1、酶促反应的影响因素酶促反应的影响因素杨振龙杨振龙2014年年9月月5日日酶的特性酶的特性（1 1）酶具有高效性）酶具有高效性（2 2）酶具有专一性）酶具有专一性（3 3）酶的作用条件较温和）酶的作用条件较温和上节课小结上节课小结产生部位产生部位活细胞（不包括成熟的红细胞）活细胞（不包括成熟的红细胞）化学本质化学本质绝大多数是蛋白质，少数是绝大多数是蛋白质，少数是RNA合成原料合成原料氨基酸或氨基酸或核糖核苷酸核糖核苷酸合成场所合成场所功能功能核糖体核糖体或或细胞核细胞核生物催化作用生物催化作用细胞细胞内外内外均可均可作用场所作用场所酶的本质酶的本质 特别提醒 酶与无机催化剂的相同之处：酶与无机
2、催化剂的相同之处：(1)化学反应前后数量和性质不变。化学反应前后数量和性质不变。(2)加快化学反应的速度，缩短达到化学平衡的时间，加快化学反应的速度，缩短达到化学平衡的时间，但不能改变平衡点。但不能改变平衡点。(3)都能降低化学反应的活化能。都能降低化学反应的活化能。思维激活思维激活1；甲甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如右图所酶活性与处理时间的关系如右图所示，请思考：示，请思考：(1)甲、乙两种酶的化学本质是否相甲、乙两种酶的化学本质是否相同？出现此结果表明酶具哪种特性？同？出现此结果表明酶具哪种特性？(2)乙酶活性改变的机制是什么？乙酶活
3、性改变的机制是什么？乙酶被降解的过程中其分子结构会发生乙酶被降解的过程中其分子结构会发生改变，从而使其活性丧失。改变，从而使其活性丧失。2(2013临沂一模临沂一模)下图为酶催化作用的模型。下列叙述正下图为酶催化作用的模型。下列叙述正确的是确的是 ()。A该模型能很好地解释酶的专一性该模型能很好地解释酶的专一性B该模型反映了酶可降低反应的活化能该模型反映了酶可降低反应的活化能C该模型中生理过程表示脱水缩合该模型中生理过程表示脱水缩合D人成熟的红细胞内不能合成酶，也无上述模型人成熟的红细胞内不能合成酶，也无上述模型 表示的生理过程表示的生理过程A3以下各种酶与其作用部位相匹配的是以下各种酶与其作
4、用部位相匹配的是A淀粉酶淀粉酶肽键肽键 BATP水解酶水解酶高能磷酸键高能磷酸键C限制酶限制酶氢键氢键 D解旋酶解旋酶磷酸二酯键磷酸二酯键B关于酶的实验关于酶的实验1(2013江苏改编江苏改编)为了探究温度、为了探究温度、pH对酶活性的影响，对酶活性的影响，下列实验设计合理的是下列实验设计合理的是实验编号实验编号探究课题探究课题选用材料与试剂选用材料与试剂温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响过氧化氢溶液、新鲜的过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液肝脏研磨液温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液性淀粉溶液、碘液pH对酶活性的影响对酶活性的影响新
5、制的蔗糖酶溶液、可溶新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液性淀粉溶液、碘液pH对酶活性的影响对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶性淀新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂粉溶液、斐林试剂A实验实验 B实验实验 C实验实验 D实验实验B2(2013广州调研广州调研)下图表示下图表示“比较过氧化氢在不同条件下的比较过氧化氢在不同条件下的分解分解”实验。有关分析合理的是实验。有关分析合理的是A本实验的因变量是不同的催化剂本实验的因变量是不同的催化剂 B本实验的无关变量有温度和酶的用量等本实验的无关变量有温度和酶的用量等C1号与号与3号，号，1号与号与4号可分别构成对照实验号可分别构成对照实验D分
