酶促反应的特点与作用机制
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酶促反应的特点和作用机制
宝鸡职业技术学院
20～20学年度第学期
教师课时授课教案
学科系：医学院授课教师：
专业：科目：生物化学
教研室主任签字：学科系系办主任签字：年月日年月日
酶促反应的特点和作用机制
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第二节酶促反应的特点与作用机制
一、酶促反应的特点
酶是一类催化剂，具有一般催化剂的特征:在化学反应前后没有
质和量的改变;只能催化热力学上允许进行的反应;只加速可逆反应的进程，不改变平衡点;对可逆反应的正反应和逆反应都具有催化作用。但酶的化学本质是蛋白质，又具有一般催化剂所没有的特征。
(一）高度的催化效率
酶的催化效率通常比非催化反应高108～1020倍，比一般催化剂高107-1013倍。例如蔗糖酶催化蔗糖水解的速率是h+催化作用的2.51012倍，脲酶催化尿素的水解速率是h+催化作用的71012倍，且不需要较高的反应温度。研究表明，酶能更有效地降低反应的活化能，使参与反应的活化分子数量显著增加，从而大大提高酶的催化效率。
(二)高度的专一性
一种酶只能催化一种或一类化合物，或一种化学键，发生一定的化学反应，生成一定的产物，这种特性称为酶的专一性或特异性。根据酶对底物选择的严格程度不同，酶的专一性可分为三种类型。
1.绝对专一性酶只作用于某一特定的底物，进行一种专一的反应，生成一种特定的产物，称为绝对专一性。例如，尿酶只催化尿素水解成nh3和co2，而对尿素的衍生物如甲基尿素没有催化作用。
2.相对专一性有些酶能作用于一类化合物或一种化学键，这种不太严格的选择性称为相对专一性。如磷酸酶对一般的磷酸键都能水解，不论是甘油磷酸酯，还是葡萄糖磷酸酯;蔗糖酶不仅水解蔗糖，
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也能水解棉子糖，使之生成蜜二糖和果糖。
3.立体异构专一性有些酶对底物的立体构型有要求，仅作用于底物的一种立体异构体，这种特性称为酶的立体异构专一性。如L-氨基酸氧化酶只作用于L-氨基酸，对D-氨基酸则没有催化作用;淀粉酶只能水解淀粉中的α-1，4-糖苷键，而不能水解纤维素中的β-1，4-糖苷键。
(三)酶具有不稳定性
酶所催化的反应都是在比较温和的条件下进行的，如常温、常压、接近中性的环境等。由于酶的化学本质是蛋白质，任何能引起蛋白质变性的理化因素，如强酸、强碱、重金属盐、高温、紫外线、x射线等均能影响酶的催化活性，甚至使酶完全失活。
(四)酶促反应具有可调节性
酶促反应受多种因素的调控，以适应内外环境变化和生命活动的需要。例如在细胞内酶的分布具有区域化;酶原的激活使酶在合适的环境被激活和发挥作用;代谢物对关键酶、变构酶的抑制与激活和酶的共价修饰等调节;酶的含量受到酶蛋白合成的诱导、阻遏与酶降解速率的调节。
二、酶的作用机制
(一)酶能更有效地降低反应活化能
在任何一种热力学允许的反应体系中，底物分子所含能量各不相
同，只有那些能量达到或超过一定水平的过渡态分子(即活化分子)オ有可能发生化学反应，底物分子达到活化分子所需要的最小能量称为
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活化能。活化能是底物分子从初态转化到过渡态所需的能量。与一般催化剂相比，酶能更有效、更显著地降低反应所需的活化能，使底物只需较少的能量便可转变成活化分子，故其催化效率极高，能大幅度加快反应速度(图3-4)。
(二)酶一底物复合物的形成与诱导契合假说
酶降低活化能的机制，可用中间产物学说来解释。在酶促反应中，
酶(e)先与底物(s）形成不稳定的酶一底物复合物(es)，后者再分解成酶(e)和产物(p)这一过程即为中间产物学说。
