Question

【題目】動物腦組織中含有豐富的谷氨酸脫羧酸，能專一催化1mol谷氨酸分解為lmolγ-氨基丁酸和1molC02。某科研小組從小鼠的腦中得到該酶后，在最適溫度、最適pH值的條件下，對該酶的催化反應過程進行研究，結果見下圖。

請根據以上請根據以上實驗結果，回答下列問題：

（1）在左圖畫出反應過程中谷氨酸濃度隨時間變化的曲線（請用“1”標注）;當一開始時，將混合物中谷氨酸脫羧酶的濃度增加50%或降低反應溫度10℃，請在左圖中分別畫出理想條件下C02濃度隨時間變化的曲線(請用“2”標注酶濃度增加后的變化曲線，用”3”標注溫度降低后的變化曲線），并說明曲線2的原因。___________

（2）重金屬離子能與谷氨酸脫羧酶按比例牢固結合，不可解離，迅速使酶失活。在反應物濃度過量的條件下，向反應混合物中加入一定量的重金屬離子后，請在右圖中畫出酶催化反應速率隨酶濃度變化的曲線（請用“4”標注）___________。

Answer 1

【答案】

【解析】

分析曲線圖，左圖是在酶濃度固定、反應物量一定下進行的反應，用生成物CO2濃度來表示整個反應過程的變化，這是一個催化反應；而右圖是在反應物濃度過量不成為反應的限制因素條件下，隨著酶濃度改變時對催化反應速率的影響，限制因素是酶濃度，由于反應物濃度過量，所以隨著酶濃度的增加，反應速度不斷增加。

（1）左圖30分鐘后產物不在增加，說明30分鐘內谷氨酸降到0，如曲線1；當一開始時，將混合物中谷氨酸脫羧酶的濃度增加50%，則反應速度加快，但是最終的產物量相等，如曲線2；降低反應溫度10℃，則酶的活性降低，反應速率變慢，但是最終的產物量相等，如曲線3：

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（2）據題意分析，重金屬離子能與谷氨酸脫羧酶按比例牢固結合，不可解離，迅速使酶失活，所以在反應物濃度過量的條件下，向反應混合物中加入一定量的重金屬離子后，在一定范圍內酶不起作用，當酶的濃度達到一定值后，催化速率開始增加，整個曲線向右平移，如曲線4：

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