6、析分析1号、号、2号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能能答案答案 C3欲测定某种酶的催化反应速率，人们设计了如下几种方案，欲测定某种酶的催化反应速率，人们设计了如下几种方案，其中最可行的是其中最可行的是A其他条件最适，改变温度，观察反应生成物的量其他条件最适，改变温度，观察反应生成物的量B其他条件最适，改变反应时间，观察反应生成物的量其他条件最适，改变反应时间，观察反应生成物的量C其他条件最适，改变酶的浓度，观察反应生成物的量其他条件最适，改变酶的浓度，观察反应生成物的量D其他条件最适，改变反应物的浓度，观察反应生成物的量其他条件最适，改变反应物的
7、浓度，观察反应生成物的量答案答案 B重要概念：酶活性重要概念：酶活性 酶活性的表示方法酶活性的表示方法 P834.小张进行小张进行“酶活性的影响因素酶活性的影响因素”实验，结果如下图，分析实验，结果如下图，分析正确的是正确的是A随温度升高，酶活性不断上升随温度升高，酶活性不断上升B随随pH下降，酶活性不断升高下降，酶活性不断升高C最适温度为最适温度为T，最适，最适pH为为XD酶活性受温度影响，但不受酶活性受温度影响，但不受pH影响影响C5.下表是某同学为验证酶的专一性而设计的实验方案，下表是某同学为验证酶的专一性而设计的实验方案，ad表示表示4支试管，表示实验步骤。对该实验方案的有关评价，错误
8、支试管，表示实验步骤。对该实验方案的有关评价，错误的是的是abcd淀粉溶液淀粉溶液蔗糖溶液蔗糖溶液2 mL唾液淀粉酶溶液唾液淀粉酶溶液2 mL唾液淀粉酶溶液唾液淀粉酶溶液2 mL37 温水中水浴加热温水中水浴加热10 min将将c倒入倒入a，将，将d倒入倒入b37 温水中水浴加热温水中水浴加热10 min加入现配的斐林试剂溶液加入现配的斐林试剂溶液2 mL37 恒温水浴恒温水浴2 min观察并记录颜色变化观察并记录颜色变化A加入的唾液淀粉酶的量属于无关变量加入的唾液淀粉酶的量属于无关变量B应将斐林试剂改为碘液应将斐林试剂改为碘液C的温度设置有一处错误的温度设置有一处错误D第步操作可以省略第步操
9、作可以省略 解析解析考查与酶有关的实验设计。此实验的自变量是所加考查与酶有关的实验设计。此实验的自变量是所加底物不同，酶量属于无关变量，底物不同，酶量属于无关变量，A项正确；不能将斐林试项正确；不能将斐林试剂改为碘液，剂改为碘液，因为其一碘液无法检测蔗糖因为其一碘液无法检测蔗糖，其二碘液只能其二碘液只能证明淀粉的存在，对淀粉没有被水解和淀粉未完全水解的证明淀粉的存在，对淀粉没有被水解和淀粉未完全水解的检测结果不容易区分，检测结果不容易区分，B项错误；处的温度应为项错误；处的温度应为5065，C项正确；第步操作省略不影响实验结果，项正确；第步操作省略不影响实验结果，D项正确。项正确。答案答案B6
10、下表是探究温度对淀粉酶活性影响的实验设计及结果。下表是探究温度对淀粉酶活性影响的实验设计及结果。试管试管淀粉溶液淀粉溶液/mL222淀粉酶溶液淀粉酶溶液/mL111反应温度反应温度/304050碘液碘液/mL222蓝色深浅蓝色深浅注：注：“”的多少代表颜色深浅。的多少代表颜色深浅。根据以上实验设计及结果，以下说法不正确的是根据以上实验设计及结果，以下说法不正确的是A该实验的自变量是温度该实验的自变量是温度B根据实验结果可知该淀粉酶的最适温度是根据实验结果可知该淀粉酶的最适温度是40 C该实验是通过检测淀粉的剩余量来确定温度对酶活性的影响的该实验是通过检测淀粉的剩余量来确定温度对酶活性的影响的D
11、该实验的该实验的pH应控制在该淀粉酶作用的最适应控制在该淀粉酶作用的最适pH条件下条件下B影响酶影响酶酶促反应的影响因素酶促反应的影响因素通过影响酶活性而影响反应通过影响酶活性而影响反应直接影响酶促反应直接影响酶促反应一、温度对酶促反应的影响一、温度对酶促反应的影响每种酶都有自己适合的温度每种酶都有自己适合的温度 动物：动物：35-40 植物：植物：40-50 细菌、真菌差别较大，有的酶最适温度可高达细菌、真菌差别较大，有的酶最适温度可高达70酶的最适温度酶的最适温度在一定条件下，一种酶在某一特定的温度时，其活性最在一定条件下，一种酶在某一特定的温度时，其活性最大，该温度称为该酶的最适温度。酶
