实验二抑制剂对酶促反应速度的影响-(1)

实验二抑制剂对酶促反应速度的影响-(1)
实验二抑制剂对酶促反应速度的影响-(1)

实验二抑制剂对酶促反应速度的影响Effects of Inhibitors on the Velocity of Enzymatic

Reactions

一、实验原理

凡能降低酶活性甚至使酶丧失活性的物质,称为酶的抑制剂。酶的特异性抑制剂可分为可逆性和不可逆性两类。可逆性抑制剂又可分为竞争性和非竞争性两类。竞争性抑制剂的作用特点是该酶的Km值增大,但最大的反应速率不变,而非竞争性抑制剂的作用特点是不影响底物与酶结合,故其Km值不变,而能降低其最大反应速度。

本实验中观察无机磷酸盐对碱性磷酸酶的抑制作用,用磷酸苯二钠法测酶活性,使各管底物浓度不同,其他条件相同,除各管都加有同样量Na2HPO4外,实验操作完全同前一实验。计算结果,画出曲线,判定Na2HPO4对碱性磷酸酶的影响。

二、实验操作

摇匀,37℃保温5min

充分摇匀,37℃准确保温15min

充分摇匀,室温放置10min

在510nm,以B管调零时读取各管光密度值。

计算并作图要领同实验一,求出Km值,判定结果,Na2HPO4属于哪种抑制剂。

三、思考题

联系实验结果,讨论抑制剂对酶活性的影响。

四、英语关键词

最大反应速度:Maximum velocity

米—曼式方程:Michaelis—Menten Equation

特性常数:Characteristic constant

绘图:Plot

直线:Straight Line

截距:Intercept

斜率:Slope

磷酸苯二钠:Disodium Phenylphosphate

4-氨基安替比林:4-Aminoantipyrine

高中化学选修四:化学反应速率的表示方法教案

教学目标: 1、知道化学反应速率的定量表示方法,并进行简单计算。 2、通过实验测定某些化学反应速率。 3、通过学习过程使学生初步学会运用化学视角,去观察生活、生产和社会中有关化学反应速率的问题。 教学重点:化学反应速率的定量表示方法。 教学难点:实验测定某些化学反应速率。 课时安排:一课时 教学过程: [探讨]物理课中所学的速率的共同特点。 [回答]都有一个确定的起点(速率=0);都有一个和速率大小相匹配的时间单位;都有说明体系某种变化的可计量的性质。 [导入] 提出问题讨论: (1)怎样判断化学反应的快慢? (2)通过对实验现象的观察你能否判断出一个反应比另一个反应快多少吗? [板书] 第二章化学反应速率和化学平衡 第一节化学反应速率 [讨论]在物理上用单位时间内物体运动的距离来表示物体运动的快慢,那么在化学上怎样定量的表示化学反应进行得快慢呢? [讲解]化学反应速率的表示方法; 用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。 若浓度用物质的量(C)来表示,单位为:mol/L,时间用t来表示,单位为:秒(s)或分(min)或小时(h)来表示,则化学反应速率的数学表达式为: V == △C/△t 单位是:mol/(L·s)或mol/(L·min)或mol/(L·h)[板书]1、化学反应速率的表示方法:用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。 V == △C/ △t 单位是:mol/(L·s)或mol/(L·min)或mol/(L·h) [例题1]在密闭容器中,合成氨反应N2 + 3H2 = 2NH3,开始时N2浓度8mol/L,H2浓度20mol/L,5min后N2浓度变为6mol/L,求该反应的化学反应速率。 解:用N2浓度浓度变化表示:V (N2)== △C/△t ==(8mol/L -6mol/L)/ 5min ==0.4 mol/(L·min)V(H2)==1.2mol/(L·min) V(NH3)==0.8 mol/(L·min) [讨论]上述计算题的结果,你会得出什么结论? [讲解]理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题: 1.上述化学反应速率是平均速率,而不是瞬时速率。 2.无论浓度的变化是增加还是减少,一般都取正值,所以化学反应速率一般为正值。 3.对于同一个反应来说,用不同的物质来表示该反应的速率时,其数值不同,但每种物质都可以用来表示该反应的快慢。 4.在同一个反应中,各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。即:

实验 影响酶促反应速度的因素[参照模板]

实验影响酶促反应速度的因素 一、实验目的 通过本实验了解温度、PH、激活剂、抑制剂对酶促反应速度的影响。 二、实验原理 唾液淀粉酶催化淀粉水解生成各种糊精和麦芽糖。淀粉溶液与碘反应呈蓝色;糊精根据分子大小,与碘反应分别呈蓝、紫、红、无色等不同的颜色;麦芽糖不与碘呈色。唾液淀粉酶的活性受温度、酸碱度、抑制剂与激活剂等的影响。 温度:温度降低,酶促反应减弱或停止;温度升高,反应速度加快。当上升至某一温度时,酶促反应速度达最大值,此温度称为酶的最适温度。由于酶的化学本质是蛋白质,温度过高会导致蛋白质构象的改变,因此如果温度继续升高,反应速度反而会迅速下降甚至完全丧失。 酸碱度:唾液淀粉酶最适pH为pH6.9,高于或低于酶的最适pH值,都将引起酶活性的降低,过酸或过碱的反应条件可使酶活性丧失。 抑制剂与激活剂:酶的活性常受某些物质的影响,能增加酶的活性称为酶的激活剂:降低酶活性且不使酶蛋白变性的称为酶的抑制剂。如Cl-为唾液淀粉酶的激活剂,Cu2+为唾液淀粉酶的抑制剂。 根据上述性质,可以用碘检查淀粉是否水解及其水解程度,间接判断唾液淀粉酶是否存在及其活性大小。 三、试剂及器材 1.试剂: 1%淀粉溶液,1%氯化钠溶液,1%硫酸铜溶液,1%硫酸钠溶液,碘液,磷酸氢二钠(0.2mmol/L), 柠檬酸溶液(0.1mmol/L)。 2.器材: 试管,试管夹,恒温水浴锅(37℃),吸管,滴管,试管架。 四、实验操作:

1.收集唾液:实验者先将痰咳尽, 用自来水漱口, 清除口腔内食物残渣, 再含蒸馏水约15 mL, 作咀嚼咕漱运动, 3min后吐入小烧杯中备用。 2.观察温度对酶促反应速度的影响 取试管3支,编号1,2,3,按下表操作: 3. 观察pH对酶促反应速度的影响 (2)取试管3支,编号1,2,3,按下表操作: 4观察激活剂和抑制剂对酶促反应速度的影响 取试管4支,编号1,2,3,4,按下表操作:

