1894年,科學(xué)家提出了“鎖鑰”學(xué)說,認(rèn)為酶具有與底物相結(jié)合的互補(bǔ)結(jié)構(gòu):1958年,又有科學(xué)家提出“誘導(dǎo)契合”學(xué)說,認(rèn)為在與底物結(jié)合之前,酶的空間結(jié)構(gòu)不完全與底物互補(bǔ),在底物的作用下,可誘導(dǎo)酶出現(xiàn)與底物相結(jié)合的互補(bǔ)空回結(jié)構(gòu),繼而完成酶促反應(yīng)。為驗(yàn)證上述兩種學(xué)說,科研人員利用枯草桿菌蛋白酶(S酶)進(jìn)行研究。該酶可催化兩種結(jié)構(gòu)不同的底物CTH和CU,且與兩者結(jié)合的催化中心位置相同??蒲腥藛T進(jìn)行了4組實(shí)驗(yàn),繪制出反應(yīng)曲線,如圖所示。
注:SCTH表示催化CTH反應(yīng)后的S酶,SCU表示催化CU反應(yīng)后的S酶
(1)酶活性易受
溫度
溫度
和 PH
PH
等條件的影響,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)維持適宜的反應(yīng)環(huán)境。S酶的活性可以用 單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)物的生成量
單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)物的生成量
表示。
(2)“誘導(dǎo)契合”學(xué)說在“鎖鑰”學(xué)說的基礎(chǔ)上提出:酶與底物結(jié)合時(shí),(酶的)空間結(jié)構(gòu)
(酶的)空間結(jié)構(gòu)
會發(fā)生相應(yīng)改變。
(3)為更直觀的呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果,科研人員用字母和箭頭表示反應(yīng)簡式(P表示反應(yīng)產(chǎn)物),則實(shí)驗(yàn)①可以表示為:S酶+CTH→SCTH+P。請參照實(shí)驗(yàn)①的寫法,寫出實(shí)驗(yàn)③的反應(yīng)簡式 (S酶+CU→SCU+P、可以不寫)SCU+CTH→SCU+P(或SCU+CTH→SCTH+P)
(S酶+CU→SCU+P、可以不寫)SCU+CTH→SCU+P(或SCU+CTH→SCTH+P)
。
(4)根據(jù)上述學(xué)說內(nèi)容,對比①和②兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果,出現(xiàn)該結(jié)果的原因可能是 S酶的空間結(jié)構(gòu)可以在不同底物的誘導(dǎo)下發(fā)生相應(yīng)改變,適應(yīng)與不同底物的結(jié)合
S酶的空間結(jié)構(gòu)可以在不同底物的誘導(dǎo)下發(fā)生相應(yīng)改變,適應(yīng)與不同底物的結(jié)合
,該結(jié)果支持 “誘導(dǎo)契合”
“誘導(dǎo)契合”
學(xué)說。
(5)為進(jìn)一步探究SCTH不能催化CU水解的原因是SCTH失去活性,還是出現(xiàn)空間結(jié)構(gòu)的固化,請?jiān)O(shè)計(jì)一個補(bǔ)充實(shí)驗(yàn),寫出實(shí)驗(yàn)思路 用SCTH和CTH進(jìn)行反應(yīng)(加入CTH),檢測反應(yīng)產(chǎn)物的生成量
用SCTH和CTH進(jìn)行反應(yīng)(加入CTH),檢測反應(yīng)產(chǎn)物的生成量
。