Question

【題目】在生物化學反應中，當底物與酶的活性位點形成互補結構時（如甲圖A所示），可催化底物發生變化。酶抑制劑是與酶結合并降低酶活性的分子，其中競爭性抑制劑與底物競爭酶的活性位點，從而降低酶對底物的催化效應；非競爭性抑制劑和酶活性位點以外的其他位點結合，能改變酶的構型，使酶不能與底物結合，從而使酶失去催化活性。 酶的抑制劑的作用機理如下圖甲所示，圖乙表示在不同條件下底物濃度與反應速度的關系。

（1）酶能夠提高化學反應的速率是因為_______。將細胞內的酶徹底水解，可以得到______

（2）由甲、乙兩圖可知，_______都可以影響反應速率。

（3）乙圖是為探究不同種類抑制劑對相同酶促反應速率的影響曲線。其中曲線_______表示對照組的實驗結果。請列舉三個實驗中的無關變量：_______

（4）與無機催化劑相比，酶的催化功能有三個特性，即_______

（5）乙圖中曲線______表示非競爭性抑制劑和酶結合后的反應速率變化曲線，這是由于這種抑制劑與酶結合后，_____，所以增加底物濃度不能提高反應速度。

Answer 1

【答案】 它可以顯著降低（底物的）活化能 氨基酸 酶的抑制制劑、底物的濃度 a 酶的種類、酶的含量、反應時間、反應溫度、反應pH 酶具有高效性、專一性、作用條件溫和 c 能改變酶的構型，使酶不能再與底物結合

【解析】試題分析：甲圖中的A表示當底物與酶的活性位點形成互補結構時可催化底物發生變化；B表示競爭性抑制劑與底物爭奪酶的活性位點，從而降低酶對底物的催化效應；C表示非競爭性抑制劑和酶活性位點以外的其他位點結合，改變了酶的構型，使酶不能與底物結合，從而使酶失去催化活性；乙圖表示發生競爭性抑制和非競爭性抑制時，底物濃度與起始反應速率的變化曲線圖，圖乙中a曲線在底物濃度較低時催化效率最高，表示酶的活性不被抑制是酶促反應速率隨底物濃度變化的曲線；底物濃度越高，底物與酶活性位點結合機會越大，競爭性抑制劑與酶活性位點結合機會越小，因此隨著底物濃度升高，競爭性抑制劑的抑制效力會變得越來越小，即b曲線表示競爭性抑制劑存在的情況下，酶促反應速率隨底物濃度變化的曲線；非競爭性抑制劑可使酶的活性降低，即c曲線表示非競爭性抑制劑存在的情況下，酶促反應速率隨底物濃度變化的曲線。

（1）酶通過降低化學反應所需的活化能而起催化作用，從而提高化學反應速率；據圖可以判斷該酶的化學本質是蛋白質，所以細胞內的酶徹底水解，可以得到氨基酸。

（2）據甲圖、乙圖可知看出，酶的抑制制劑、底物的濃度均會影響酶催化效率。

（3）據試題分析可知，圖乙中的曲線a表示酶的活性不被抑制是酶促反應速率隨底物濃度變化，即示對照組的實驗結果；據圖乙可以看出，本實驗的自變量有底物的濃度和性抑制劑種類，無關變量包括除自變量以外的影響實驗的因素，如酶的種類、酶的含量、反應時間、反應溫度、反應pH。

（4）酶與無機催化劑相比，酶降低化學反應活化能的效果更顯著，因此具有高效性；酶只能催化一種或一類化學反應，因此酶具有專一性；作為有機催化劑，酶在高溫、強酸或強堿都會使酶的結構發生改變而失去活性，所以酶的作用條件比較溫和。

（5）據試題分析可知，圖乙中的曲線c表示非競爭性抑制劑和酶結合后的反應速率變化，結合圖甲可知，這是由于這種抑制劑與酶結合后能改變酶的構型，使酶不能再與底物結合，所以增加底物濃度不能提高反應速度。