影响酶活性的因素

影响酶活性的因素 a.温度: 温度(temperature)对酶促反应速度的影响很大,表现为双重作用:(1)与非酶的化学反应相同,当温度升高,活化分子数增多,酶促反应速度加快,对许多酶来说,温度系数(temperature coefficient)Q10多为1~2,也就是说每增高反应温度10℃,酶反应速度增加1~2倍。(2)由于酶是蛋白质,随着温度升高而使酶逐步变性,即通过酶活力的减少而降低酶的反应速度。以温度(T)为横坐标,酶促反应速度(V)为纵坐标作图,所得曲线为稍有倾斜的钟罩形。曲线顶峰处对应的温度,称为最适温度(optimum temperature)。最适温度是上述温度对酶反应的双重影响的结果,在低于最适温度时,前一种效应为主,在高于最适温度时,后一种效应为主,因而酶活性迅速丧失,反应速度很快下降。动物体内的酶最适温度一般在35~45℃,植物体内的酶最适温度为40~55℃。大部分酶在60℃以上即变性失活,少数酶能耐受较高的温度,如细菌淀粉酶在93℃下活力最高,又如牛胰核糖核酸酶加热到100℃仍不失活。 最适温度不是酶的特征性常数,它不是一个固定值,与酶作用时间的长短有关,酶可以在短时间内耐受较高的温度,然而当酶反应时间较长时,最适温度向温度降低的方向移动。因此,严格地讲,仅仅在酶反应时间已经规定了的情况下,才有最适温度。在实际应用中,将根据酶促反应作用时间的长短,选定不同的最适温度。如果反应时间比较短暂,反应温度可选定的略高一些,这样,反应可迅速完成;若反应进行的时间很长,反应温度就要略低一点,低温下,酶可长时间发挥作用。 各种酶在最适温度范围内,酶活性最强,酶促反应速度最大。在适宜的温度范围内,温度每升高10℃,酶促反应速度可以相应提高1~2倍。不同生物体内酶的最适温度不同。如,动物组织中各种酶的最适温度为37~40℃;微生物体内各种酶的最适温度为25~60℃,但也有例外,如黑曲糖化酶的最适温度为62~64℃;巨大芽孢杆菌、短乳酸杆菌、产气杆菌等体内的葡萄糖异构酶的最适温度为80℃;枯草杆菌的液化型淀粉酶的最适温度为85~94℃。可见,一些芽孢杆菌的酶的热稳定性较高。过高或过低的温度都会降低酶的催化效率,即降低酶促反应速度。 最适温度在60℃以下的酶,当温度达到60~80℃时,大部分酶被破坏,发生不可逆变性;当温度接近100℃时,酶的催化作用完全丧失。 一般而言,温度越高化学反应越快,但酶是蛋白质,若温度过高会发生变性而失去活性,因而酶促反应一般是随着温度升高反应加快,直至某一温度活性达到最大,超过这一最适温度,由于酶的变性,反应速度会迅速降低。 热对酶活性的影响对食品很重要,如,绿茶是通过把新鲜茶叶热蒸处理而得,经过热处理,使酚酶、脂氧化酶、抗坏血酸氧化酶等失活,以阻止儿茶酚的氧化来保持绿色。红茶的情况正相反,是利用这些酶进行发酵来制备的。

实验六淀粉酶的专一性和温度pH激动剂抑制剂对酶活性的影响

实验六淀粉酶的专一性和温度、pH、激活剂 及抑制剂对酶活性的影响 实验类型:验证型 目的和要求 1.通过本实验观察、验证酶的专一性和温度、pH、激动剂及抑制剂对酶活性的影响。 2.熟悉淀粉及其酶解产物的特殊显色方法;电热恒温水浴的使用。 3.了解唾液淀粉酶的收集与预处理。 原理 酶具有高度专一性,一种酶只能催化一种或一类底物发生反应,如淀粉酶只能水解淀 粉,不能水解蔗糖。当淀粉被淀粉酶彻底水解为还原性麦芽糖和葡萄糖时,能使班氏试剂 的Cu2+还原成Cu1+,生成砖红色Cu2O沉淀。淀粉酶的活性受温度、pH、激动剂及抑制剂、 酶浓度以及作用时间等多种因素影响,因而水解淀粉生成一系列分子大小不同的糊精。不 同程度的水解糊精可与碘反应生成紫色、棕色或红色络合物。通过上述特征性反应,并以 蔗糖等作对照,便可观察、验证淀粉酶是否具有专一性以及它的催化活性是否受到影响。 操作方法 一、唾液淀粉酶的收集与处理 1.制备唾液 实验者先将痰咳尽,用自来水漱口,以清除口腔内食物残渣,再在口腔内含蒸馏水约15ml,并作咀嚼咕漱运动,3分钟后吐入垫有两层经润湿处理的脱脂纱布的漏斗内,过滤于小烧杯 中备用,为与下面稀释唾液相区别,此称制备唾液。 2.煮沸唾液 取上述唾液约2ml,盛入1中号试管中,置沸水浴煮沸5分钟备用。 3.稀释唾液 调整唾液淀粉酶活性,使之在pH6.8、37℃和既无激动剂又无抑制剂条件下,作用5min,水解淀粉至红色糊精为宜。具体做法是取12凹白瓷反应板一块,按下列步骤操作: ①第1排每凹各加1滴制备唾液,12、13、14凹分别加生理盐水1、2、3滴,用滴管采用抽吸法,由稀到浓(14→12)小心混匀各凹,勿使溅入相邻凹中。每混匀一凹便取其1滴放入同列的2排凹中,剩余稀释唾液应全部放回原凹中。 ②在盛有不同稀释度唾液的第2排各凹中,均加入4滴缓冲液(pH6.8),2滴1%的淀粉液和2滴蒸馏水,用①混匀法充分混匀,置37℃下5min。 ③在第2排各凹中加I液一滴,混匀,观察比较各凹颜色,以浅棕-红色对应的稀释倍数, 用生理盐水稀释3ml制备唾液备用。 二、唾液淀粉酶的专一性以及温度、pH、激活剂和抑制剂对唾液淀粉酶活性影响的观察

化学反应速率的计算方法归纳

化学反应速率的计算方法归纳 化学反应速率的相关计算,是化学计算中的一类重要问题,常以选择题、填空题得形式出现在各类试题中,也是高考考查的一个重要知识点。本文针对化学反应速率计算题的类型进行归纳总结。 1.根据化学反应速率的定义计算公式: 公式:V=△C/t 【例1】在密闭容器中,合成氨反应N2 + 3H2→2NH3,开始时N2浓度8mol/L,H2浓度20mol/L,5min后N2浓度变为6mol/L,求该反应的化学反应速率。 解:用N2浓度变化表示: V(N2)=△C/t =(8mol/L- 6mol/L)/ 5min =0.4 mol/(L·min) 用H2浓度变化表示: V(H2)= 0.4 mol/(L·min) × 3=1.2mol/(L·min); 用NH3浓度变化表示: V(NH3)= 0.4 mol/(L·min) × 2= 0.8mol/(L·min) ; 2.根据化学计量数之比,计算反应速率: 在同一个反应中,各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。对于反应来说,则有。 【例2】反应4NH3+5O24NO+6H2O在5 L 密闭容器中进行,半分钟后,NO的物质的量增加了0.3 mol,则此反应的平均速率(X)(表示反应物的消耗速率或生成物的生成速率)为 A. (O2)=0.01 mol·L-1·s-1 B. (NO)=0.008 mol·L-1·s-1 C. (H2O)=0.003 mol·L-1·s-1 D. (NH3)=0.002 mol·L-1·s-1 解析:反应的平均速率是指单位时间内某物质浓度的变化量。已知容器体积为5 L,时间半分钟即30 s,NO的物质的量(变化量)为0.3 mol,则c(NO)

