Question

NAGase是催化几丁质（一种多糖）降解过 程中的一种关键酶，广泛存在于动物、植物、微生物中。研究发现一些糖类物质对NAGase催化活力有影响，如图1所示，请回答下列问题：

（1）以果糖、蔗糖、半乳糖和葡萄糖作为效应物，这四种糖对NAGase的催化活力均有_____（填“抑制”或“促进”）作用，其中影响该酶作用最 强的是_____。

（2）某小组开展实验探讨这四种糖影响该酶催化活力的机制，图2 是效应物影响酶催化活力的两种理论：模型A表示抑制剂与底物存在竞争关系，可以结合到酶的活性部位，并表现为可逆，但该结合不改变酶的空间结构；模型B表示抑制剂与底物没有竞争关系，而是结合到酶的其他部位，导致酶的空间结构发生不可逆变化。

图3是依据这两种理论判断这四种糖类降低NAGase活力类型的曲线图，其中曲线a 表示不添加 效应物时的正常反应速率。请根据图3简要写出探究实验的实验思路，并根据可能的实验结果推断相应的结论。

实验思路：_____。

 实验预期：若实验结果如曲线b，则为模型_____；

若实验结果如曲线c，则为模型_____。

Answer

抑制 葡萄糖 （加入定量的效应物后）持续增加底物浓度，检测反应速率是否能恢复到正常反应速率 A B

【解析】

分析图1可知，NAGase催化活力随效应物果糖、蔗糖、半乳糖和葡萄糖浓度的增加均减小，因此这四种糖对NAGase的催化活力均有抑制作用；其中随葡萄糖浓度增加，NAGase的催化活力下降速度更显著，因此对于NAGase的催化活力抑制作用最强的是葡萄糖。
分析图2可知，其中A图模型表示精氨酸能降低NAGase的催化效率的机理是精氨酸通过与反应底物竞争活性部位而抑制酶的活性，图B模型显示精氨酸能降低NAGase的催化效率的机理是精氨酸通过与酶结合，使酶的结构发生改变而抑制酶活性。
图3中的酶促反应速率随底物浓度变化的三条曲线中，底物浓度较低时，曲线a的反应速率最高，表示未加入抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线；加入竞争性抑制剂后酶对底物的结合机会降低，但升高底物浓度后酶和底物的结合机会又会升高，其催化反应速率又升高，可知曲线b是表示加入竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线；加入非竞争性抑制剂后酶会失去催化活性，降低酶对底物的催化反应速率，可知曲线c是表示加入非竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。

（1）分析图1可知，以果糖、蔗糖、半乳糖和葡萄糖作为效应物，这四种糖对NAGase的催化活力均有抑制作用，其中随葡萄糖浓度增加，NAGase的催化活力下降速度更显著，因此对于NAGase的催化活力抑制作用最强的是葡萄糖。
（2）实验思路是加入定量的效应物后持续增加底物浓度，检测反应速率是否能恢复到正常反应速率。模型A表示抑制剂与底物存在竞争关系，可以结合到酶的活性部位，并表现为可逆，但该结合不改变酶的空间结构；模型B表示抑制剂与底物没有竞争关系，而是结合到酶的其他部位，导致酶的空间结构发生不可逆变化。曲线b是表示加入竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线；加入非竞争性抑制剂后酶会失去催化活性，降低酶对底物的催化反应速率，曲线c是表示加入非竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。若实验结果如曲线b，则为模型A；若实验结果如曲线c，则为模型B。