Question

14．阅读材料：
材料一：我们都有发高烧时不想吃饭的经历，同学们假设温度可以影响酶的活性，由此设计实验--探究温度可以影响酶的活性．
实验材料：2%工业淀粉酶溶液、3%的淀粉溶液、20%新鲜肝脏研磨液、3%过氧化氢溶液、沸水、蒸馏水、冰块、斐林试剂、碘液及相关的实验器具等．
如表是某同学做该实验时的实验步骤

步骤	A组（A1+A2）	B组（B1+B2）	C组（C1+C2）
1、加入反应物	A1：3%淀粉溶液2ml	B1：3%淀粉溶液2ml	C1：3%淀粉溶液2ml
2、加入酶	A2：工业淀粉酶2ml	B2：工业淀粉酶2ml	C2：工业淀粉酶2ml
3、设置温度（保温5min）	60℃热水浴	沸水浴	冰水混合物水浴
4、每组1、2号试管溶液混合	保温5min	保温5min	保温5min
5、滴加碘液	2滴	2滴	2滴
6、试验结果检测

材料二：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．

（一）根据材料一回答下列问题：
（1）同无机催化机相比，酶降低活化能的作用的作用更明显，因而催化效率更高．
（2）该实验的反应物选用3%的淀粉溶液而不选用3%的过氧化氢溶液的原因是过氧化氢加热后分解会加快
（3）有同学认为将该实验步骤中的3、4调换一下顺序会产生不同的实验结果，理由是酶具有高效性，在酶和底物混合后，酶立即催化底物分解为产物．
（4）本实验的实验组是B组和C组，无关变量有反应物浓度和用量，酶的用量或碘液的用量（选填两项）．若高温和低温都会抵制酶的活性，则在第6步试验结果检测时A、B、C三组试管中溶液的颜色分别为A组不变蓝、B组C组变蓝．
（5）温度对酶活性的影响主要体现在两个方面．其一，随温度的升高会使反应物和酶（底物和酶）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．这两种作用叠另在一起，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．
（二）根据材料二回答下列问题：
（1）癌症化疗时应用的烷化剂（如二氯二乙胺）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二中的图Ⅲ相符．

（2）酶的抑制剂对酶促反应的影响如下图所示，其中分析正确的是：A
A．曲线a为活性不被抑制的酶，曲线b为竞争性抑制，曲线c为非竞争性抑制
B．曲线a为活性不被抑制的酶，曲线b为非竞争性抑制，曲线c为竞争性抑制
C．曲线a为竞争性抑制，曲线b为活性不被抑制的酶，曲线c为非竞争性抑制
D．曲线a为非竞争性抑制，曲线b为活性不被抑制的酶，曲线c为竞争性抑制．

Answer 1

分析 分析数据表格：该实验是探究温度可以影响酶的活性，本实验一般不采用氧化氢做底物，因为过氧化氢加热后分解会加快，本实验的自变量是温度，因变量是酶的活性，本实验应先将酶和底物分别置于不同的温度中，一段时间后，再将相同温度下的酶和底物混合均匀．酶在适宜温度条件下的活性最高，高温和低温都会抵制酶的活性，在第6步试验结果检测时A、B、C三组试管中溶液的颜色分别为A组不变蓝、B组C组变蓝．
材料二：分析题图：图Ⅰ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；图Ⅱ表示竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点；图Ⅲ表示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．
分析曲线图：分析曲线图可知，竞争性抑制剂会使酶活性降低，非竞争性抑制剂会使酶结构发生改变而失去催化作用，因此图乙中曲线a为活性不被抑制的酶，曲线b为竞争性抑制，曲线c为非竞争性抑制．

解答 解：一（1）同无机催化机相比，酶降低活化能的作用更明显，因而催化效率更高．
（2）该实验的反应物选用3%的淀粉溶液而不选用3%的过氧化氢溶液的原因是温度影响过氧化氢的分解，过氧化氢加热后分解会加快．
（3）该实验步骤中的3、4调换一下顺序会产生不同的实验结果，理由是酶具有高效性，在酶和底物混合后，酶立即催化底物分解为产物，此后再调节温度，就会造成高温或低温条件下，酶仍然具有活性的假象．正确做法是应先将酶和底物分别置于不同的温度中，一段时间后，再将相同温度下的酶和底物混合均匀．
（4）本实验的实验组是B组和C组，适宜温度下的一组为对照组，无关变量有反应物浓度和用量，酶的用量或碘液的用量，若高温和低温都会抵制酶的活性，则在第6步试验结果检测时A、B、C三组试管中溶液的颜色分别为A组不变蓝、B组C组变蓝
（5）温度对酶活性的影响主要体现在两个方面．其一，随温度的升高会使反应物和酶（底物和酶）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．这两种作用叠另在一起，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．
二、（1）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．
（2）解：A、分析题图甲可知，竞争性抑制剂会使酶活性降低，非竞争性抑制剂会使酶结构发生改变而失去催化作用，因此图乙中曲线a为活性不被抑制的酶，曲线b为竞争性抑制，曲线c为非竞争性抑制，A正确；
B、由题图曲线可知，曲线b酶活性大于c，因此曲线b为竞争性抑制，曲线c为非竞争性抑制，B错误；
C、分析题图可知，a曲线酶活性最大，a为活性不被抑制的酶，b曲线酶活性降低，竞争性抑制，C错误；
D、由C分析可知，D错误．
故选：A．
故答案为：
一、1、降低活化能的作用
2、过氧化氢加热后分解会加快
3、酶具有高效性，在酶和底物混合后，酶立即催化底物分解为产物
4，B组和C组          反应物浓度和用量，酶的用量或碘液的用量     A组不变蓝 B组C组变蓝
5反应物和酶（底物和酶）  最适温度
二1、Ⅲ
2、A

点评 本题结合酶促反应原理图解，考查酶的相关知识，要求考生识记酶的概念和化学本质；掌握酶促反应的原理，能分析题图，明确竞争性抑制剂和非竟争性抑制剂的作用原理及区别，能结合图中信息准确答题．