【典型题】酶促反应速率问题的研究

[2003年上海高考生物第11题]下图纵轴为酶反应速度,横轴为底物浓度,其中正确表示酶量增加1倍时,底物浓度和反应速度关系的是 命题者提供的参考答案是B。但在K12生物论坛的讨论中,很多老师认为应该选A。也有老师说虽然知道应该选B,但总觉得理由不充分。笔者认为,要正确理解这道题目,首先是必须弄懂酶促反应速度(题目中如此,其实正确的说法,应该称为“酶促反应速率”)的含义,其次要有酶促反应的动力学的有关知识作为基础。下面,笔者先把那些认为应该选A 的老师提出的理由整理出来,然后介绍酶促反应速率的含义以及酶促反应的动力学的有关知识,并在此基础上阐述该题正确答案是B的理由。 1 许多老师错误地选A的理由 先观察A、B选项中任何一条曲线,曲线的前半段,随横坐标底物浓度的增加,纵坐标酶促反应速度也增加,说明底物浓度是此时反应速度增加的限制因素。此时,即使增加酶量也不会使反应速度也增加。而曲线的后半段反应速度不再随底物浓度变化而变化,说明底物足够,此时底物浓度已不是反应速度增加的限制因素了;此时,酶的数量则相对不足,此时增加酶量会使反应速度加快。综上所述,正确的曲线应该是最初两条曲线重合,底物浓度足够多时才能体现出酶的数量对反应速度的影响。 2 酶促反应速率的概念 酶促反应的速率(v),一般是以单位时间内底物被分解的量来表示的。假设x克蔗糖在t时间内被一定的蔗糖酶水解为葡萄糖和果糖,则x/t即为蔗糖酶反应的速率。 酶促反应在开始的初期速率较大,一定时间后,由于反应产物浓度逐渐增加,反应速率渐渐下降,最后完全停止。如果底物浓度相当大,而pH及温度又保持恒定,则在反应初期的一定短时限内,酶的反应速率尚不受反应产物的影响,可以保持不变。故测酶的反应速率一般只测反应开始后的初速,而不是测反应达到平衡时所需要的时间。 3 酶促反应的动力学(影响酶反应的因素)的相应知识 酶促反应的速率是受酶浓度、底物浓度、pH、温度、反应产物、变构效应、活化剂和抑制剂等因素的影响的。下面仅讨论与此题有关的酶浓度和底物浓度的影响。 3.1 酶浓度的影响 在有足够底物的情况下,而又不受其他因素的影响,则酶的反应速率(v)与酶浓度成正比。即 v=k[E] (1) k为反应速率常数,[E]为酶浓度。 因为有底物足够的条件,因此,对任一酶浓度[E],由(1)式求出的酶的反应速率v应当就是在该酶浓度下的最大反应速率Vmax。 3.2 底物浓度的影响(米氏方程) 实验证明:当酶浓度、温度和pH恒定时,在底物浓度很低的范围内,反应初速与底物浓度成正比;此后,随着底物浓度的增加,反应速率的增加量逐渐减少;最后,当底物浓度增加到一定量时,反应速率达到一最大值Vmax,此时再增加底物浓度也不能使反应速率再增加。1931年,Michaelis与Menten根据中间产物理论提出了能表示整个反应中底物浓度与反应速率关系的公式,称Michaelis-Menten方程或简称米氏方程:

探究酶促反应速率

揭秘酶促反应速率 班级:高一(7) 组长:陈铭皓 组员:林钦泽、谢浩天、戴嘉文 指导老师:戈云、实验室黄老师 摘要:酶促反应是细胞代谢的基本反应。细胞中几乎所有的代谢反应都在 酶的作用下有条不紊地进行着。那么,酶促反应速率与底物浓度又有什么关系呢? 关键词:酶促反应、速率、底物浓度 一、背景 物质代谢是生命活动的基本特征,也是一切生命活动的基础。酶是由活细胞合成的生物催化剂,生物体内几乎所有的代谢反应都是在酶的作用下有条不紊地完成。酶最重要的特征是具有高效的催化能力,因而酶促反应的速率就代表了酶的活性。 酶的活性与很多因素有关,例如底物浓度、酶的浓度、温度、PH值、抑制剂和激活剂等。在本课题中,我们只研究酶促反应速率与底物浓度的数量关系。 二、实验探究 为了探究酶促反应速率与底物浓度的数量关系,我们在化学实验室进行了一次实验。实验药剂和器材如下: 1.普通漏斗一只; 2.500ml容量瓶一只; 3.5ml、50ml、100ml量筒各一只; 4.水槽一只; 5.胶头滴管一只; 6.分液漏斗与锥形瓶各一只; 7.导管、橡皮塞及秒表; 8.质量分数30%的过氧化氢溶液一瓶; 9.新鲜猪肝100克。 实验过程如下: 1.用新鲜猪肝加水研磨,制成猪肝研磨液; 2.定容,配置500毫升的溶液。 3.取50毫升研磨溶液置于锥形瓶,在分液漏斗中加入0.5毫升过氧化

氢溶液,5秒后将气体通入倒置量筒,排水收集,两秒后读出体积, 重复两次,计算平均值,为15毫升; 4.重取50毫升研磨液,分别加入1毫升、2毫升、3毫升、4毫升、6 毫升、8毫升、12毫升、16毫升、150毫升的过氧化氢,重复步骤 3,得到数据25毫升、40毫升、50毫升、57毫升、68毫升、75 毫升、82毫升、90毫升、112毫升; 5.收拾器具。 三、分析 根据数学线性规划原理,分析图像并推导函数关系式的模型。 1.该图像为双曲线,因此其模型可能为 或

