Question

【題目】動植物廣泛存在的γ－氨基丁酸（GABA）具有抗驚厥、促進生長激素分泌、增強免疫力等生理作用。谷氨酸脫羧酶（GAD）能專一催化1 mol谷氨酸分解為1 molγ－氨基丁酸和1 mol CO2，回答下列相關問題：

（1）為了探究GAD在最適溫度、最適pH等條件下的活性，某研究小組利用起始濃度為10mmol·L－１的谷氨酸進行了實驗，結果如圖甲所示，圖中的物質是___________；用一定時間內該物質的濃度變化衡量酶活性的原因是___________。　

（2）GAD的活性與溫度的關系如圖乙所示，研究者用GAD進行了以下實驗：

步驟	組別
	甲		乙		丙
	A1	A2	B1	B2	C1	C2
加入底物		2mL		2mL		2mL
加入酶	1mL		1mL		1mL
在相應溫度下保溫10min	t3	t3	e	d	t4溫度下保溫5min，再轉移到t3溫度下保溫5min	f
酶和底物混合后繼續在相應溫度下保溫	5min		5min		5min
檢測比較各組產物量	CO2產生量		CO2產生量		CO2產生量

①e、d、f中對應的溫度分別是_________、_________、_________。

②本實驗探究的問題是_________。

③本實驗的對照組是_________。

Answer 1

【答案】γ-氨基丁酸或CO2 酶的活性可以用單位時間內底物的消耗量或產物的生成量來表示，γ-氨基丁酸、CO2是GAD催化反應的產物 t4 t4 t3 t4溫度處理的GAD，當溫度恢復到t3時，其活性是否可以恢復到較高水平 甲、乙組

【解析】

圖甲：反應產物隨時間變化圖，GAD催化10mmol·L－１的谷氨酸生成10mmol·L－１的γ-氨基丁酸和CO2，30min左右反應結束；

圖乙：酶活性隨溫度升高先升高后下降。

表格：由丙組C1“t4溫度下保溫5 min，再轉移到t3溫度下保溫5 min”可知，該實驗探究的溫度由t4降到t3后，GAD酶活性是否有所恢復。

（1）酶的活性可以用單位時間內底物的消耗量或產物的生成量來表示，γ-氨基丁酸、CO2是GAD催化反應的產物。因此可以通過測定動植物中γ-氨基丁酸的生成量或者二氧化碳的生成量間接測定動植物中GAD的活性。

（2）①由丙組“t4溫度下保溫5 min，再轉移到t3溫度下保溫5 min”可知，該實驗探究的是t3、t4溫度下酶的活性問題。

②丙組“t4溫度下保溫5 min，再轉移到t3溫度下保溫5 min”的酶，與t3溫度下的底物混合反應，最后比較丙組與甲、乙兩組產物量之間的關系。如果丙組產物量接近乙組而少于甲組，則說明隨著溫度由t4降低，該酶的活性不能恢復；如果丙組產物量接近于甲組而多于乙組，則說明隨著溫度由t4降低，該酶的活性能恢復。

③由實驗探究的問題可知丙組是實驗組，甲、乙組均為對照組。