e+s?es→e+p
中间产物es的形成，不是锁与钥匙式的机械关系，而是酶与底物相互接近时，其结构相互诱导、相互变形和相互适应，进而相互结合的结果，这一过程称为诱导契合假说。
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酶促反应的影响因素影响
酶促反应的影响因素影响 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。 0.2 mol/L磷酸氢二钠溶液 0.1 mol/L柠檬酸溶液 pH 体积/ mL 体积/ mL 5.0 5.15 4.85 5.8 6.05 3.95 6.8 7.72 2.28 8.0 9.72 0.28 五、操作步骤 1(温度对酶促反应的影响 取3支试管编号，按下表进行操作: 反应温淀粉酶酶液处理温1%淀粉溶试管pH6.8缓冲溶度/ 液体积度/ 液A体积/ 观察结果号液体积/ mL ?，10 / mL ?，5 min mL min 1 1 0 2 1 0
第三章 酶
第三章酶 Enzyme 一、授课章节及主要内容：第四章酶 二、授课对象：临床医学、预防、法医（五年制）、临床医学（七年制） 三、授课学时 本章共6学时4节课时（每个课时为45分钟）。讲授安排如下： 第一学时：概述；第一节酶的分子结构与功能 第二学时：第二节酶促反应的特点与机制 第三、四、五学时：酶促反应机制；第三节酶动力学 第六学时：第四节酶的调节 四、教学目的与要求 在掌握蛋白质结构与功能的基础上进一步掌握酶活性中心的结构与功能；酶促反应的特点与机制；酶动力学的概念及影响酶促反应的因素以及机体如何调节酶活性，为临床学习与应用打下基础。 五、重点与难点 重点：掌握酶活性中心的概念；酶促反应的特点与机制；酶动力学的概念及影响酶促反应的因素。 难点：抑制剂对酶活性的影响 六、教学方法及授课大致安排 以面授为主，适当结合临床提问启发。每次课预留5分钟小结本次课掌握内容及预留复习题，全章结束后小结本章内容。 七、主要外文专业词汇 八、思考题 1. 试述酶能加速化学反应的机制。
2. 试述在酶促反应中酶蛋白与辅酶（辅基）的相互关系。 3. 比较三种可逆性抑制作用的特点。 4. 试述竞争性抑制的特点及磺胺类药物抑菌的机制。 5. 别构调节有何生理意义？ 九、教材与教具：人民卫生出版社《生物化学》第六版 十、授课提纲(或基本内容) 概述 Introduction 一．酶的生物学重要性 一切生物都须不断地进行新陈代谢过程，以维持它们的生命活动，而酶是生物用以进行代谢过程的工具。因为物质代谢过程都需要酶的催化作用，在体内只有极少数不需酶参加而自发进行的化学反应。有些在体外能自发进行的化学反应例：H2O+CO2 = H2CO3。在体内也要依赖特殊的酶---碳酸酐酶的催化。在酶的作用下，生物体内复杂的化学反应，能在温和的条件下迅速，准确，平稳而且有规律的进行。 我们来看看食物蛋白质在体内外的分解情况：在体内温和的条件（近中性pH。37℃）下食物蛋白质就能迅速彻底水解成AA，而且AA不会遭破坏。而在体外实验室中食物蛋白质需加入30%的硫酸，100℃，24h，才能彻底水解成氨基酸，但在这一过程中有些AA会遭破坏，因而不能得到全部AA。 因为物质代谢过程都需要酶的催化作用，所以从总体来说：没有酶催化就没有新陈代谢。 酶不仅是生物进行代谢过程的工具，而且酶也是生物自身产生的特殊蛋白质，所以还可以通过改变酶的活性，控制和调节代谢过程的强度，使代谢过程能经常地与周围环境保持平衡。 例：在温带生活的人，每日三餐以糖为主食造成体内糖代谢过程的酶类活性比较强。而在寒带生活的爱斯基摩人，每天摄取动物性食品为主，随脂肪摄入引起有关脂肪代谢的酶类活性比较强，同时不易产生酮症。 二、生物催化剂的定义 迄今为止，人们已发现了两类生物催化剂（biocatalyst） （一）酶：酶是一类由生物活细胞所产生的以蛋白质为主要成分，对其特异底物（substrate）起高效催化作用的蛋白质。是机体内催化各种代谢反应最主要的催化剂。 （二）核酶（ribozyme）：是具有高效、特异催化作用的核酸。是近年来发现的一类新的生物催化剂，其主要作用是参于RNA的剪接。