pH、激活剂、抑制剂对酶活性的影响 - 实验教学中心

温度、pH、激活剂、抑制剂对酶活性的影响 (间接碘量法) (effects of temperature pH activitor and inhibitor to activity of enzyme) 一、目的 1.了解温度、pH、激活剂、抑制剂对酶活性的影响 2.学习酶活性的判定 二、原理 酶活性大小可以用反应速度来表示,即在单位时间内,酶所催化底物的消耗量或产物的生成量来衡量。酶活性大,反应速度就快。反之则慢。酶促反应速度受多种因素的影响。如温度、pH、激活剂、抑制剂等。 本实验是观察在不同温度,pH,以及缺乏激活剂或有抑制剂的条件下唾液淀粉酶的活性大小。借以验证各种因素对酶活性的影响。 唾液中含有唾液淀粉酶,此酶可以使淀粉逐步水解,最后生成麦芽糖。麦芽糖具有还原性。根据淀粉被唾液淀粉酶水解后产物的生成量(即还原性麦芽糖的多少)判定酶活性的大小。用碘的反滴定法测定还原物的量,还原物多,酶活性大。 具体反应如下: 1、试剂成分(S、H、S试剂):CuSO4、Na2CO3、NaHCO3、KI、KIO3、酒石酸钾钠、草酸钾。 2、判定酶活性大小的化学反应过程: Na2CO3 +2H2O —→2NaOH + H2CO3 CuSO 4+2NaOH —→Cu(OH) 2 ↓+Na2SO4 5KI +KIO3 + 3H 2SO 4 —→3I2+3K2SO4 +3H2O 酶 淀粉———→麦芽糖麦芽糖+Cu++—→麦芽糖氧化产物+Cu+ Cu++ I 2 —→Cu++ + 2I- COO- 草酸钾COO- Cu+++|—————→| >Cu COO- 防止逆反应COO- 剩余I 2 +Na2S2O3—→2I- +Na2S4O6 (与淀粉呈兰色) (与淀粉无色) 3、判定酶活性大小的标志 酶活性大→麦芽糖多→Cu+ 生成量多→I 2 消耗量多→ 剩余I 2 少→Na2S2O3消耗量少 酶活性越大,Na2S2O3消耗量越少。空白实验无酶活性,因此Na2S2O3消耗量最多。与空白实验进行对比,差值越大,说明此条件下酶活性越大。

【课外阅读】影响酶活力的因素1

影响酶活力的因素 米契里斯(Michaelis)和门坦(Menten)根据中间产物学说推导出酶促反应速度方程式,即米-门公式(具体参考《环境工程微生物学》第四章微生物的生理)。由米门公式可知:酶促反应速度受酶浓度和底物浓度的影响,也受温度、pH、激活剂和抑制剂的影响。 (1)酶浓度对酶促反应速度的影响 从米门公式和酶浓度与酶促反应速度的关系图解可以看出:酶促反应速度与酶分子的浓度成正比。当底物分子浓度足够时,酶分子越多,底物转化的速度越快。但事实上,当酶浓度很高时,并不保持这种关系,曲线逐渐趋向平缓。根据分析,这可能是高浓度的底物夹带夹带有许多的抑制剂所致。 (2)底物浓度对酶促反应速度的影响 在生化反应中,若酶的浓度为定值,底物的起始浓度较低时,酶促反应速度与底物浓度成正比,即随底物浓度的增加而增加。当所有的酶与底物结合生成中间产物后,即使在增加底物浓度,中间产物浓度也不会增加,酶促反应速度也不增加。 还可以得出,在底物浓度相同条件下,酶促反应速度与酶的初始浓度成正比。酶的初始浓度大,其酶促反应速度就大。 在实际测定中,即使酶浓度足够高,随底物浓度的升高,酶促反应速度并没有因此增加,甚至受到抑制。其原因是:高浓度底物降低了水的有效浓度,降低了分子扩散性,从而降低了酶促反应速度。过量的底物聚集在酶分子上,生成无活性的中间产物,不能释放出酶分子,从而也会降低反应速度。 (3)温度对酶促反应速度的影响 各种酶在最适温度范围内,酶活性最强,酶促反应速度最大。在适宜的温度范围内,温度每升高10℃,酶促反应速度可以相应提高1~2倍。不同生物体内酶的最适温度不同。如,动物组织中各种酶的最适温度为37~40℃;微生物体内各种酶的最适温度为25~60℃,但也有例外,如黑曲糖化酶的最适温度为62~64℃;巨大芽孢杆菌、短乳酸杆菌、产气杆菌等体内的葡萄糖异构酶的最适温度为80℃;枯草杆菌的液化型淀粉酶的最适温度为85~94℃。可见,一些芽孢杆菌的酶的热稳定性较高。过高或过低的温度都会降低酶的催化效率,即降低酶促反应速度。 最适温度在60℃以下的酶,当温度达到60~80℃时,大部分酶被破坏,发生不可逆变性;当温度接近100℃时,酶的催化作用完全丧失。 (4)pH对酶促反应速度的影响 酶在最适pH范围内表现出活性,大于或小于最适pH,都会降低酶活性。主要表现在两个方面:①改变底物分子和酶分子的带电状态,从而影响酶和底物的结合; ②过高或过低的pH都会影响酶的稳定性,进而使酶遭受不可逆破坏。 (5)激活剂对酶促反应速度的影响 能激活酶的物质称为酶的激活剂。激活剂种类很多,有①无机阳离子,如钠离子、钾离子、铜离子、钙离子等;②无机阴离子,如氯离子、溴离子、碘离子、硫酸盐离子磷酸盐离子等;③有机化合物,如维生素C、半胱氨酸、还原性谷胱甘肽等。许多

底物浓度及抑制剂对酶促反应速度的影响

底物浓度及抑制剂对酶促反应速度的影响 一、实验目的: 1、学习和掌握Km的测定原理和实验方法。 2、掌握竞争性抑制剂对酶活性的影响及竞争性抑制剂表观Km’的测定。 二、实验原理: 1.酶的底物浓度和酶促反应速度的关系一般情况下符合米-曼氏方程: 式中:v为反应初速度;Vmax为最大反应速度;[S]为底物浓度;Km为米氏常数,其单位为mmol/L。Km值是酶的特征性常数,一般来说,Km可以近似地表示酶与底物的亲和力。测定Km值是酶学研究中的一个重要方法。 Lineweaver-Burk作图法(双倒数作图法,图1)是用实验方法测定Km值的最常用的比较简单的方法。Lineweaver-Burk将米氏方程改写成双倒数形式: 1/ v = Km/ Vmax×1/[S] + 1/ Vmax 以1/v-1/[S]作图得一个斜率为Km/ Vmax的直线,将直线外推与横轴相交,其横轴截距为-1/Km ,纵轴截距为1/Vmax ,因此实验时,选择不同的[S],测定相应的v,依L-B双倒数方程作图,即可求得Km 和Vmax;在抑制剂存在时,即可求得表观Km 和 Vmax,竞争性抑制的动力学特点见图2。 2.本实验以碱性磷酸酶(AKP)为例,磷酸苯二钠为底物,磷酸氢二钠为其竞争性抑制剂,茶碱为其非竞争性抑制剂。AKP催化磷酸苯二钠水解产生游离酚和磷酸盐。酚与酚试剂应用液在碱性溶液中生成蓝色的衍生物。根据蓝色的深浅可测出酚的含量,从而算出相应的酶促反应速度(v)。再根据Lineweaver—Burk法作图,计算其Km 值及抑制剂存在时表观Km

