Question

18．阅读材料：
材料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．
材料2：在生物化学反应中，当底物与酶的活性位点形成互补结构时，可催化底物发生变化，如图Ⅰ所示．酶的抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子．竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合，从而抑制酶的活性，如图Ⅱ、Ⅲ所示．

材料3：科研人员通过蛋白质工程来设计改变酶的构想．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：

酶	半胱氨酸（Cys） 的位置和数目	二硫键数目	Tm/℃
野生型T0溶菌酶	Cys51，Cys97	无	41.9
突变酶1	Cys21，Cys143	1	52.9
突变酶2	Cys3，Cys9，Cys21，Cys142，Cys164	3	65.5

（注：Cys上角的数字表示半胱氨酸在肽链的位置）
（1）根据材料1回答下列问题：
①记录实验的起始时间从淀粉酶与淀粉混合时开始．再每隔1min，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．通过比较混合液中淀粉（物质）消失所需时间的长短来推知酶的活性．
②温度对酶活性的影响主要体现在两个方面．其一，随温度的升高会使酶与底物接触的机会增多，反应速率变快．其二，因为大多数酶是蛋白质，本身随温度升高而发生分子结构（空间结构）的改变，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最适温度．
（2）癌症化疗时应用的烷化剂（如二氯甲二乙胺）能够阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用．此类药品作用于癌细胞分裂周期的间期，它的作用机制与材料2中的图Ⅲ相符．
（3）从材料3中可以看出溶菌酶热稳定性的提高是通过改变半胱氨酸的位置、数目和增加二硫键的数目得以实现的．

Answer 1

分析 酶具有一些特性：高效性、特异性、需要温和的条件（适宜的温度和PH）．因此温度、PH等因素会影响酶的活性，在高温、过酸、过碱的条件下，酶的空间结构改变，导致酶失活；而在低温条件下，酶活性只是降低，升温可使活性恢复．

解答 解：（1）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大多数酶的本质是蛋白质，温度会影响蛋白质分子的空间结构的改变；酶的催化效率最高时的温度就是该酶的最适温度．
（2）癌细胞能无限繁殖，则抑制DNA的复制能治疗癌症；二氯二乙胺和DNA的结构不同，只能与DNA复制酶的非活性部位结合，即图3，导致DNA复制酶与DNA不能相互作用，进而抑制DNA的自我复制，即图Ⅲ．
（3）从材料3中可以看出溶菌酶热稳定性的提高是通过改变半胱氨酸的位置、数目和增加二硫键的数目．
故答案为：
（1）①淀粉酶与淀粉混合时  淀粉
②酶与底物 最适温度
（2）图Ⅲ
（3）半胱氨酸的位置  数目 增加二硫键的数目

点评 本题难度适中，着重考查了探究温度影响酶活性的实验，解答时需明确高温条件下酶的空间结构改变导致酶失活．