生物化学_酶习题
习题1: .单选题 1．关于酶的叙述哪一个是正确的？ A．酶催化的高效率是因为分子中含有辅酶或辅基 B．所有的酶都能使化学反应的平衡常数向加速反应的方向进行 C．酶的活性中心中都含有催化基团 D．所有的酶都含有两个以上的多肽链 E．所有的酶都是调节酶 2．酶作为一种生物催化剂，具有下列哪种能量效应 A．降低反应活化能 B．增加反应活化能 C．增加产物的能量水平 D．降低反应物的能量水平 E．降低反应的自由能变化 3．酶蛋白变性后其活性丧失，这是因为 A．酶蛋白被完全降解为氨基酸 B．酶蛋白的一级结构受破坏 C．酶蛋白的空间结构受到破坏 D．酶蛋白不再溶于水 E．失去了激活剂 4.下列哪一项不是酶促反应的特点？ A．酶有敏感性B．酶的催化效率极高C．酶能加速热力学上不可能进行的反应D．酶活性可调节E．酶具有高度的特异性 5．酶的辅酶是 A．与酶蛋白结合紧密的金属离子 B．分子结构中不含维生素的小分子有机化合物 C．在催化反应中不与酶的活性中心结合 D．在反应中作为底物传递质子、电子或其他基团 E．与酶蛋白共价结合成多酶体系 6．下列酶蛋白与辅助因子的论述不正确的是 A．酶蛋白与辅助因子单独存在时无催化活性 B．一种酶只能与一种辅助因子结合形成酶 C．一种辅助因子只能与一种酶结合成全酶 D．酶蛋白决定酶促反应的特异性 E．辅助因子可以作用底物直接参加反应 7．含有维生素B的辅酶是 A．NAD B．FAD C．TPP, D．CoA E．FMN 8．下列哪种辅酶中不含核苷酸？ A.FAD B．FMN C．FH4 D NAD E．CoASH 9．有关金属离子作为辅助因子的作用，论述错误的是 A．作为酶活性中心的催化基团参加反应
酶促反应动力学实验
“蛋白酶凝乳特性研究” 1.实验目的 通过研究胃蛋白酶、木瓜蛋白酶作用于脱脂乳的最适凝乳温度、最适pH值、以及金属离子对酶凝乳效果的影响，使学生掌握酶学研究的基本方法，从而掌握生物化工研究的一些基本理论和主要思路，为科研开发打下必要的基础。 2.实验原理 胃蛋白酶、木瓜蛋白酶等具有很强的蛋白质催化特性，又具有良好的凝乳特性。因脱脂乳含大量酪蛋白，木瓜蛋白酶的凝乳特性主要表现为随机切割精氨酶-苯丙氨酸的肽键，达到破坏蛋白质稳定的效果，进而发生凝乳。奶酪的生产以前主要利用牛凝乳酶达到凝乳效果，但牛凝乳酶主要是从小牛的第四胃中提取得来，其来源受到极大的限制，通过研究蛋白酶、木瓜蛋白酶的凝乳特性并对其进行优化，一定程度地缓解凝乳酶来源的紧缺状态。 3.实验材料、仪器和试剂 3.1实验材料优质脱脂乳 3.2实验药品和器皿
3.3试剂 （1）配制浓度为100g/L的脱脂乳1000ml,混匀后待用。（5组） （2）配制浓度为10g/L的木瓜蛋白酶液和浓度为2g/L胃蛋白酶溶液各500ml，混匀后待用。（5组） （3）配制0.1mol/L NaOH和0.1mol/L的HCl溶液各1000ml,用于调节溶液pH 值。（5组） 4.操作步骤 4.1木瓜蛋白酶（胃蛋白酶）凝乳活力的测定 取 5mL100g.L-1的脱脂乳,在65℃下保温5min,加入0.5mL10g.L-1的木瓜蛋白酶液（或胃蛋白酶液）,迅速混合均匀,准确记录从加入酶液到乳液凝固的时间(s)。把40min凝固1mL100g.L-1的脱脂乳的酶量定义为一个索氏单位(Soxhletunit),并以相对活性(RU)表示各因素的影响效果。SU=（2400/T）×（5 / 0.5）。