值的改变。 三、实验步骤: 1.米氏常数测定按下表操作: 2.抑制剂对酶促反应速度的影响按下表操作: 3.计算以1/A660-1/[S]作图,求出Km及表观Km。

实验 影响酶促反应速度的因素

实验影响酶促反应速度地因素 一、实验目地 通过本实验了解温度、、激活剂、抑制剂对酶促反应速度地影响. 二、实验原理 唾液淀粉酶催化淀粉水解生成各种糊精和麦芽糖.淀粉溶液与碘反应呈蓝色;糊精根据分子大小,与碘反应分别呈蓝、紫、红、无色等不同地颜色;麦芽糖不与碘呈色.唾液淀粉酶地活性受温度、酸碱度、抑制剂与激活剂等地影响. 温度:温度降低,酶促反应减弱或停止;温度升高,反应速度加快.当上升至某一温度时,酶促反应速度达最大值,此温度称为酶地最适温度.由于酶地化学本质是蛋白质,温度过高会导致蛋白质构象地改变,因此如果温度继续升高,反应速度反而会迅速下降甚至完全丧失. 酸碱度:唾液淀粉酶最适为,高于或低于酶地最适值,都将引起酶活性地降低,过酸或过碱地反应条件可使酶活性丧失. 抑制剂与激活剂:酶地活性常受某些物质地影响,能增加酶地活性称为酶地激活剂:降低酶活性且不使酶蛋白变性地称为酶地抑制剂.如为唾液淀粉酶地激活剂,为唾液淀粉酶地抑制剂. 根据上述性质,可以用碘检查淀粉是否水解及其水解程度,间接判断唾液淀粉酶是否存在及其活性大小. 三、试剂及器材 .试剂: %淀粉溶液,%氯化钠溶液,%硫酸铜溶液,%硫酸钠溶液,碘液,磷酸氢二钠(), 柠檬酸溶液(). .器材: 试管,试管夹,恒温水浴锅(℃),吸管,滴管,试管架. 四、实验操作:

.收集唾液:实验者先将痰咳尽, 用自来水漱口, 清除口腔内食物残渣, 再含蒸馏水约 , 作咀嚼咕漱运动, 后吐入小烧杯中备用. .观察温度对酶促反应速度地影响 取试管支,编号,按下表操作: 试剂() 唾液 淀粉 水浴℃(冷却)℃℃ 碘液滴(冷却)滴滴 现象 . 观察对酶促反应速度地影响 ()配制一系列不等地缓冲液. 试剂() 磷酸氢二钠 柠檬酸 ()取试管支,编号,按下表操作: 试剂() 唾液 缓冲液()()() 淀粉 ℃水浴 碘液滴滴滴 现象 观察激活剂和抑制剂对酶促反应速度地影响 取试管支,编号,按下表操作: 试剂滴 淀粉 唾液 蒸馏水——— %氯化钠——— %硫酸铜——— %硫酸钠——— ℃水浴— 碘液滴滴滴滴

酶促反应动力学实验

酶促反应动力学实验

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酶动力学综合实验 实验(一)——碱性磷酸酶Km值的测定 【目的要求】 1.了解底物浓度对酶促反应速度的影响 2.了解米氏方程、Km值的物理意义及双倒数作图求Km值的方法。 【实验原理】 1、碱性磷酸酶: 碱性磷酸酶是广泛分布于人体各脏器器官中,其中以肝脏为最多。其次为肾脏、骨骼、肠和胎盘等组织。但它不是单一的酶,而是一组同功酶。本实验用的碱性磷酸酶是从大肠杆菌中提取的。 2、米氏方程: Michaelis-Menten在研究底物浓度与酶促反应速度的定量关系时,导出了酶促反应动力学的基本公式,即: (1) 式中:v表示酶促反应速度, 表示酶促反应最大速度, [S]表示底物浓度, 表示米氏常数。 3、值的测定主要采用图解法,有以下四种: ①双曲线作图法(图1-1,a) 根据公式(1),以v对[s]作图,此时1/2时的底物浓度[s]值即为Km值,以克分子浓度(M)表示。这种方法实际上很少采用,因为在实验条件下的底物浓度很难使酶达到饱和。实测一个近似值,因而1/2不精确。此外由于v对[S]的关系呈双曲线,实验数据要求较多,且不易绘制。 ②Lineweaver- Burk作图法双倒数作图法(图1-1,b) 实际工作中,常将米氏方程(式(1))作数学变换,使之成为直线形式,测定要方便、精确得多。其中之一即取(1)式的倒数,变换为Lineweaver- Burk方程式: (2)

以对作图,即为y=ax+b形式。此时斜率为,纵截距为。把直线外推与横轴相交,其截距相交,其截距即为—。 ③Hofstee作图法(略) 把(2)式等号两边乘以,得: (3) 以v对作图,这时斜率为,纵截距为,横截距为。 ④Hanas作图法(略) 把(2)式等号两边乘以[S],得: (4) 以对[s]作图,这时斜率为,纵截距为。 (a)(b) 本实验主要以双倒数法,即Lineweaver-Burk作图法来测定碱性磷酸酶Km值。具体原理如下: 本实验以碱性磷酸酶为例,用磷酸苯二钠为其作用物,碱性磷酸酶能分解磷酸苯二钠产生酚和磷酸,在适宜条件下(PH10.0,和60℃),准确反应13分钟。在碱性条件下酚可与酚试剂生成蓝色化合物,以波长620nm比色。在一定条件下色泽深浅与光密度成正比。反应式如下:

酶促反应的影响因素

实验八酶促反应的影响因素 一、目的要求 1.了解温度、pH、激活剂、抑制剂对酶促反应速度的影响。 2.学习检定温度、pH、激活剂、抑制剂影响酶促反应速度的方法。 二、实验原理 在酶促反应中,酶的催化活性与环境温度、 pH有密切关系,通常各种酶只有在一定的温度、pH范围内才表现它的活性,一种酶表现其活性最高时的温度、pH值称为该酶的最适温度、最适pH。 在酶促反应中,酶的激活剂和抑制剂可加速或抑制酶的活性,如氯化钠在低浓度时为唾液淀粉酶的激活剂,而硫酸铜则是它的抑制剂。 本实验利用淀粉水解过程中不同阶段的产物与碘有不同的颜色反应,定性观察唾液淀粉酶在酶促反应中各种因素对其活性的影响。 淀粉(遇碘呈蓝色)→紫色糊精(遇碘呈紫色)→红色糊精(遇碘呈红色)→无色糊精 (遇碘不呈色)→麦芽糖(遇碘不呈色)→葡萄糖(遇碘不呈色)。 所以淀粉被唾液淀粉酶水解的程度,可由水解混合物遇碘呈现的颜色来判断,以此反映淀粉酶的活性,由此检定温度、pH、激活剂、抑制剂对酶促反应的影响。 三、实验器材 试管和试管架、恒温水浴、冰浴、吸量管(1 mL6支、2 mL4支、5 mL4支)、滴管、量筒、玻棒、白瓷板、秒表、烧杯、棕色瓶。 四、实验试剂 1.新鲜唾液稀释液(唾液淀粉酶液):每位同学进实验室自己制备,先用蒸馏水漱口,以清除食物残渣,再含一口蒸馏水,0.5 min后使其流入量筒并稀释至200倍(稀释倍数可因人而异)混匀备用。 2.1%淀粉溶液A(含0.3%NaCl):将1 g可溶性淀粉及0.3 g氯化钠混悬于5 mL蒸馏水中,搅动后,缓慢倒入沸腾的60 mL蒸馏水中,搅动煮沸1 min,冷却至室温,加水至100 mL,置冰箱中保存。 3.1%淀粉溶液B(不含NaCl) 4.碘液:称取2 g碘化钾溶于5 mL蒸馏水中,再加入1 g碘,待碘完全溶解后,加蒸馏水295 mL,混匀贮于棕色瓶中。 5.1%NaCl溶液 6.1%CuSO 溶液 4 7.缓冲溶液系统按下表混合配制。