12、的最适温度不是一大，该温度称为该酶的最适温度。酶的最适温度不是一个固定不变的常数。其数值受酶工作的时间、底物种类、个固定不变的常数。其数值受酶工作的时间、底物种类、浓度、缓冲液种类等的影响。浓度、缓冲液种类等的影响。酶活性受温度影响示意图酶活性受温度影响示意图在一定范围内，酶促反应速率随在一定范围内，酶促反应速率随着温度的升高而加快；着温度的升高而加快；在达到最适温度以前，反应速度在达到最适温度以前，反应速度随温度升高而加快随温度升高而加快在达到最适温度以后，反应速度在达到最适温度以后，反应速度随温度升高而下降随温度升高而下降酶是蛋白质，高于最适温度后，蛋酶是蛋白质，高于最适温度后，蛋白质结构
13、发生不可逆的改变，活性白质结构发生不可逆的改变，活性下降；当温度再下降到最适温度时，下降；当温度再下降到最适温度时，活性不能恢复。活性不能恢复。0C左右酶活性很低，但结构稳定，因此酶制剂适于在左右酶活性很低，但结构稳定，因此酶制剂适于在0-4度下保存度下保存应用实例应用实例 加酶洗衣服等用热水的效果要比用冷水好。加酶洗衣服等用热水的效果要比用冷水好。人在发烧的时候食欲下降，亦是身体里一些酶的作用。人在发烧的时候食欲下降，亦是身体里一些酶的作用。B二、二、PH对酶活性的影响对酶活性的影响最适最适PH 酶促反应速率最快时的环境酶促反应速率最快时的环境pH称为该酶促反应的称为该酶促反应的最适最适pH
14、。教教材材P85；注意几个最适；注意几个最适PH 一般地，动物体内的一般地，动物体内的./mmol.s/mmol.s-1-1最适最适pH0pH酶活性受酶活性受PHPH影响示意影响示意图图每一种酶只能在一定限度的每一种酶只能在一定限度的PH范围内才有活性，其中酶活性最范围内才有活性，其中酶活性最高时的高时的PH，即为该酶的最适，即为该酶的最适PH。高于或低于最适高于或低于最适pH值酶的活性值酶的活性都会降低都会降低。过酸或过碱酶都会破坏酶分子的过酸或过碱酶都会破坏酶分子的空间结构，使酶永久空间结构，使酶永久失去活性失去活性，且且不可恢复。不可恢复。例例:如下图表示某反应物剩余量随如下图表示某反应
15、物剩余量随pH及温度的变化情况，正确及温度的变化情况，正确的是的是A该酶的最适温度是该酶的最适温度是37B随着随着pH的升高，酶的活性先降低后升高的升高，酶的活性先降低后升高C随着温度的升高，酶的最适随着温度的升高，酶的最适pH不变不变D随着温度的升高，酶的活性逐渐降低随着温度的升高，酶的活性逐渐降低C例：例：（2013海淀区模拟）如图所示是与酶活性影响因素相关海淀区模拟）如图所示是与酶活性影响因素相关的曲线，据图能得出的结论是（的曲线，据图能得出的结论是（）A.相同温度下不同相同温度下不同pH酶活性不同酶活性不同B.随温度改变该酶的最适随温度改变该酶的最适pH不变不变C相同相同pH下不同温度
16、酶活性不同下不同温度酶活性不同D随随pH改变该酶的最适温度不变改变该酶的最适温度不变图示表示温度、图示表示温度、PH值对酶活性的影响底物剩余量越多，表示酶的活性越大值对酶活性的影响底物剩余量越多，表示酶的活性越大低图中虚线对应的温度是该酶的最适温度；低图中虚线对应的温度是该酶的最适温度；PH从从5-6时，酶的活性逐渐增时，酶的活性逐渐增强；强；PH从从6-7时，酶的活性逐渐降低时，酶的活性逐渐降低解：解：A、由图可知，温度较低时，、由图可知，温度较低时，PH为为6和和PH为为7的曲线重叠，说明相同温度的曲线重叠，说明相同温度下不同下不同pH酶活性也可能相同，故酶活性也可能相同，故A错误；错误；
17、B、温度较低时，、温度较低时，PH为为6和和PH为为7的曲线重叠，温度升高时，两者曲线分开，的曲线重叠，温度升高时，两者曲线分开，说明随温度改变该酶的最适说明随温度改变该酶的最适pH也可能会改变，故也可能会改变，故B错误；错误；C、相同、相同pH下不同温度酶活性可能相同，故下不同温度酶活性可能相同，故C错误；错误；D、由图可知，随着、由图可知，随着PH改变，酶的最适温度不变，都是虚线对应的温度，故改变，酶的最适温度不变，都是虚线对应的温度，故D正确正确D三、底物浓度对酶活性的影响三、底物浓度对酶活性的影响 酶浓度一定时，酶浓度一定时，在底物浓度较低时，酶促反应速率随底物在底物浓度较低时，酶促反
