Question

现有4支试管A、B、C、D，先向各试管内加入2mL可溶性淀粉溶液，再按图,中所示步骤操作，然后分别用斐林试剂检验。请分析回答下列问题：

（1）出现砖红色沉淀的试管有        。

（2）在加入斐林试剂检验之前，试管D中剩余的物质有水、多肽、                。

（3）除了温度和 pH 对酶活性有影响外，一些抑制剂也会降低酶的催化效果。图 1 为酶作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图，图 2 为相同酶溶液在无抑制剂、添加不同抑制剂的条件下，酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。

①据图1分析可推测，竞争性抑制剂与      具有类似结构因而能与酶的活性位点相结合。非竞争性抑制剂降低酶活性的机理与      （选填“高温”、“低温”、“强酸”）对酶活性抑制的机理相同。

②图 2 中代表在酶中添加了竞争性抑制剂、非竞争性抑制剂的曲线分别是    、    。当底物浓度相对值大于15时，限制曲线甲酶促反应速率的主要因素是             。

Answer

（1）A

（2）淀粉和胃蛋白酶

（3）①底物 高温和强酸 ②乙 丙 酶浓度

【解析】

（1）一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应，即酶具有专一性，还原糖与斐林试剂发生作用，在水浴 (50～650C)加热的条件下会生成砖红色沉淀，高温会破坏酶的空间结构使酶永久失活，据此依题意并结合图示分析可知：只有A试管中的唾液淀粉酶能把淀粉水解为还原糖，以斐林试剂检验，结果有砖红色沉淀生成。

（2）在PH＝2时，胃蛋白酶的活性较高，唾液淀粉酶已经变性失活。在胃蛋白酶的催化作用下，唾液淀粉酶和乳清蛋白均被分解为多肽，所以在加入斐林试剂检验之前，试管D中剩余的物质有水、多肽、淀粉和胃蛋白酶。

（3）①图1显示：竞争性抑制剂与底物具有类似结构，因而能与酶的活性位点相结合。非竞争性抑制剂与酶结合后导致酶的空间结构改变，而高温和强酸都会破坏酶的空间结构，因此非竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温和强酸对酶活性抑制的机理相同。

②竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，从而降低酶对底物的催化效应；而底物浓度越高，底物与酶的活性位点结合的机会就越大，竞争性抑制剂与酶的活性位点结合的机会就越小，抑制效应就会变得越来越弱，因此曲线乙表示竞争性抑制剂存在时的作用效果。非竞争性抑制剂与酶结合后导致酶的空间结构改变，使得底物不能与酶结合，导致酶不能发挥催化作用，因此曲线丙表示非竞争性抑制剂存在时的作用效果。曲线甲的变化趋势表明：当底物浓度相对值大于15时，酶促反应速率不再随底物浓度增加而增加，此时限制曲线甲酶促反应速率的主要因素是酶浓度。

【考点定位】酶促反应原理、探究影响酶活性的因素。

【名师点睛】解答此类问题的关键是：① 阅读题图，提取有效信息。如本题中：竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂影响酶活性的机理、图2中三条曲线的变化趋势等；② 运用题图中信息，联想所学相关知识，找准解题的切入点，运用所学相关知识及获取的有效信息进行综合分析判断。如本题中的切入点为“竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点”、“非竞争性抑制剂能改变酶的构型使酶失去催化活性”等，联想所学酶的相关知识即可对相关问题，作出综合分析判断。