Question

已知酶X能催化二糖A(非还原糖)水解为单糖，针对酶X的此特性可开展多项实验，请回答下列问题。

（1）研究小组将酶X分为两组，一组遇双缩脲试剂后产生紫色反应；另一组用RNA酶处理后，仍具有催化活性，这表明组成酶X的单体为________。酶是作为生物催化剂，其作用机理是：__________。

（2）实验1是某研究小组在最适温度和pH下探究二糖A的水解条件得出的结果。该实验中，自变量为_______，根据图示结果可以得出的实验结论是酶X的催化作用具有_______________。若适当升高温度，实验1中的d点将向_______(填“左”或“右”)移动。

（3）实验2探究了二糖A的溶液浓度对酶促反应速率的影响，bc段单糖的生成速率不再增大的最可能原因是______________。

（4）为检验酶X催化二糖A水解后的产物是否为还原糖，请简要写出检测方法并说明现象与相应的结论：___________________________________________

（5）下图所示U型管中的半透膜可允许水分子和单糖通过，而不允许二糖通过，N侧是蒸馏水，M侧是0．3 g/ml二糖A溶液，实验开始前M、N两侧液面等高。实验开始后，当两侧液面高度不再发生变化时，两侧溶液的浓度___________(填“相等”、“不相等”或“无法确定”)。此时向M、N两侧同时加入等量的酶X(酶X不影响溶液渗透压)，则N侧液面高度的变化过程是___________。

Answer

氨基酸 降低化学反应的活化能 催化剂种类 高效性 右 酶X的量有限（一定） 向酶X催化二糖A水解后的溶液中加入斐林试剂并水浴加热，若出现砖红色沉淀，说明二糖A水解后的单糖是还原糖；若未出现砖红色沉淀，说明二糖A水解后的单糖不是还原糖 不相等 先降低后升高最终两液面相平

【解析】

1、题图

分析图1：图中实验1中，自变量为催化剂种类和时间，根据图示结果可以得出的实验结论是酶X的催化作用具有高效性。实验2自变量为二糖A的浓度，随着浓度升高，单糖生成速率先升高，后稳定。

分析图2：U型管中的半透膜可允许水分子和单糖通过，而不允许二糖通过，N侧是蒸馏水，M侧是0.3g/ml二糖A溶液，实验开始前M、N两侧液面等高。

2、渗透作用发生的条件是半透膜和浓度差，半透膜一层选择透过性膜，水分子可以通过蔗糖分子分子不能通过，当半透膜两侧存在浓度差时，相同时间内浓度低的一边往浓度高的一边运动的水分子更多，使浓度高的一边液面不断升高，当浓度差产生的渗透压和高出的液面产生的反渗透压相等时，水分子运动达到动态平衡，液面不再升高，此时液面高的一侧浓度大。

（1）由于酶X遇双缩脲试剂后产生紫色反应，并且用RNA酶处理后，仍具有催化活性，这表明酶X的化学本质为蛋白质，因此组成酶X的单体为氨基酸；酶是作为生物催化剂，其作用的原理是降低化学反应的活化能。

（2）实验1是某研究小组在最适温度和pH下探究二糖A的水解情况，实验自变量为催化剂种类，由于加酶的比添加无机催化剂的单糖生成速率快，所以说明酶X的催化作用具有高效性；因为该实验是在最适温度下进行的，若适当升高温度，反应速率将会降低，则实验1中的d点将向右移动。

（3）实验2中bc段单糖的生成速率不再增大的最可能原因是酶X的量有限。

（4）向酶X催化二糖A水解后的溶液中加入斐林试剂并水浴加热，若出现砖红色沉淀，说明二糖A水解后的单糖是还原糖；若未出现砖红色沉淀，说明二糖A水解后的单糖不是还原糖。

（5）实验开始后，N侧的蒸馏水通过半透膜进入M侧，导致M侧液面升高，由于半透膜不允许二糖通过，因此当两侧液面高度不再发生变化时，两侧溶液的浓度始终不会相等。此时向M、N两侧同时加入等量的酶X，M侧的酶X会将二糖水解为单糖，M侧浓度会升高，渗透压增大，而单糖会通过半透膜，因此，N侧液面高度的变化过程是先降低后升高最终两液面相平。