式中:T为凝乳时间(s) RU(％)=（各因素下SU / 最大SU）×100 4.2酶的最适凝乳温度的测定：分别在55,60,65,70, 75℃下测定酶凝乳活性。 4.3酶的热稳定性：酶液分别在55 ，60，65,70,75℃下处理10,30,60min后, 测定酶的凝乳活性。（上述温度对凝乳特性研究，可根据实际情况，缩小两个水平间的差距） 4.4 pH对酶凝乳效果的影响：用0.1mol/LHCl和0.1mol/L NaOH将100g/L的 脱脂乳的pH调到6.0,6.5,7,7.5，8在65℃下测定酶的凝乳活性。 4.5 酶对pH的稳定性：用0.1mol/L HCl和0.1moL/LNaOH将酶液调到pH为 4.0, 5.0, 6.0, 7.0, 8.0,室温下(约25℃)放置1h后,再将酶液pH调到6.0, 在65℃下测定酶的凝乳活性。（上述pH对凝乳特性研究，可根据实际情况，缩小两个水平间的差距） 4.6 NaCl对酶活的影响：在酶液中添加0.2,0.5,0.8,1.1,1.5 (%)浓度的NaCl 溶液，分别测定酶的凝乳活性。 4.7 Ca2+、Mg2+、K+对酶凝乳效果的影响：在乳液中添加CaCl 2,MgCl 2 、KCl使其 含量分别为0.2,0.5,0.8, 1.1,1.4 (%),然后测定酶的凝乳活性。（上述离子对凝乳特性研究，可根据实际情况，缩小两个水平间的差距）
酶及影响酶促反应的因素
生物一轮复习导学提纲(12) 必修一：酶及影响酶促反应的因素 班级______ 学号______ 姓名___________ 1.回答下列有关酶的问题： ⑴与无机催化剂相比，酶具有________性、________性，并且需要____________的条件。 ⑵酶的专一性是指每一种酶只能催化_____________________化合物的化学反应。 ⑶一种叫RNaseP的酶，它是由20%的蛋白质和80%的RNA组成。科学家将这种酶的蛋白质除去，同时提高镁离子的浓度，留下来的RNA仍具有与该酶相同的催化活性。这一事实说明____ ___________________________。 ⑷酶催化作用实质是_______________________________________。 ⑸酶促反应的速率通常用单位时间内________________或__________________来表示。 ⑹酶的基本组成单位是_____________________________，细胞中酶的合成场所有____________ ______________________________。 2.活化能是指底物分子从初态转变到活化态所需 的能量。右图为酶促反应过程中活化能的改变， 据图可得出哪些结论。 3.下为影响酶活性的因素图解，据图分析： ⑴甲为酶的活性受温度影响示意图： ①经高温处理过的细菌，在温度降至最适温度时，能否继续存活？为什么？ ②经冷冻处理过的细菌，在温度升至最适温度时，能否继续存活？为什么？ ③通过该曲线的分析，你能得出什么结论？ ⑵乙为胰蛋白酶的活性受pH影响的示意图：
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第二节酶促反应的特点与作用机制 一、酶促反应的特点 酶是一类催化剂，具有一般催化剂的特征:在化学反应前后没有质和量的改变;只能催化热力学上允许进行的反应;只加速可逆反应的进程，不改变平衡点;对可逆反应的正反应和逆反应都具有催化作用。但酶的化学本质是蛋白质，又具有一般催化剂所没有的特征。 (一）高度的催化效率 酶的催化效率通常比非催化反应高108～1020倍，比一般催化剂高107-1013倍。例如蔗糖酶催化蔗糖水解的速率是H+催化作用的2.5×1012倍，脲酶催化尿素的水解速率是H+催化作用的7×1012倍，且不需要较高的反应温度。