Question

【題目】NAGase是催化幾丁質(zhì)（一種多糖）降解過 程中的一種關(guān)鍵酶，廣泛存在于動物、植物、微生物中。研究發(fā)現(xiàn)一些糖類物質(zhì)對NAGase催化活力有影響，如圖1所示，請回答下列問題：

（1）以果糖、蔗糖、半乳糖和葡萄糖作為效應(yīng)物，這四種糖對NAGase的催化活力均有_____（填“抑制”或“促進(jìn)”）作用，其中影響該酶作用最 強(qiáng)的是_____。

（2）某小組開展實(shí)驗(yàn)探討這四種糖影響該酶催化活力的機(jī)制，圖2 是效應(yīng)物影響酶催化活力的兩種理論：模型A表示抑制劑與底物存在競爭關(guān)系，可以結(jié)合到酶的活性部位，并表現(xiàn)為可逆，但該結(jié)合不改變酶的空間結(jié)構(gòu)；模型B表示抑制劑與底物沒有競爭關(guān)系，而是結(jié)合到酶的其他部位，導(dǎo)致酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆變化。

圖3是依據(jù)這兩種理論判斷這四種糖類降低NAGase活力類型的曲線圖，其中曲線a 表示不添加 效應(yīng)物時(shí)的正常反應(yīng)速率。請根據(jù)圖3簡要寫出探究實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)思路，并根據(jù)可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果推斷相應(yīng)的結(jié)論。

實(shí)驗(yàn)思路：_____。

實(shí)驗(yàn)預(yù)期：若實(shí)驗(yàn)結(jié)果如曲線b，則為模型_____；

若實(shí)驗(yàn)結(jié)果如曲線c，則為模型_____。

Answer 1

【答案】抑制 葡萄糖 （加入定量的效應(yīng)物后）持續(xù)增加底物濃度，檢測反應(yīng)速率是否能恢復(fù)到正常反應(yīng)速率 A B

【解析】

分析圖1可知，NAGase催化活力隨效應(yīng)物果糖、蔗糖、半乳糖和葡萄糖濃度的增加均減小，因此這四種糖對NAGase的催化活力均有抑制作用；其中隨葡萄糖濃度增加，NAGase的催化活力下降速度更顯著，因此對于NAGase的催化活力抑制作用最強(qiáng)的是葡萄糖。
分析圖2可知，其中A圖模型表示精氨酸能降低NAGase的催化效率的機(jī)理是精氨酸通過與反應(yīng)底物競爭活性部位而抑制酶的活性，圖B模型顯示精氨酸能降低NAGase的催化效率的機(jī)理是精氨酸通過與酶結(jié)合，使酶的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而抑制酶活性。
圖3中的酶促反應(yīng)速率隨底物濃度變化的三條曲線中，底物濃度較低時(shí)，曲線a的反應(yīng)速率最高，表示未加入抑制劑時(shí)酶促反應(yīng)速率隨底物濃度變化的曲線；加入競爭性抑制劑后酶對底物的結(jié)合機(jī)會降低，但升高底物濃度后酶和底物的結(jié)合機(jī)會又會升高，其催化反應(yīng)速率又升高，可知曲線b是表示加入競爭性抑制劑時(shí)酶促反應(yīng)速率隨底物濃度變化的曲線；加入非競爭性抑制劑后酶會失去催化活性，降低酶對底物的催化反應(yīng)速率，可知曲線c是表示加入非競爭性抑制劑時(shí)酶促反應(yīng)速率隨底物濃度變化的曲線。

（1）分析圖1可知，以果糖、蔗糖、半乳糖和葡萄糖作為效應(yīng)物，這四種糖對NAGase的催化活力均有抑制作用，其中隨葡萄糖濃度增加，NAGase的催化活力下降速度更顯著，因此對于NAGase的催化活力抑制作用最強(qiáng)的是葡萄糖。
（2）實(shí)驗(yàn)思路是加入定量的效應(yīng)物后持續(xù)增加底物濃度，檢測反應(yīng)速率是否能恢復(fù)到正常反應(yīng)速率。模型A表示抑制劑與底物存在競爭關(guān)系，可以結(jié)合到酶的活性部位，并表現(xiàn)為可逆，但該結(jié)合不改變酶的空間結(jié)構(gòu)；模型B表示抑制劑與底物沒有競爭關(guān)系，而是結(jié)合到酶的其他部位，導(dǎo)致酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆變化。曲線b是表示加入競爭性抑制劑時(shí)酶促反應(yīng)速率隨底物濃度變化的曲線；加入非競爭性抑制劑后酶會失去催化活性，降低酶對底物的催化反應(yīng)速率，曲線c是表示加入非競爭性抑制劑時(shí)酶促反應(yīng)速率隨底物濃度變化的曲線。若實(shí)驗(yàn)結(jié)果如曲線b，則為模型A；若實(shí)驗(yàn)結(jié)果如曲線c，則為模型B。