影响酶促反应速率的因素和实验设计及分析理论

影响酶活性和酶促反应速率的因素 1.温度和pH对酶活性和反应速率的影响 ①请描述两条曲线,解释两图中A、B、C三点。 ②已知温度对某酶促反应速率的影响如左图,请在右图中画出相应的曲线。2.底物浓度和酶浓度对反应速率的影响 底物浓度和酶浓度会影响_____________,但不影响________。 3.其他曲线的分析 实验设计的基础知识 一、完整实验包括的内容 目的、原理、材料用具、步骤、结果及结论 二、实验题型 完整设计、评价补充、补充完善(原理、步骤)、结果分析与结论的得出 三、生物实验设计及分析理论 1.变量(课本P79) 自变量、因变量和检测指标、无关变量 2.实验原则 ①对照原则:只研究自变量对因变量的影响,怎么做? 设置对照实验(对照原则) ②单一变量原则 设计对照实验的最基本的要求是什么? 实验的各组之间,只允许自变量不同,无关变量相同适宜,即遵循单一变量原则。其中,对无关变量控制,要相同适宜。 遵循以上两个原则的目的主要是消除无关变量对结果的影响,使结果只受实验变量的影响。 ③平行重复原则 为了避免偶然因素(实质也是无关变量)对实验的影响,可以采取:1°对每种特定条件下的小组多设置几个;2°或者增加材料个体数,如多粒种子、多株植株、多个个体;3°对于需测量数值的检测指标,重复测量求平均值。 ④科学性原则 实验设计的原理、方法、过程等要科学,能够进行实际操作。 3.对照实验的类型 ①对照实验一般包括对照组和实验组 一般来说,对照组是指实验结果事先已知的,或者自然常态条件下的一组实验。对照组一般不给自变量处理(如喷洒等量蒸馏水,饲喂不含生长激素的饲料)或不处理(如验证光是光合作用的条件,对照组放在正常有光的条件下,不做遮光处理)②空白对照、自身对照、相互对照 在一个实验中,若对照组是单独存在的一个组,此对照组称空白对照组,含有空白对照组的整个实验称空白对照实验。没有空白对照组的实验称为对比实验。 在同一实验对象上先后进行不同的处理,形成自身对照。实验组和其他实验组之间相互形成对照,称为相互对照。 四、实验题解答策略(无论哪种题型都实用) 1.抓变量的分析(关键) ①确定自变量、因变量、无关变量 从题目(文字、图、表、曲线)、提供材料用具、操作过程、实验目的、原理出发 ②注意因变量和观测指标之间的关系 ③控制自变量和因变量: 遵循“对照”、“单一变量”、“等量”等原则 ④实验课题或目的及其结论的规范表达 实验课题或目的:探究自变量对因变量的影响;或者探究自变量与因变量之间的关系。 实验结论:自变量对因变量有什么样的影响;或者在一定范围内随着自变量的什么样的变化,因变量怎么变2.抓实验过程分析 实验步骤的一般表述:第一步:取材、分组、编号;第二步:进行实验处理,控制自变量;第三步:相同且适宜条件下培养或放置;第四步:检测、观察、记录 3.实验结果及结论分析 ①探究实验的结果预测:探究性实验的结果和结论不止一种。表述的一般句式是“如果……(现象1),则……(结论1),如果……(现象2),则……(结论2)”,且结果和结论必须符合逻辑关系。 ②验证实验结果预测结果是唯一的。 ③分析结果得出结论 前提是找出自变量和因变量,使得结论与实验目的保持一致。 表述要规范、完整、准确,表述技巧前面已经总结。

实验16酶的特异性和影响酶反应速度的因素

实验16 酶的特异性和影响酶反应速度的因素 一、目的 1、了解酶的特异性。 2、了解温度、pH值、激活剂和抑制剂等因素对酶反应速度的影响。 3、掌握检查酶的特异性,酶的激活剂和抑制剂影响酶反应速度的方法及原理。 4、学习测定酶最适pH值的方法。 二、原理 酶是生物体中具有催化功能的蛋白质,因此也叫生物催生剂。生物体内存在多种多样的酶,从而使生物体在温和的条件下能迅速完成复杂的生物化学反应。 酶具高度的特异性。所谓特异性是指一种酶能对一种化合物或一类化合物起催化作用,而不能对别的物质发生催化反应。 淀粉和蔗糖无还原性。唾液淀粉酶水解溶粉生成有还原性的麦芽糖,但不能催化蔗糖水解。蔗糖酶能催化蔗糖水解产生还原性的葡萄糖和果糖,但不能催化淀粉水解,用Benedict试剂检查糖的还原性。 温度和pH对酶的活性有显著的影响,使反应速度达最大反应值时的温度称为某种酶作用的最适温度。大多数动物酶的最适温度为37℃~40℃,植物酶的最适温度为50℃~60℃,能使酶表现其活性最高时的pH值称为该酶的最适pH值,不同酶的最适pH值不同。 酶的活性常受某些物质的影响,能使酶活性增加的物质称为酶的激活剂,能使酶的活性降低的物质称为酶的抑制剂。氯离子为唾液淀粉酶的激活剂,铜离子为其抑制剂。 三、材料、试剂与器具 (一)材料 1、干酵母 2、黄豆粉 (二)试剂 1、2%蔗糖溶液:蔗糖是典型的非还原糖,若商品蔗糖中还原糖含量超过一定标准,则呈现还原性,这种蔗糖不能使用,所以实验必须进行检查,本实验用的蔗糖至少应是分析纯的试剂。 2、0.3%氯化钠的1%淀粉溶液(新配制)。 3、释释200倍的新鲜唾液(5滴唾液,加蒸馏水稀释至50毫升)。 4、蔗糖酶溶液:取干酵母100克,置于乳钵内,加适量的蒸馏水和少量石英砂,用力研磨提取1小时,再加蒸馏水使总体积约500毫升,过滤,将滤液保存于冰箱备用。 5、本尼迪克特试剂(Benedict):将硫酸铜17.3克溶于100毫升热蒸馏水中,冷却,稀释至150毫升,取柠檬酸钠173克及无水碳酸钠(Na2CO3)100克,加水600毫升,加热使之溶解,冷后后稀释至850毫升。最后把硫酸铜溶液缓缓倒入柠檬酸钠一碳酸钠溶液中,摇匀,用细口瓶贮存,此试剂可以保存很久。 6、0.1%淀粉溶液。 7、1%氯化钠溶液。 8、1%硫酸铜溶液 9、1%的硫酸钠溶液 10、碘化钾—碘溶液(稀)。 11、0.3%氯化钠0.2%淀粉溶液。 12、1%尿素溶液

