酶催化效率的机理是抑制剂通过与酶结合，使酶的结构发生改变而抑制酶活性．
分析图3：该图表示在酶的活性不受抑制时，起始反应速率与底物浓度的关系．在一定范围内，起始反应速率随底物浓度的增加而加快，当底物浓度增加到一定范围，起始反应速率不再随底物浓度的增加而加快．

解答 解：（1）与普通酶制剂相比，固定化酶在生产中可反复使用．
（2）曲线②中的数据是将酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性，将该酶在35℃保存，然后在80℃下测定该酶活性．因此曲线②中，35℃和80℃的数据点是在80℃时测得的．通过本实验可知，酶的最适温度是指既能使酶具有高的催化活性，又能维持较长时间．曲线②显示，酶的热稳定性从30℃开始不断下降，在70℃后，急剧下降，该酶使用的最佳温度范围是：60℃～70℃．
（3）甲、乙两种物质能降低该种酶的催化效率，该酶催化的底物浓度变化会改变甲物质对酶的影响，对应图2中的模型A；酶催化的底物浓度变化不会改变乙物质对酶的影响，对应图2中的模型B．
（4）加入甲物质时，甲物质通过与反应底物竞争活性部位而抑制酶的活性，底物浓度变化会改变甲物质对酶的影响，具体曲线见答案．
故答案为：
（1）可反复使用
（2）80  既能使酶具有高的催化活性，又能维持较长时间      60～70℃
（3）A  B
（4）曲线如右图

点评 本题以图形为载体，主要考查制备和应用固相化酶，以及酶活力测定的一般原理和方法，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；能运用所学知识，对生物学问题作出准确的判断，难度适中．