Question

动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酶，能专一催化1mol谷氨酸分解为1molγ-氨基丁酸和1molCO₂．某科研小组从小鼠的脑中得到该酶后，对该酶的催化反应过程进行研究，结果见图1和图2．
（1）图1中的a是在谷氨酸起始浓度为10mmol/L、最适温度、最适pH值、酶浓度固定的条件下得到的曲线．请给该曲线拟定一个合理的名称

 

．b、c两曲线是通过改变温度、酸碱度或酶浓度得到的曲线，图1中曲线b产生的最可能原因是

 

；导致曲线c出现的原因可能是

 

．
（2）图2是在反应物浓度过量添加下，酶催化反应速率随酶浓度变化曲线．谷氨酸脱羧酶作用的基团是

 

（写结构简式）；谷氨酸脱羧酶催化谷氨酸分解的过程大致是：谷氨酸脱羧酶+谷氨酸→

 

→γ-氨基丁酸+lCO₂+

 

；图2中曲线e是在谷氨酸脱羧酶和谷氨酸混合溶液中加入一定量的某化合物“X”后，得到的酶催化反应速率随酶浓度变化的曲线，你认为出现这种现象的最可能原因应该是

 

．
（3）谷氨酸的分子式是C₅H₉NO₄，其结构特点是

 

；向谷氨酸脱羧酶溶液加入双缩脲试剂呈现紫色反应，因此，可以认为谷氨酸脱羧酶是一种

 

，基本组成单位是

 

．

Answer 1

考点：探究影响酶活性的因素

专题：

分析：分析图1：图1纵坐标中物质浓度是谷氨酸分解形成的某种产物的浓度，1mol谷氨酸分解为1molγ-氨基丁酸和1molCO₂，其中γ-氨基丁酸的量不易测定，而CO₂浓度易测定，因此图1名称为产物CO₂浓度随时间变化曲线．b曲线所在的条件下，酶促反应速率最快，其次是a曲线，而c曲线所在的条件下酶促反应速率最慢．

解答： 解：（1）由以上分析可知图1图1名称为产物CO₂浓度随时间变化曲线．图1中的a是在最适温度和最适pH值下的到的曲线，若温度或pH值改变都会使酶的活性降低，导致化学反应速率减慢．图1中曲线b的反应速率快于a，原因是酶浓度增加，反应速率加快；曲线c的反应速率慢于a，原因可能是酶浓度降低，反应速率减慢，也可能是温度或酸碱度改变，酶活性降低，导致反应速率减慢．
（2）氨酸脱羧酶作用的基团是羧基，即-COOH；谷氨酸脱羧酶能催化谷氨酸分解，但其本身在化学反应前后不变，因此谷氨酸脱羧酶催化谷氨酸分解的过程大致是：谷氨酸脱羧酶+谷氨酸→“谷氨酸脱羧酶-谷氨酸”复合物→γ-氨基丁酸+lCO₂+谷氨酸脱羧酶；图2中加入化合物“X”后，一段时间内催化反应速率为0，说明X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．
（3）谷氨酸是一种氨基酸，氨基酸的结构特点是至少有一个氨基和羧基连在同一碳原子上；双缩脲试剂可用于检测蛋白质，能与蛋白质发生紫色反应，向谷氨酸脱羧酶溶液加入双缩脲试剂呈现紫色反应，由此可知认谷氨酸脱羧酶是一种蛋白质，其基本组成单位是氨基酸．
故答案为：
（1）产物CO₂浓度随时间变化曲线   增加酶浓度      降低酶浓度（或改变温度，或改变酸碱度条件） 
（2）-COOH“谷氨酸脱羧酶-谷氨酸”复合物  谷氨酸脱羧酶  X与谷氨酸脱羧酶按比例牢固结合，不可解离，迅速使酶失活   
（3）至少有一个氨基和羧基连在同一碳原子上   蛋白质   氨基酸

点评：本题结合曲线图，考查探究影响酶活性的因素、氨基酸的结构特点、检测蛋白质实验，要求考生掌握影响酶活性的因素及相关曲线图；识记氨基酸的结构通式及其特点；掌握检测蛋白质实验的原理，能结合曲线图答题．