Question

14．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℃水浴中各放人一组，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，把淀粉酶与淀粉溶液混合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．通过比较混合液中淀粉消失所需时间的长短来推知酶的活性．预计100℃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，随温度的升高会使反应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，随温度升高分子结构会发生改变，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最适温度．
（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），部分结果见表：

酶	半胱氨酸（Cys）的位置和数目	二硫键数目	Tm/℃
野生型T4溶菌酶	Cys51，Cys97	无	41.9
突变酶C	Cys21，Cys143	1	52.9
突变酶F	Cys3，Cys9，Cys21，Cys142，Cys164	3	65.5

（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，是通过改变半胱氨酸的位置和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．
第（3）小题中，可以看出溶菌酶变性的温度与半胱氨酸的位置和数目和二硫键的数目有关．

解答 解：（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）随温度的升高，分子运动加快，会使反应物和酶接触的机会增多，反应速率变快；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．
（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，而二硫键的数目可以通过改变半胱氨酸（Cys）的位置和数目增加．
故答案为：
（1）淀粉酶与淀粉溶液混合   淀粉     100℃
（2）反应物和酶（底物和酶）   分子结构（空间结构）   最适温度
（3）半胱氨酸的位置和数目    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，第（3）小题中考生要能够从表格中获取解题的有效信息．