研究表明，酶能更有效地降低反应的活化能，使参与反应的活化分子数量显著增加，从而大大提高酶的催化效率。 (二)高度的专一性 一种酶只能催化一种或一类化合物，或一种化学键，发生一定的化学反应，生成一定的产物，这种特性称为酶的专一性或特异性。根据酶对底物选择的严格程度不同，酶的专一性可分为三种类型。 1.绝对专一性酶只作用于某一特定的底物，进行一种专一的反应，生成一种特定的产物，称为绝对专一性。例如，尿酶只催化尿素水解成NH3和CO2，而对尿素的衍生物如甲基尿素没有催化作用。 2.相对专一性有些酶能作用于一类化合物或一种化学键，这种不太严格的选择性称为相对专一性。如磷酸酶对一般的磷酸键都能水解，不论是甘油磷酸酯，还是葡萄糖磷酸酯;蔗糖酶不仅水解蔗糖，
也能水解棉子糖，使之生成蜜二糖和果糖。 3.立体异构专一性有些酶对底物的立体构型有要求，仅作用于底物的一种立体异构体，这种特性称为酶的立体异构专一性。如L-氨基酸氧化酶只作用于L-氨基酸，对D-氨基酸则没有催化作用;淀粉酶只能水解淀粉中的α-1，4-糖苷键，而不能水解纤维素中的β-1，4-糖苷键。 (三)酶具有不稳定性 酶所催化的反应都是在比较温和的条件下进行的，如常温、常压、接近中性的环境等。由于酶的化学本质是蛋白质，任何能引起蛋白质变性的理化因素，如强酸、强碱、重金属盐、高温、紫外线、X射线等均能影响酶的催化活性，甚至使酶完全失活。 (四)酶促反应具有可调节性 酶促反应受多种因素的调控，以适应内外环境变化和生命活动的需要。例如在细胞内酶的分布具有区域化;酶原的激活使酶在合适的环境被激活和发挥作用;代谢物对关键酶、变构酶的抑制与激活和酶的共价修饰等调节;酶的含量受到酶蛋白合成的诱导、阻遏与酶降解速率的调节。 二、酶的作用机制 (一)酶能更有效地降低反应活化能 在任何一种热力学允许的反应体系中，底物分子所含能量各不相同，只有那些能量达到或超过一定水平的过渡态分子(即活化分子)オ有可能发生化学反应，底物分子达到活化分子所需要的最小能量称为
酶促反应的特点与作用机制
酶促反应的特点与作用机制 以下是为大家整理的酶促反应的特点与作用机制的相关范文，本文关键词为酶促,反应,特点,作用,机制,酶促,反应,特点,作用,机制,，您可以从右上方搜索框检索更多相关文章，如果您觉得有用，请继续关注我们并推荐给您的好友，您可以在医药卫生中查看更多范文。 酶促反应的特点和作用机制 宝鸡职业技术学院 20～20学年度第学期 教师课时授课教案
学科系：医学院授课教师： 专业：科目：生物化学 教研室主任签字：学科系系办主任签字：年月日年月日 酶促反应的特点和作用机制 宝鸡职业技术学院 第二节酶促反应的特点与作用机制 一、酶促反应的特点 酶是一类催化剂，具有一般催化剂的特征:在化学反应前后没有
质和量的改变;只能催化热力学上允许进行的反应;只加速可逆反应的进程，不改变平衡点;对可逆反应的正反应和逆反应都具有催化作用。但酶的化学本质是蛋白质，又具有一般催化剂所没有的特征。 (一）高度的催化效率 酶的催化效率通常比非催化反应高108～1020倍，比一般催化剂高107-1013倍。例如蔗糖酶催化蔗糖水解的速率是h+催化作用的2.51012倍，脲酶催化尿素的水解速率是h+催化作用的71012倍，且不需要较高的反应温度。研究表明，酶能更有效地降低反应的活化能，使参与反应的活化分子数量显著增加，从而大大提高酶的催化效率。 (二)高度的专一性 一种酶只能催化一种或一类化合物，或一种化学键，发生一定的化学反应，生成一定的产物，这种特性称为酶的专一性或特异性。根据酶对底物选择的严格程度不同，酶的专一性可分为三种类型。 1.绝对专一性酶只作用于某一特定的底物，进行一种专一的反应，生成一种特定的产物，称为绝对专一性。例如，尿酶只催化尿素水解成nh3和co2，而对尿素的衍生物如甲基尿素没有催化作用。
【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
