题目内容

8.动物脑组织中含有谷氨酸脱羧酶,能专一催化1mol谷氨酸分解为1molγ-氨基丁酸和1mol CO2.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10mmol/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A和图B.

请根据以上实验结果,回答下列问题:
(1)若图A研究的是产物CO2浓度随时间变化的曲线,则实验中的无关变量是酶浓度、温度、PH等,因变量是CO2浓度.
(2)图B的含义是酶催化反应速率随酶浓度增加而增加,得到如图所示曲线的前提条件是反应物浓度过量(充足).
(3)在图A画出反应过程中谷氨酸浓度随时间变化的曲线.
(4)当一开始时,降低反应温度10℃,请在图A中画出CO2浓度随时间变化的曲线.
(5)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B中画出酶催化反应速率随酶浓度变化的曲线..

分析 分析曲线图:A是在酶浓度固定、反应物量一定下进行的反应,用生成物CO2浓度来表示整个反应过程的变化,这是一个催化反应;而B是在反应物浓度过量不成为反应的限制因素条件下,随着酶浓度改变时对催化反应速率的影响,限制因素是酶浓度,由于反应物浓度过量,所以随着酶浓度的增加,反应速度不断增加.

解答 解:(1)分析曲线图:A是在酶浓度固定、反应物量一定下进行的反应,用生成物CO2浓度来表示整个反应过程的变化,酶浓度、温度、PH等属于无关变量.
(2)图B是在反应物浓度过量不成为反应的限制因素条件下,随着酶浓度改变时对催化反应速率的影响,限制因素是酶浓度,由于反应物浓度过量,所以随着酶浓度的增加,反应速度不断增加.
(3)(4)图A30分钟后产物不在增加,说明30分钟内谷氨酸降到0,如曲线1;当一开始时,降低反应温度10℃,则酶的活性降低,反应速率变慢,但是最终的产物量相等,如曲线2:

(5)根据题意分析,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.所以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,在一定范围内酶不起作用,当酶的浓度达到一定值后,催化速率开始增加,整个曲线向右平移,如曲线3:
 .
故答案为:
(1)酶浓度、温度、PH等    CO2浓度
(2)酶催化反应速率随酶浓度增加而增加      反应物浓度过量(充足)
(3)见曲线1
(4)见曲线2
(5)见曲线3

点评 本题结合曲线图,考查影响酶促反应速率的因素,首先要求考生掌握影响酶促反应速率的主要因素(温度、pH、底物浓度和酶浓度)及相关曲线;其次要求考生关注题干中与有关坐标曲线的一些说明,以及横坐标的含义,再对选项作出准确的判断.

练习册系列答案
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编号123456
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幼叶鞘增长长度(mm)2.63.23.95.13.11.8
乙组:探究“萘乙酸对绿豆幼根生长的影响”,方法步骤如下:
①取培养皿6套,编号,并向其中分别加入5mL浓度为10mg•L-1、1mg•L-1、0.1mg•L-1、0.01mg•L-1、0.001mg•L-1、0.0001mg•L-1的萘乙酸溶液.
②在每个培养皿中先放入一张滤纸,再将已萌发的5粒绿豆种子(萌发的幼根等长)整齐排在滤纸上,然后将培养皿均置于220C恒温箱中黑暗条件下培养.
③5天后,测量每个培养皿中绿豆幼根的长度并计算出平均值.
请回答:
(1)对小麦幼叶鞘的生长来说,最适的萘乙酸浓度为10-8mo1•L-l左右,10-4mol•L-1NAA的作用效应是抑制生长.
(2)分析甲组实验数据,得出的结论是较低浓度范围内,随萘乙酸浓度的增加,对幼叶鞘生长的促进作用增强;继续提高萘乙酸浓度,促进作用减弱,甚至起抑制作用.(萘乙酸对幼叶鞘生长的作用具有两重性.).
(3)乙组实验中盛有不同浓度萘乙酸溶液的小培养皿必须加盖,其原因是避免水分蒸发引起溶液浓度变化.
(4)请修正乙组实验设计中的不足之处应增设加入5mL蒸馏水的7号培养皿作为对照组.
(5)试设计一个表格用以统计不同浓度萘乙酸中绿豆幼根的生长状况.

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