Question

16．下列为关于酶的实验，分析作答
Ⅰ、重金属离子会导致蛋白质分子变性．为验证铜离子对唾液淀粉酶的活性有抑制作用，某同学进行了实验，实验步骤如下（已知SO₄^2-对实验结果没有影响）：

实验步骤	试管甲	试管乙
步骤1	加入1%CuSO4溶液和pH为6.8的缓冲液各1ml	加入A
步骤2	各加入1%的淀粉酶溶液1mL，混匀后放置一段时间
步骤3	各加入1%的淀粉溶液1mL，在37℃（或适宜温度）保温一定时间
步骤4	取出试管，各加入1%的碘溶液3滴，观察颜色变化

（1）“实验步骤”中A处应为蒸馏水和pH为6.8的缓冲液各1ml．
（2）实验中加入缓冲液的作用是维护反应过程中pH的稳定．
（3）有同学提出由于CuSO4溶液呈蓝色，用上述步骤的检测方法可能会对实验结果产生干扰，应使用斐林试剂检测，水浴加热后观察是否出现砖红色沉淀．
Ⅱ、几丁质（一种多糖）是昆虫外骨骼的重要成分，几丁质的催化降解主要依赖于N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶（NAGase）的作用．温度、pH和NAGase催化水解产物对NAGase催化活力的影响如图1所示，请回答下列问题：

（4）NAGase的最适温度和最适pH分别约为40℃和6．
（5）若以NAGase催化水解的产物葡萄糖、半乳糖、蔗糖为效应物，则这三种糖对NAGase的催化活力均有抑制（填“抑制”或“促进”）作用．
（6）研究发现精氨酸能降低NAGase的催化效率．图2是降低酶活力的两个模型：
在研究实验中加入一定量精氨酸，同时不断提高底物浓度．结果分析：如果酶促反应速率能提高，则属于模型A；如果酶促反应速率不能提高，则属于模型B．

Answer 1

分析 1、分析题图1可知，第一个图显示：NAGase催化活力受温度影响，40℃条件下酶活力最强，该温度是NAGase酶的最适宜温度，高于或低于该温度，酶的活性都会降低；第二个图表明；NAGase催化活力受PH的影响，6.0PH条件下酶活力最强，该PH是NAGase酶的最适宜PH，高于或低于该PH，酶的活性都会降低；第三个图表明：NAGase催化活力随水解的产物葡萄糖、半乳糖、蔗糖浓度的增加均减小，因此这三种糖对NAGase的催化活力均有抑制作用；其中随葡萄糖浓度增加，NAGase的催化活力下降速度更显著，因此对于NAGase的催化活力抑制作用最强的是葡萄糖．
2、分析图2可知，其中A图模型表示精氨酸能降低NAGase的催化效率的机理是精氨酸通过与反应底物竞争活性部位而抑制酶的活性，图B模型显示精氨酸能降低NAGase的催化效率的机理是精氨酸通过与酶结合，使酶的结构发生改变而抑制酶活性．

解答 解：（1）实验需要遵循对照原则，控制单一变量，A处应该添加的是蒸馏水和pH为6.8的缓冲液各1mL．
（2）加入缓冲液的作用是维持反应液中PH的稳定．
（3）由于CuSO₄溶液呈蓝色，用上述步骤的检测方法可能会对实验结果产生干扰，应使用斐林试剂检测，试管甲淀粉不能被分解，而淀粉为非还原糖，试管甲无砖红色；试管乙淀粉酶将淀粉水解成还原糖，与斐林试剂反应出现砖红色沉淀．
（4）分析题图1可知，在温度为40℃时NAGase催化活力最大，pH为6.0时，NAGase催化活力最强，因此NAGase的最适温度和最适pH分别是40℃、6.0．
（5）分析题图可1知，NAGase催化活力随水解的产物葡萄糖、半乳糖、蔗糖浓度的增加均减小，因此这三种糖对NAGase的催化活力均有抑制作用；其中随葡萄糖浓度增加，NAGase的催化活力下降速度更显著，因此对于NAGase的催化活力抑制作用最强的是葡萄糖．
（6）在研究实验中底物已饱和的条件下加入精氨酸，同时不断提高底物浓度，如果反应速率能提高，说明精氨酸能降低NAGase的催化效率的机理是精氨酸通过与反应底物竞争活性部位而抑制酶的活性；如果反应速率不能提高，则说明精氨酸能降低NAGase的催化效率的机理是精氨酸通过与酶结合，使酶的结构发生改变而抑制酶活性．
故答案为：
（1）蒸馏水和pH为6.8的缓冲液各1ml
（2）维护反应过程中pH的稳定  
（3）斐林试剂  砖红色沉淀
（4）40℃6    
（5）抑制    
（6）能提高  不能提高

点评 本题考查与酶活性相关的探究实验，意在考查考生能具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理；能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订．