影响酶促反应的因素
生物医药工程系《生物化学实验》预习报告姓名学号专业生物科学班级日期 实验名称影响酶促反应的因素 实验目的 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。 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。 仪器及材料（型号、规格、数量 等）1、唾液（吃食前的） 2、试管1.5cm×15cm(×13) 3、吸量管1.0 mL（×12）、2.0 mL（×5）、白瓷板6孔。 实验试剂（配制方法、数量多少、 用途）1、0.1%的淀粉液：称取可溶性淀粉0.1g，先用少量水加热调成糊状，再加热水稀释至100ml。 2、0.1%的蔗糖溶液：0.1g蔗糖溶于100ml蒸馏水。 3、本尼迪特试剂：称取85g柠檬酸钠及50g无水碳酸钠，溶解于400ml 蒸馏水中。另溶解边搅，如有沉淀可过滤。此混合液可长期使用。 4、1%的淀粉溶液：将1g可溶性淀粉与少量冷蒸馏水混合成薄浆状物，然后缓缓倾入沸蒸馏水中，边加边搅，最后以沸蒸馏水稀释至100ml。 5、0.2mol/L NaHPO4溶液：称取35.6gNa2HPO4·2H2O溶解，最后定容至1000mL。 6、0.2mol/LNaH2PO4溶液：称取27.6gNaH2PO4·H2O溶解，最后定容至1000mL。 7、1%氯化钠溶液:1gNaCl溶于100ml蒸馏水。 8、1%硫酸铜溶液：1gCuSO4溶于100ml蒸馏水。 9、1%硫酸钠溶液：1gNa2SO4溶于100ml蒸馏水。 10、碘化钾—碘溶液：于2%碘化钾溶液中加入碘至淡黄色2%的KL溶液配制：称取KI 2g溶于100ml蒸馏水中
酶促反应动力学实验
酶促反应动力学实验
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。 ② Lineweaver- 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。
酶促反应动力学实验
实验 酶促反应动力学 ————蔗糖酶米氏常数的测 【目的要求】 1．了解酶促动力学研究的范围。 2．以蔗糖酶为例，掌握测定米氏常数(Km) 【实验原理】 在酶促反应中，当反应体系的温度、pH 和酶浓度恒定时，反应初速度(v)则随底物 浓度[S]的增加而加速，最后达到极限，称为最大反应速度(v)。Michaelis 和Menten 根据反应速度与底物浓度的这种关系，推导出如下方程： ] [] [S k S V v m += 此式称为米氏方程，式中Km 称为米氏常数，按此方程，可用作图法求出Km 。方法有： 1．以v[S]作图 由米氏方程可知，v=V ／2时，Km ＝[S]即米氏常数值等于反应速度达到最大反应速度一半时所需底物浓度。因此，可测定一系列不同底物浓度的反应速度v,以v 对[S]作图。当v ＝V ／2时，其相应底物浓度即为Km 。 2．以1／v 对1／[S]作图 取米氏方程的倒数式： V S V k v m 1][11+?= 以1／v 对1／[S]作图可得一直线，其斜率为Km ／V ，截距为1/V 。若将直线延长与横轴相交，则该交点在数值上等于—l ／Km 。 本实验以蔗糖为底物．利用一定量蔗糖酶水解不同浓度蔗糖所形成的产物(葡萄糖和果糖)的量来计算蔗糖酶的Km 值。葡萄糖和果糖能与3，5—二硝基水杨酸试剂反应，生成桔红色化合物，可于520nm 处比色测定之。 【试验材料】 1．试剂 (1)标准葡萄糖溶液：准确称取100mg 葡萄糖溶于少量饱和的苯甲酸溶液(0.3%)，再转移到