最新酶促反应动力学实验资料

酶动力学综合实验 实验(一)——碱性磷酸酶Km值的测定 【目的要求】 1.了解底物浓度对酶促反应速度的影响 2.了解米氏方程、Km值的物理意义及双倒数作图求Km值的方法。 【实验原理】 1、碱性磷酸酶: 碱性磷酸酶是广泛分布于人体各脏器器官中,其中以肝脏为最多。其次为肾脏、骨骼、肠和胎盘等组织。但它不是单一的酶,而是一组同功酶。本实验用的碱性磷酸酶是从大肠杆菌中提取的。 2、米氏方程: Michaelis-Menten 在研究底物浓度与酶促反应速度的定量关系时,导出了酶促反应动力学的基本公式,即: (1) 式中:v表示酶促反应速度, 表示酶促反应最大速度, [S]表示底物浓度, 表示米氏常数。 3、值的测定主要采用图解法,有以下四种: ①双曲线作图法(图1-1,a) 根据公式(1),以v对[s]作图,此时1/2时的底物浓度[s]值即为Km值,以克分子浓度(M)表示。这种方法实际上很少采用,因为在实验条件下的底物浓度很难使酶达到饱和。实测一个近似值,因而1/2不精确。此外由于v对[S]的关系呈双曲线,实验数据要求较多,且不易绘制。 ②Lineweaver- Burk作图法双倒数作图法(图1-1,b) 实际工作中,常将米氏方程(式(1))作数学变换,使之成为直线形式,测定要方便、精确得多。其中之一即取(1)式的倒数,变换为Lineweaver- Burk方程式: (2)

以对作图,即为y=ax+b形式。此时斜率为,纵截距为。把直线外推与横轴相交,其截距相交,其截距即为—。 ③Hofstee作图法(略) 把(2)式等号两边乘以,得: (3) 以v对作图,这时斜率为,纵截距为,横截距为。 ④Hanas作图法(略) 把(2)式等号两边乘以[S],得: (4) 以对[s]作图,这时斜率为,纵截距为。 (a)(b) 本实验主要以双倒数法,即Lineweaver- Burk作图法来测定碱性磷酸酶Km值。具体原理如下: 本实验以碱性磷酸酶为例,用磷酸苯二钠为其作用物,碱性磷酸酶能分解磷酸苯二钠产生酚和磷酸,在适宜条件下(PH10.0,和60℃),准确反应13分钟。在碱性条件下酚可与酚试剂生成蓝色化合物,以波长620nm比色。在一定条件下色泽深浅与光密度成正比。反应式如下:

4.1.3. 影响酶促反应速率的因素

4.1.3. 影响酶促反应速率的因素 [目标导读] 1.结合教材P67,设计实验探究pH和温度变化对酶活性的影响。2.结合教材P68,归纳影响酶促反应速率的因素,并能分析相关曲线。 [重难点击] 温度和pH变化对酶活性影响的有关曲线。 一pH对酶促反应速率的影响 一个小组的同学利用酵母菌液中的过氧化氢酶、过氧化氢溶液、滤纸、pH 试纸、温度计、烧杯等器具和材料,设计了如下实验(实验装置如图),请结 合教材P67“课题研究”分析pH对酶促反应速率的影响。 1.实验过程 (1)将若干同样大小的滤纸片(1 cm2)浸入酵母菌溶液,取出后晾干,滤纸片 上附着有。 (2)在4只烧杯中盛入体积分数为2%、pH分别为的 过氧化氢溶液(温度 ),再一片片地放入的滤纸片。 在滤纸片上的催化下,H2O2分解为H2O和O2,氧气泡会附着在滤纸片上。随着氧气泡的增多,烧杯底部的滤纸片会,直至浮出液面。 (3)滤纸片接触液面后会下沉,直至烧杯底部,然后由烧杯底部上浮,直至浮出液面,及时记录整个过程所用的时间(t)。 (4)以1/t为纵坐标(酶促反应速率),pH为横坐标,绘制曲线图。 2.在下面坐标系中画出实验结果的图像。 3.下图是pH对胃蛋白酶和胰蛋白酶活性的影响曲线,请分析: (1)酶的作用需要适宜的pH:每一种酶内才有活性,pH 或都会影响酶的活性。一种酶在某一pH时活性最大,此pH称为。 (2)不同的酶,最适pH可能。 (3)过酸、过碱会导致酶的破坏,使酶失活。 特别提醒 在设计该实验时,特别应注意的一点就是,对照组与各实验组除pH不同外,其他条件都要完全相同。否则,不能说明酶的活性出现差异就是pH影响的结果,这就是“单一变量原则”。

