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诱导契合模型是为说明酶具有专一性而建立的假说,该模型的内容是:酶通过其活性中心与特定底物结合,该位点具有柔性,能够在结合底物后发生形变,令催化反应顺利地进行。
为了说明在“诱导契合”的过程中反应进行的机理,研究者构建了铁丝模型。假设铁丝元是一种底物,能够发生分解反应,这一过程中可以通过加热或受到外力发生形,进而完成分解,这一过程的能量变化分析如图1所示,在加热或外力的作用下,铁丝弯折的“中间过渡状态”达到一定的高能量值,就会发生断裂。
铁丝的断裂也可以在“铁丝酶”的作用下,无需加热和外力就能发生反应,为解释这种现象,科学家有了争论,①有人认为酶契合了初始状态的铁丝,稳定了其结构(如图2),使其能量水平降低:②有人则认为酶应该与中间过渡状态的铁丝契合,稳定了其结构(如图3),使其能量水平降低。
1986年,Pollack利用单克隆抗体制备的原理,对酶催化的真正机制进行了巧妙的验证,打破了争论。他在研究羧酸酯酶(能将羧酸酯分解)时,利用羧酸酯分解反应中间过渡态类似物为抗原,制备单抗,发现该单抗能够催化羧酸酯分解,并将其命名为抗体酶。

酶专一性的研究还在酶的抑制剂方面取得了重要进展,抑制剂的发现能够帮助人们控制酶促反应速率。为了描述酶促反应的过程,科学家提出了两个酶参数:Vmax(在酶量一定的条件下,底物足量时,酶促反应所能达到的最大速率)和Km(达到最大速率一半时对应的底物浓度),抑制剂可能影响酶促反应的这两种参数。
(1)诱导契合模型的本质,是蛋白质分子的 空间空间结构能够动态变化。
(2)参考图1,画出图2、图3反应历程中底物S、中间态S+、产物(P)的能量变化曲。从曲线结果可知,观点 ②②(填“①”或“②”)是正确的。


(3)据资料判断,底物浓度越高,反应速率越接近 VmaxVmax;酶与底物亲和能力越强,越容易发生反应,Km值越 小小(填“大”“小”)。“竞争性抑制剂”能够和底物共同竞争同一个酶分子的活性中心。在含有竞争性抑制剂的条件下,Vmax值 不变不变(填“上升”、“不变”、“下降”),Km值 上升上升(填“上升”、“不变”、“下降”)。
(4)Pollack的实验中,“抗体酶”能够起到催化作用的原因是 能够与反应的中间过渡态结合,降低反应活化能能够与反应的中间过渡态结合,降低反应活化能。
【考点】探究影响酶活性的条件;酶促反应的原理.
【答案】空间;②;Vmax;小;不变;上升;能够与反应的中间过渡态结合,降低反应活化能
【解答】
【点评】
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