题目内容

(2007广东生物，38)动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酶，能专一催化1 mol谷氨酸分解为1 mol γ－氨基丁酸和。某科研小组从小鼠的脑中得到该酶后，在谷氨酸起始浓度为10 mmol/L、最适温度、最适pH值的条件下，对该酶的催化反应过程进行研究，结果见图1和图2。

1 产物CO₂浓度随时间变化曲线

（注：酶浓度固定）

2 酶催化反应速度随酶浓度变化曲线

（注：反应物浓度过量）

请根据以上实验结果，回答下列问题：

(1)在图1画出反应过程中谷氨酸浓度随时间变化的曲线(请用“1”标注)。

(2)当一开始时，将混合物中谷氨酸脱羧酶的浓度增加50％或降低反应温度10℃，请在图1中分别画出理想条件下浓度随时间变化的曲线(请用“2”标注酶浓度增加后的变化曲线，用“3”标注温度降低后的变化曲线)并分别说明原因。

(3)重金属离子能与谷氨酸脱羧酶按比例牢固结合，不可解离，迅速使酶失活。在反应物浓度过量的条件下，向反应混合物中加入一定量的重金属离子后，请在图2中画出酶催化反应速率随酶浓度变化的曲线(请用“4”标注)，并说明其原因。

答案：
解析：

答案：(1)见曲线1(评分依据：每分解1mmol谷氨酸则产生1mmol，根据浓度变化曲线，可得到严格的谷氨酸浓度随时间变化曲线)。

(2)当谷氨酸脱羧酶的浓度增加50％时，见曲线2，其原因：酶量增加50％，酶催化反应速率相应提高，反应完成所需时间减少。当温度降低10℃时，见曲线3，其原因：温度降低，酶催化反应速率下降，但酶并不失活，反应完成所需时间增加。

(3)见曲线4(注：曲线4为一条不经过原点的平行直线，平移距离不限)。原因：一定量的重金属离子使一定量的酶失活，当加入的酶量使重金属离子完全与酶结合后，继续加入的酶开始表现酶活力，此时酶的催化反应速率与酶浓度变化的直线关系不变。

解析：本题重点考查酶的作用以及影响酶活性的因素等相关知识；考查考生对实验现象和结果进行解释、分析和处理、运用图表形式准确地描述实验现象以及推理能力；考查考生对建立模型分析的科学研究方法的掌握。(1)随着产物的增加，反应底物因为被消耗而逐渐减少；(2)提高酶的浓度，酶催化反应速率相应提高，反应完成所需时间减少；温度降低，酶催化反应速率下降，但酶并不失活，反应完成所需时间增加。(3)一定量的重金属离子使一定量的酶失活，当加入的酶量使重金属离子完全与酶结合后，继续加入的酶开始表现酶活力，此时酶的催化反应速率与酶浓度变化的直线关系不变。