题目

动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酶,能专一催化1 mol 谷氨酸分解为1 mol γ-氨基丁酸和1 mol CO2。某科研小组从小鼠的脑中得到该酶后，在谷氨酸起始浓度为10 mmol/L、最适温度、最适pH值的条件下，对该酶的催化反应过程进行研究，结果见下图甲和图乙。                   请根据以上实验结果，回答下列问题： （1）在图甲画出反应过程中谷氨酸浓度随时间变化的曲线（请用“1”标注）。 （2）当一开始时，将混合物中谷氨酸脱羧酶的浓度增加50%或降低反应温度10℃，请在图甲中分别画出理想条件下CO2浓度随时间变化的曲线（请用“2”标注酶浓度增加后的变化曲线，用“3”标注温度降低后的变化曲线），并分别说明原因。 （3）重金属离子能与谷氨酸脱羧酶按比例牢固结合，不可解离，迅速使酶失活。在反应物浓度过量的条件下，向反应混合物中加入一定量的重金属离子后，请在图乙中画出酶催化反应速率随酶浓度变化的曲线（请用“4”标注），并说明其原因。   答案： （1）见曲线1（评分依据：每分解1 mmol谷氨酸则产生1 mmol CO2，根据CO2浓度变化曲线，可得到严格的谷氨酸浓度随时间变化曲线） （2）当谷氨酸脱羧酶的浓度增加50%时，见曲线2。其原因：酶量增加50%，酶催化反应速率相应提高，反应完成所需时间减少 当温度降低10℃时，见曲线3。其原因：温度降低，酶催化反应速率下降，但酶并不失活，反应完成所需时间增加 （3）见曲线4（注：曲线4为一条不经过原点的与原曲线平行的曲线，平移距离不限）。原因：一定量的重金属离子使一定量的酶失活，当加入的酶量使重金属离子完全与酶结合后，继续加入的酶开始表现酶活力，此时酶的催化反应速率与酶浓度变化的直线关系不变   物质浓度与酶的活性、反应时间有密切关系；酶与温度、pH等外部条件都有密切关系；催化反应速率与酶浓度有密切关系。绘制曲线时注意对比参照题中已知曲线，准确画出各种曲线的走向变化。  

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