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【转载】赤霉素对淀粉酶的影响一题  

2014-04-22 20:49:23|  分类: 教学研究 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文转载自生物清风岭《赤霉素对淀粉酶的影响一题》

【试题】大麦种子萌发时,胚产生的赤霉素(GA)转运到糊粉层后,诱导相关酶的合成进而调节相关的代谢过程,促进种子萌发。如下图所示,请回答:

赤霉素对淀粉酶的影响一题 - 生物清风岭 - 高中生物,生物教学|生物清风岭

(1)种子萌发时,胚乳中葡萄糖的含量先增加后减少。葡萄糖先增加的原因是——;后减少的原因是葡萄糖转运至胚后,一方面用于——的消耗,另一方面是用于——,从而构建新的细胞。

(2)β-淀粉酶在由钝化到活化过程中,其组成的氨基酸数目将——,理由是——。

(3)为研究淀粉酶的来源,研究者为萌发的种子提供14C标记的氨基酸,结果发现α-淀粉酶有放射性,而β-淀粉酶都没有放射性,这表明——。

(4)若要验证糊粉层是合成α-淀粉酶的场所,可选取——的去胚大麦种子,用——处理,检测是否产生α-淀粉酶。

【参考答案】(1)淀粉水解 细胞呼吸 合成有机物

(2)减少 β-淀粉酶的活化是在蛋白酶的作用下完成的,水解掉了部分氨基酸

(3)α-淀粉酶是种子萌发过程中新合成的,而β-淀粉酶是种子中已存在的

(4)有糊粉层和无糊粉层 等量适宜浓度的赤霉素溶液

【考点透析】本题很好地结合了植物激素和酶的相关内容,考查学生识图解图能力及信息推断能力。

【试题来源】武汉市2014届高中毕业生四月调研测试理科综合试卷

材料来源:蒸水滔滔:潘瑞炽主编《植物生理学》(第五版)(图8-14 大麦种子发芽时GA诱发酶的释放和糖类的移动,自Hopkins1999)第179页。

【疑点解读】本题第二小题事实不清!个人见解赤霉素对淀粉酶的影响一题 - 生物清风岭 - 高中生物,生物教学|生物清风岭

河边看柳:大麦种子中的β-淀粉酶在种子成熟期合成和积累,主要以疏基形成多聚体或与谷蛋白结合而储存于胚乳中,也就是所谓的束缚态,没有活性。种子萌发时,受赤霉素的影响,糊粉层产生的蛋白酶可间接催化,使束缚态的β-淀粉酶变成具有活性的游离态。(参考《大麦科学》--浙江农科院作物与核技术利用研究所 汪军妹)

因此,β-淀粉酶的活化不是蛋白酶直接导致β-淀粉酶自身的空间结构变化和其肽键的断裂问题

小强大生物:(β- 淀粉酶的作用机制)β- 淀粉酶的活性中心至少包含3个特种基团XAB,这些基团不仅参与酶和底物的结合,也参与酶-底物络合物转化为产物的反应过程,例如X 基团能够识别出淀粉分子的非还原性末端C4上的- OH结构.X 基团和C4上的- OH 反应时,底物分子中的第三个糖苷键能够精确地反应在催化基团A B之间,具有反应力的酶-底物络合物就此形成。当X 基团没有相对发挥作用及环状糊精对酶进行抑制时,就会形成无反应力的络合物。

生物清风岭(博主):β- 淀粉酶在高等植物体内是以游离态和结合态两种形式存在的,用水提的方法可以将植物中游离态的β-淀粉酶提取出来,而以结合态形式存在的β-淀粉酶的提取还需要添加还原剂或蛋白水解酶,这种结合态的β-淀粉酶由于与种子中的其他蛋白结合会成为复杂的不溶物质。这两种形态的β-淀粉酶在大麦种子中占所有蛋白含量的1%左右。

孙俊良:植物β- 淀粉酶研究进展.《河南科技学院学报》,2011 12 月,第39 卷第6

蚂蚁搬家:市里给的评分标准有两个:一种是β-淀粉酶在由钝化到活化过程中其组成的氨基酸数目不变,原因是蛋白酶改变的是β-淀粉酶的空间结构;另一种是β-淀粉酶在由钝化到活化过程中其组成的氨基酸数目减少,原因是β-淀粉酶的活化是在蛋白酶的作用下完成的,水解掉了部分氨基酸。

蓝色创想:根据答案分析本题涉及酶活性调节中的共价修饰

共价修饰:指蛋白质分子中的一个或多个氨基酸与一个化学基团共价连接或者解开,使其活性改变的作用。用共价修饰方式可使酶钝化或者活化。从蛋白质中加入的化学基团可以是磷酸基、甲基、腺苷酰基,蛋白质的共价结合单位一般是羟基-CH2OH

共价修饰分为可逆共价修饰和非可逆共价修饰

1.可逆共价修饰

可逆共价修饰:这种调控作用通过共价调节酶进行。共价调节酶通过其他酶对其多肽链上的某些基团进行可逆的共价修饰,使处于活性和非活性的互变状态,从而调节酶活性。

酶的可逆共价修饰作用的意义:可以在短时间内改变酶的活性,有效地控制细胞的生理代谢;这种作用更易为响应环境变化而控制酶的活性

2.不可逆共价修饰

不可逆共价修饰主要的例子就是酶原激活。即无活性的酶原被相应的蛋白酶作用切去一小段多肽而被激活成有活性的蛋白。

体内合成的蛋白质有时不具有生物活性,经蛋白水解酶专一的作用后,构象发生变化,形成酶的活性部位,变成活性蛋白质这个不具有生物活性的蛋白质称为前体,如果活性蛋白质是酶,这个前体称为酶原。酶原变为酶的过程是不可逆的,而且酶原的活化是级联式反应,不断放大的

以上内容整理自内质网平台

http://q.163.com/xiaxianping01/poster/60315125/

总结相关知识:

1、β-淀粉酶的钝化状态是指β-淀粉酶与其他蛋白质(如谷蛋白)结合或者形成聚合的β-淀粉酶(两个);

2、赤霉素活化β-淀粉酶是通过控制糊粉层细胞合成蛋白水解酶,然后由它来断开β-淀粉酶与其他蛋白质结合;

3、游离大麦β-淀粉酶需要进行有限蛋白质修饰(即不改变肽链)激活酶的活性。

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