实验报告_不同因素对酶的影响

课程名称: 指导老师: 成绩: 实验名称: 实验类型: 分离鉴定实验 同组学生姓名: 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 Ⅰ.酶的基本性质——底物专一性 一、实验目的和要求 1. 了解酶的专一性。 2. 掌握验证酶的专一性的基本原理及方法。 3. 学会排除干扰因素,设计酶学实验。二、实验基本原理 酶是一种具有催化功能的蛋白质。酶蛋白结构决定了酶的功能——酶的高效性,酶催化的 反应(酶促反应)要比相应的没有催化剂的反应快103-1017 倍。 酶催化作用的一个重要特点是具有高度的底物专一性,即一种酶只能对某一种底物或一类底物起催化作用,对其他底物无催化反应。根据各种酶对底物的选择程度不同,它们的专一性可以分为下列几种: 1.相对专一性 一种酶能够催化一类具有相同化学键或基团的物质进行某种类型的反应。 2.绝对专一性: 有些酶对底物的要求非常严格只作用于一种底物,而不作用于任何其他物质。如脲酶只能催化尿素进行水解而生成二氧化碳和氨。如麦芽糖酶只作用于麦芽糖而不作用其它双糖,淀粉酶只作用于淀粉,而不作用于纤维素。 3.立体异构专一性 有些酶只有作用于底物的立体异构物中的一种,而对另一种则全无作用。如酵母中的糖酶类只作用于D-型糖而不能作用于L-型的糖。 本实验以唾液淀粉酶、蔗糖酶对淀粉、蔗糖水解反应的催化作用来观察酶的专一性。采用Benedict 试剂检测反应产物。 Benedict 试剂是碱性硫酸铜溶液,具有一定的氧化能力,能与还原性糖的半缩醛羟基发生 氧化还原反应,生成砖红色氧化亚铜沉淀。 Na 2CO 3+ 2H 2O 2NaOH + H 2CO 3 CuSO 4+ 2NaOH Cu(OH)2+ Na 2SO 4 还原糖(—CHO or —C=O)+ 2Cu(OH)2 Cu 2O (砖红色或黄色) + 2H 2O + 糖的氧化产物 在分子结构上,淀粉几乎没有,而蔗糖、棉子糖全无半缩醛基,它们均无还原性,因此它们与Benedict 试剂无呈色反应。 淀粉被淀粉酶水解,产物为葡萄糖;蔗糖和棉子糖被蔗糖酶水解,其产物为果糖和葡萄糖,它们都为具有自由半缩醛羟基的还原糖,与Benedict 试剂共热,即产生红棕色Cu2O 沉淀。本实验以此颜色反应观察淀粉酶、蔗糖酶对淀粉和蔗糖的水解作用。 三、实验材料与试剂 1、实验材料⑴ 蔗糖酶(样品Ⅳ);⑵ 新鲜唾液(含唾液淀粉酶); 2、实验试剂⑴ 蔗糖酶液 蔗糖酶液(样品Ⅳ)加蒸馏水适当稀释,备用;⑵ 唾液淀粉酶液(学生自制) 取0.5mL 唾液至25ml 量筒中,用蒸馏水(稀释)到25ml ,用棉花过滤备用。唾液稀倍数因人而异,可稀释50~生物化学实验(甲) 酶的基本性质实验——底物专一性剂、激活剂和抑制、最适温度

1酶量增加一倍时的底物浓度和反应速度的关系曲线

酶量增加一倍时的底物浓度和反应速度的关系曲线 (2007-08-20 20:40:01) 转载▼ 标签: 教育杂谈 高考 生物 分类:题里题外 [2003年上海高考生物第11题]下图纵轴为酶反应速度,横轴为底物浓度,其中正确表示酶量增加1倍时,底物浓度和反应速度关系的是 命题者提供的参考答案是B。但在K12生物论坛的讨论中,很多老师认为应该选A。也有老师说虽然知道应该选B,但总觉得理由不充分。笔者认为,要正确理解这道题目,首先是必须弄懂酶促反应速度(题目中如此,其实正确的说法,应该称为“酶促反应速率”)的含义,其次要有酶促反应的动力学的有关知识作为基础。下面,笔者先把那些认为应该选A的老师提出的理由整理出来,然后介绍酶促反应速率的含义以及酶促反应的动力学的有关知识,并在此基础上阐述该题正确答案是B的理由。 1 许多老师选A的理由 先观察A、B选项中任何一条曲线,曲线的前半段,随横坐标底物浓度的增加,纵坐标酶促反应速度也增加,说明底物浓度是此时反应速度增加的限制因素。此时,即使增加酶量也不会使反应速度也增加。而曲线的后半段反应速度不再随底物浓度变化而变化,说明底物足够,此时底物浓度已不是反应速度增加的限制因素了;此时,酶的数量则相对不足,此时增加酶量会使反应速度加快。综上所述,正确的曲线应该是最初两条曲线重合,底物浓度足够多时才能体现出酶的数量对反应速度的影响。 2 酶促反应速率的概念 酶促反应的速率(v),一般是以单位时间内底物被分解的量来表示的。假设x克蔗糖在t时间内被一定的蔗糖酶水解为葡萄糖和果糖,则x/t即为蔗糖酶反应的速率。

酶促反应在开始的初期速率较大,一定时间后,由于反应产物浓度逐渐增加,反应速率渐渐下降,最后完全停止。如果底物浓度相当大,而pH及温度又保持恒定,则在反应初期的一定短时限内,酶的反应速率尚不受反应产物的影响,可以保持不变。故测酶的反应速率一般只测反应开始后的初速,而不是测反应达到平衡时所需要的时间。 3 酶促反应的动力学(影响酶反应的因素)的相应知识 酶促反应的速率是受酶浓度、底物浓度、pH、温度、反应产物、变构效应、活化剂和抑制剂等因素的影响的。下面仅讨论与此题有关的酶浓度和底物浓度的影响。 3.1 酶浓度的影响 在有足够底物的情况下,而又不受其他因素的影响,则酶的反应速率(v)与酶浓度成正比。即 v=k[E] (1) k为反应速率常数,[E]为酶浓度。 因为有底物足够的条件,因此,对任一酶浓度[E],由(1)式求出的酶的反应速率v应当就是在该酶浓度下的最大反应速率Vmax。 3.2 底物浓度的影响(米氏方程) 实验证明:当酶浓度、温度和pH恒定时,在底物浓度很低的范围内,反应初速与底物浓度成正比;此后,随着底物浓度的增加,反应速率的增加量逐渐减少;最后,当底物浓度增加到一定量时,反应速率达到一最大值Vmax,此时再增加底物浓度也不能使反应速率再增加。1931年,Michaelis与Menten根据中间产物理论提出了能表示整个反应中底物浓度与反应速率关系的公式,称Michaelis-Menten方程或简称米氏方程: v=Vmax[S]/(Km+[S]) (2) 公式中,v为反应速率,Vmax为最大速率,Km为米氏常数。 Km是酶的特征常数之一,在数值上等于酶促反应速率达到最大速率一半(v=Vmax/2)时的底物浓度,单位为mol/L。 4 正确答案是B的理由 对于底物浓度较大时,增加酶量可以增大反应速率这一结论,大家都没有异议。现在大家争议的焦点,就是在底物浓度很小时,增加酶量能否增大反应速率?对于这一问题的不同回答,决定上述高考题的答案选择:如果回答是肯定的,那么此题的正确答案是B;反之,正确答案就是A了。下面笔者为大家仔细分析一下这个问题。 上述题目中只涉及一种酶,从上面引述的酶促反应的动力学的相关知识中我们看到,对于同一种酶来说,Km为定值。题目中涉及的酶浓度有2种,从上面引述的酶促反应的动力学的相关知识中我们看到,酶的最大反应速率Vmax 与酶浓度[E]成正比。而根据米氏方程,酶的反应速率v与最大速率Vmax成正比。由此我们可以得出结论:在底物浓度一定时,酶促反应速率v与酶浓度[E]成正比。即使在底物浓度[S]很小时,酶的浓度不同,反应速率也不会相同。酶的浓度增加1倍,反应速率也会相应增加1倍。

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