Question

研究者從熱泉的嗜熱菌中提取出了耐高溫淀粉酶，在高溫淀粉酶運(yùn)用到工業(yè)生產(chǎn)前，需對(duì)該酶的最佳溫度范圍進(jìn)行測(cè)定．如圖中曲線①表示酶在各種溫度下酶活性相對(duì)最高酶活性的百分比．曲線②是將酶在不同溫度下保溫足夠長(zhǎng)的時(shí)間，再在酶活性最高的溫度下測(cè)其殘余酶活性，由此得到的數(shù)據(jù)為酶的熱穩(wěn)定性數(shù)據(jù)．結(jié)合圖中信息，請(qǐng)回答：
（1）細(xì)胞內(nèi)的代謝之所以能在溫和的條件下進(jìn)行，就是由于酶具有催化作用，同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶能顯著降

 

，因而催化效率更高，而且酶都是有機(jī)物，其化學(xué)本質(zhì)是

 

．
（2）圖中酶的最適溫度是

 

℃，該酶使用的最佳溫度范圍是

 

（50℃-60℃、60℃-70℃、70℃一80℃）．
（3）曲線②35℃數(shù)據(jù)點(diǎn)是在

 

℃時(shí)測(cè)得的，該酶的熱穩(wěn)定性在

 

℃之后急劇下降．
（4）為驗(yàn)證低溫儲(chǔ)存酶制劑優(yōu)于最適溫度儲(chǔ)存，請(qǐng)以耐高溫淀粉酶為實(shí)驗(yàn)材料，簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)原理．

Answer 1

考點(diǎn)：酶的特性,探究影響酶活性的因素

專(zhuān)題：

分析：分析題圖曲線可知，曲線①表示酶在各種溫度下酶活性相對(duì)最高酶活性的百分比，由曲線可以看出，在溫度為80℃酶活性相對(duì)最高酶活性的百分比最高；曲線②是將酶在不同溫度下保溫足夠長(zhǎng)的時(shí)間，再在酶活性最高的溫度下測(cè)其殘余酶活性，由曲線可以看出，在較低的溫度條件下保溫足夠長(zhǎng)時(shí)間后，在最適宜溫度下測(cè)得酶的活性隨保溫溫度的升高，酶活性增強(qiáng)，在60～70℃之間保溫夠長(zhǎng)時(shí)間，在最適宜溫度下，酶活性較高，溫度超過(guò)70℃保溫，足夠長(zhǎng)時(shí)間，在最適宜溫度下，酶活性急劇下降．

解答： 解：（1）酶通過(guò)降低化學(xué)反應(yīng)的活化能對(duì)相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)起催化作用，與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的效果更顯著，因此與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶具有高效性；酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的、具有催化作用的有機(jī)物，絕大多數(shù)酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，還有少量的RNA．
（2）由曲線①可知，該酶的最適宜溫度是80℃；由曲線②可知，溫度超過(guò)70℃保溫，足夠長(zhǎng)時(shí)間，在最適宜溫度下，酶活性急劇下降，在60～70℃條件下保溫足夠長(zhǎng)時(shí)間，在最適宜溫度下，酶活性較高，因此使用該酶時(shí)的最適宜溫度范圍是60～70℃．
（3）由題意可知，曲線②35℃數(shù)據(jù)點(diǎn)是在35℃條件下保溫足夠長(zhǎng)時(shí)間后，在80℃的條件下測(cè)得的；分析②曲線可知，高于70℃條件下進(jìn)行足夠長(zhǎng)時(shí)間保溫后，酶的活性急劇下降，由此可以看出該酶的熱穩(wěn)定性在70℃℃之后急劇下降．
（4）分析題干信息可知，該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證低溫儲(chǔ)存酶制劑優(yōu)于最適溫度儲(chǔ)存，因此實(shí)驗(yàn)的自變量是保存酶的不同溫度條件，實(shí)驗(yàn)的原理是低溫能夠降低酶的活性，將耐高溫淀粉酶分別在低溫條件和最適下溫度條件下儲(chǔ)存足夠時(shí)間后，再在最適溫度下測(cè)量其活性，發(fā)現(xiàn)其活性高于儲(chǔ)存在最適溫度條件下的酶的活性．由此證明低溫儲(chǔ)存酶制劑優(yōu)于最適溫度儲(chǔ)存．
故答案應(yīng)為：
（1）活化能    蛋白質(zhì)或RNA    
（2）80    60～70℃
（3）80     70
（4）低溫能夠降低酶的活性，將耐高溫淀粉酶分別在低溫條件和最適下溫度條件下儲(chǔ)存足夠時(shí)間后，再在最適溫度下測(cè)量其活性，發(fā)現(xiàn)其活性高于儲(chǔ)存在最適溫度條件下的酶的活性．由此證明低溫儲(chǔ)存酶制劑優(yōu)于最適溫度儲(chǔ)存

點(diǎn)評(píng)：本題的知識(shí)點(diǎn)是酶的概念，溫度對(duì)酶活性的影響，分析題圖曲線獲取信息是解題的關(guān)鍵．