题目内容
【题目】回答下列有关温度与酶活性的问题:
(1)温度对唾液淀粉酶活性影响的实验:将盛有2mL唾液淀粉酶溶液的试管和盛有2mL可溶性淀粉溶液的试管编为一组,共四组,在0℃、20℃、37℃和100℃水浴中各放入一组,维持各自的温度5min。然后,将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中,摇匀后继续放回原来的温度下保温,把____________的时间作为本实验的起始时间记录下来。再每隔一分钟,取一滴混合液滴在盛有碘液的点滴板上进行观察,记录每种混合液蓝色消失的时间。通过比较混合液中____________消失所需时间的长短来推知酶的活性。预计____________温度下混合液因其中的酶失去活性蓝色不会消失。
(2)温度对酶活性的影响主要体现在两个方面:其一,随温度的升高会使____________接触的机会增多,反应速率变快;其二,因为大多数酶是蛋白质,随温度升高____________会发生改变,温度升到一定程度,酶将完全失活。这两种作用叠加在一起,使酶促反应在某一温度下最快,这一温度就是该酶的____________。
(3)科研人员通过蛋白质工程来设计改变酶的构象。在研究溶菌酶的过程中得到了多种突变酶,测得酶50%发生变性时的温度(Tm),部分结果见下表:
(注:Cys右上角的数字表示半胱氨酸在肽链中的位置)
溶菌酶热稳定性的提高,是通过改变____________和增加____________得以实现的。
【答案】 淀粉酶与淀粉溶液混合 淀粉 100℃ 反应物和酶(底物和酶) 分子结构(空间结构) 最适温度 半胱氨酸的位置和数目 二硫键的数目
【解析】试题分析:设计实验时,一定要遵循对照原则和单一变量原则,要保证不同实验组的无关变量一致。
(1)本题实验的目的是探究温度对唾液淀粉酶活性影响,将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中,并把时间记录下来作为本实验的起始时间。通过比较混合液中淀粉消失所需时间的长短来推知酶的活性。其中100℃温度下,酶已经变性失活,混合液中的蓝色不会消失。(2)温度升高,分子的运动速度增大,底物与酶的接触机会增多,温度也会改变蛋白质空间结构,使酶失活,酶促反应最快的温度为最适温度。
(3)根据表中数据可知,二硫键数目越多,溶菌酶热稳定性越高,而二硫键的数目增加可以通过改变半胱氨酸(Cys)的位置和数目增加来实现。