Question

生物体内的化学反应一般都需要酶的参与。下图(一)示意酶抑制剂的作用原理：竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，从而抑制酶活性；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。图(二)示意谷氨酸脱羧酶的催化反应速度。请据图回答下列问题：

(1)大多数酶的化学本质是____________，所用的鉴定试剂与斐林试剂使用方法有何不同？__________________________。(答两点即可)。

(2)某抑制剂的化学结构与细菌合成细胞壁的底物无任何相似，但仍能抑制细菌合成细胞壁相关的酶的活性，其原因可能____________。

(3)若某抑制剂对酶的抑制作用随着底物浓度升高，抑制效力变得越来越小，则此抑制剂是________(竞争性/非竞争性)抑制剂，原因是______________。

(4)动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酶，能专一催化谷氨酸分解(1 mol谷氨酸分解为1 mol氨基丁酸和1 mol 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10 mol/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，结果如图(二)。

①若图(二)表示产物氨基丁酸浓度随时间变化的曲线，则本实验中pH属于___________变量。

②在图(二)中画出反应过程中谷氨酸浓度随时间变化的曲线。

③若利用该酶的催化反应来研究温度对酶活性的影响，请设计简单的实验步骤。(仪器、试剂等满足需求，限设三组实验)。______________。

 

Answer 1

：(1)蛋白质　前者两种成分先后使用，后者混匀后使用；后者使用时需水浴加热，前者不需要

(2)此抑制剂为非竞争性抑制剂，与酶活性位点以外的其他位点结合后，改变了酶活性部位的结构，使细菌合成细胞壁的底物无法与酶活性位点结合

(3)竞争性　底物浓度越高，底物与酶活性位点结合机会越大，竞争性抑制剂与酶活性位点结合机会越小

(4)①无关 ②图略(将曲线在坐标和虚线围成的矩形框内上下颠倒即可) ③Ⅰ、取三只相同的试管编号A、B、C，各加入2 mL 10 mol/L的谷氨酸，取三瓶等浓度的谷氨酸脱羧酶溶液编号a、b、c

Ⅱ、将A、a放在0℃的环境中，B、b放在37 ℃环境中，C、c放在80℃(其他能使该酶变性的高温也可)环境中，放置一段时间

Ⅲ、从a、b、c中取等量的酶溶液，对应滴加到A、B、C试管中，仍放在原温度环境中

Ⅳ、适宜时间后，用仪器分别测定并记录溶液中氨基丁酸的浓度或记录气泡(CO₂)释放的时间，分析实验结果

此题为信息给予题与实验设计，首先要从题干中明确竞争性抑制剂和非竞争性抑制的作用原理，然后结合问题予以解答；关于实验设计要遵循实验设计的原则，设计对照实验，如低温、适温、高温三组，以及单因子变量原则等。