18、应速率随底物浓度的增加而急剧加快，这时二者成正相关。但当底物浓浓度的增加而急剧加快，这时二者成正相关。但当底物浓度达到某一定值时后，再增加底物浓度，反应速率度达到某一定值时后，再增加底物浓度，反应速率 不再不再变化。原因是受酶数量的限制。变化。原因是受酶数量的限制。酶促反应速率酶促反应速率底物浓度底物浓度酶的浓度一定酶的浓度一定四、酶浓度对其活性的影响四、酶浓度对其活性的影响酶浓度影响其活性示意图 在底物充足，在底物充足，其他条件适宜的其他条件适宜的条件下，酶促反条件下，酶促反应速率与酶浓度应速率与酶浓度成正比。成正比。酶促反应速率酶促反应速率酶的浓度酶的浓度底物足够底物足够五、酶活剂对酶反应
19、速率的影响五、酶活剂对酶反应速率的影响 能使酶活性提高的物质，都称为能使酶活性提高的物质，都称为激活剂激活剂(activator)，其中大部分是离子或简单的有机化合物。如其中大部分是离子或简单的有机化合物。如Mg+是多种激酶和合成酶的激活剂，动物唾液中的是多种激酶和合成酶的激活剂，动物唾液中的-淀粉酶则受淀粉酶则受Cl-的激活。的激活。特点：特点：1、酶对激活剂有一定的、酶对激活剂有一定的选择性选择性，一种酶的激，一种酶的激活剂对另一种酶来说可能是抑制剂。活剂对另一种酶来说可能是抑制剂。2、有一定的浓度要求，当激活剂的浓度超过、有一定的浓度要求，当激活剂的浓度超过一定的范围时，它就成为抑制剂一
20、定的范围时，它就成为抑制剂。1、竞争性抑制竞争性抑制：底物与抑制剂竞争性的与酶活性中：底物与抑制剂竞争性的与酶活性中心的同一部位结合，增加底物浓度可减少抑制剂心的同一部位结合，增加底物浓度可减少抑制剂的作用。的作用。2、非竞争性抑制剂非竞争性抑制剂:此类抑制剂与酶结合与底物不在同一位此类抑制剂与酶结合与底物不在同一位点，抑制剂可以和酶和酶与底物的复合物结合。点，抑制剂可以和酶和酶与底物的复合物结合。例：例：酶抑制剂分竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂，两者作用特酶抑制剂分竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂，两者作用特点如图甲所示，图乙表示相应的反应速率。下列有关叙述不正点如图甲所示，图乙表示相应的反应速率
21、。下列有关叙述不正确的是确的是A曲线曲线a表示没有酶抑制剂存在时的作用效果表示没有酶抑制剂存在时的作用效果B曲线曲线a、b反应速率不再增加是受酶浓度的限制反应速率不再增加是受酶浓度的限制C曲线曲线c表示在竞争性抑制剂作用下酶的活性降低表示在竞争性抑制剂作用下酶的活性降低D非竞争性抑制剂与该酶结合后能改变其空间结构非竞争性抑制剂与该酶结合后能改变其空间结构答案答案 C解析解析 由图可知，酶的竞争性抑制剂结构与由图可知，酶的竞争性抑制剂结构与底物相似，与底物底物相似，与底物“争夺争夺”酶的结合位点，酶的结合位点，当底物足够多时，反应速率仍然可以加快；当底物足够多时，反应速率仍然可以加快；非竞争性抑
22、制剂改变了酶的结构，使酶的非竞争性抑制剂改变了酶的结构，使酶的催化能力降低，即使增加底物，其反应速催化能力降低，即使增加底物，其反应速率仍然较低。率仍然较低。C小结小结 酶的浓度和底物浓度对酶的活性的影酶的浓度和底物浓度对酶的活性的影响与温度和响与温度和PH对酶活性的影响不同。对酶活性的影响不同。温度和温度和PH对酶的影响主要是改变酶的对酶的影响主要是改变酶的内在性质。而改变酶的浓度和底物浓内在性质。而改变酶的浓度和底物浓度只是增加了酶和底物的接触面积，度只是增加了酶和底物的接触面积，从而改变了反应的速率，并不影响酶从而改变了反应的速率，并不影响酶的活性。的活性。另外，过酸、过碱或者温度过高都会另外，过酸、过碱或者温度过高都会导致酶变性失活，且失去活性是永久导致酶变性失活，且失去活性是永久的、不可逆的。酶的本质就是蛋白质，的、不可逆的。酶的本质就是蛋白质，就好像煮鸡蛋一样，变质后凝固的蛋就好像煮鸡蛋一样，变质后凝固的蛋白质再也回不到液态。白质再也回不到液态。因低温而导致的酶活性下降在温度上因低温而导致的酶活性下降在温度上升以后又会使酶的活性恢复。故酶制升以后又会使酶的活性恢复。故酶制剂可以在低温的环境下保存。剂可以在低温的环境下保存。
