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誘導(dǎo)契合模型是為說明酶具有專一性而建立的假說,該模型的內(nèi)容是:酶通過其活性中心與特定底物結(jié)合,該位點具有柔性,能夠在結(jié)合底物后發(fā)生形變,令催化反應(yīng)順利地進行。
為了說明在“誘導(dǎo)契合”的過程中反應(yīng)進行的機理,研究者構(gòu)建了鐵絲模型。假設(shè)鐵絲元是一種底物,能夠發(fā)生分解反應(yīng),這一過程中可以通過加熱或受到外力發(fā)生形,進而完成分解,這一過程的能量變化分析如圖1所示,在加熱或外力的作用下,鐵絲彎折的“中間過渡狀態(tài)”達到一定的高能量值,就會發(fā)生斷裂。
鐵絲的斷裂也可以在“鐵絲酶”的作用下,無需加熱和外力就能發(fā)生反應(yīng),為解釋這種現(xiàn)象,科學(xué)家有了爭論,①有人認為酶契合了初始狀態(tài)的鐵絲,穩(wěn)定了其結(jié)構(gòu)(如圖2),使其能量水平降低:②有人則認為酶應(yīng)該與中間過渡狀態(tài)的鐵絲契合,穩(wěn)定了其結(jié)構(gòu)(如圖3),使其能量水平降低。
1986年,Pollack利用單克隆抗體制備的原理,對酶催化的真正機制進行了巧妙的驗證,打破了爭論。他在研究羧酸酯酶(能將羧酸酯分解)時,利用羧酸酯分解反應(yīng)中間過渡態(tài)類似物為抗原,制備單抗,發(fā)現(xiàn)該單抗能夠催化羧酸酯分解,并將其命名為抗體酶。
酶專一性的研究還在酶的抑制劑方面取得了重要進展,抑制劑的發(fā)現(xiàn)能夠幫助人們控制酶促反應(yīng)速率。為了描述酶促反應(yīng)的過程,科學(xué)家提出了兩個酶參數(shù):Vmax(在酶量一定的條件下,底物足量時,酶促反應(yīng)所能達到的最大速率)和Km(達到最大速率一半時對應(yīng)的底物濃度),抑制劑可能影響酶促反應(yīng)的這兩種參數(shù)。
(1)誘導(dǎo)契合模型的本質(zhì),是蛋白質(zhì)分子的 空間空間結(jié)構(gòu)能夠動態(tài)變化。
(2)參考圖1,畫出圖2、圖3反應(yīng)歷程中底物S、中間態(tài)S+、產(chǎn)物(P)的能量變化曲。從曲線結(jié)果可知,觀點 ②②(填“①”或“②”)是正確的。
(3)據(jù)資料判斷,底物濃度越高,反應(yīng)速率越接近 VmaxVmax;酶與底物親和能力越強,越容易發(fā)生反應(yīng),Km值越 小小(填“大”“小”)?!案偁幮砸种苿蹦軌蚝偷孜锕餐偁幫粋€酶分子的活性中心。在含有競爭性抑制劑的條件下,Vmax值 不變不變(填“上升”、“不變”、“下降”),Km值 上升上升(填“上升”、“不變”、“下降”)。
(4)Pollack的實驗中,“抗體酶”能夠起到催化作用的原因是 能夠與反應(yīng)的中間過渡態(tài)結(jié)合,降低反應(yīng)活化能能夠與反應(yīng)的中間過渡態(tài)結(jié)合,降低反應(yīng)活化能。
【考點】探究影響酶活性的條件;酶促反應(yīng)的原理.
【答案】空間;②;Vmax;??;不變;上升;能夠與反應(yīng)的中間過渡態(tài)結(jié)合,降低反應(yīng)活化能
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:16引用:1難度:0.7
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