100ml容量瓶中，用饱和苯甲酸溶液稀释到刻度，混匀，即得浓度为1mg／m1的标准葡萄糖溶液。冰箱贮藏可长期保存； (2)pH4.5的0.1mol/L醋酸缓冲液：取lmol/L醋酸钠溶液43m1及lmol／L醋酸溶液57m1，稀释至1000m1即得； (3)pH4.5的10％蔗糖溶液：准确取l0g蔗糖溶于少量pH4.5的0.1mol／L醋酸缓冲液，转移到100ml容量瓶中，用同样缓冲液稀释到刻度备用； (4)3，5—二硝基水杨酸试剂：溶液I：4.5％NaOH溶液300m1，1％3，5一二硝基水杨酸溶液880m1及酒石酸钾钠(KNaC4O6·4H20)255g三者一起混合均匀。 溶液Ⅱ：取结晶酚10g及lo％NaOH溶液22m1，加蒸馏水稀释成100ml，混匀。 溶液Ⅲ：取6.9gNaHSO3溶于64ml溶液n中。 将溶液皿和溶液I混合，激烈振摇混匀，即得3，5—二硝基水杨酸溶液，放置一周后备用。 (5)酵母蔗糖酶溶液：称取鲜酵母l0g于研钵中，加少量细砂及10一15ml蒸馏水研磨。磨细后置冰箱中，过滤，滤液加2—3倍体积冷丙酮，搅拌均匀后离心，沉淀用丙酮洗两次，真空干燥得固体粉末状酶，再溶于100ml蒸馏水，即得酶溶液。若有不溶物可用离心法除去。该酶液活力以6—12单位为佳。蔗糖酶活力单位的定义为：在一定条件下反应5min，每产生lmg葡萄糖所需要的酶量。备用。 2．器材 (1)100m1三角烧瓶2只； (2)研钵1只； (3)50m1及100m1容量瓶各1只； (4)离心机1台(4000rpm)； (5)糖管8支； (6)恒温水浴1台； (7)吸量管：1.0ml×2支； (8)秒表1只； (9)72l型分光光度计1台。 【实验方法】 1．标准曲线的绘制 取干净糖管6支，如下表所示添加试剂。 调零点，于520nm处测定吸光度。以葡萄糖含量为横坐标，以吸光度为纵坐标作图。2．根据活力选择酶浓度 将10％蔗糖溶液稀释成pH4.5的6.5％的溶液，取此溶液5m1于试管中，共加两管。将两管同时置于25℃水浴中保温5min，然后向管中加入蔗糖酶溶液1.0ml，立即混匀， 同时用秒表计时，准确反应5min后，立即加入5ml0.1mol/LNaOH溶液终止酶反应。另 一管先加入5.0ml0.11mol/LNaOH溶液，再加入蔗糖酶溶液1.0ml(此为对照管)。 取干净糖管3支，第l、2管分别加入上述反应液各1.0ml及水各1.0m1，第3管加蒸馏
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”。
第二章 酶促反应动力学习题答案
第三章 酶促反应动力学习题答案 1. 答：酶促反应特征：(1)反应条件温和（常温）；(2)高度的专一性；(3)反应效率高；(4) 反 应过程易于控制。 三者主要区别：p26 2. 答：①Lineweaver-Burk 法：米氏方程可变形为以 作图，将得一直线，直线截距为率为据此计算r max 和 K m 。此法由于采用两个独立变量物浓度很低时，反应速率也很低， 取倒数，误差较大。 斜，底 ，②HanesWoolf 法：米氏方程可变形为作图， 将得一直线，直线截距为，斜率为，据此计算r max 和K m 。此法在底物 浓度很低时误差较小。 ③EadieHofstee 法：米氏方程可变形为将 得一直线，直线截距为r max ，斜率为，据此计算r max 和K m 。 上述方法的共同点，是要从动力学实验中获取不同的C S 值和r 值。而r 不能由试验直接取得，试验中能直接得到的是不同时间t 时的浓度C S 值（或C P 值）。为 此需要根据速率的定义式，在C S ～t 的关系曲线上求取相应各点切线 的斜率，才能确定不同时间的反应速率r 。这种求取动力学参数的方法又称之为微分法。显然，用这种微分法作图求取反应速率会带来较大的误差。 ④积分法 米氏方程积分后可变形为
作图，将得一直线，直线斜率为,截距为。 因此直接采用动力学实验中测得的时间t、底物浓度C S 数据作图，即可求取动力学参数值。 3. 4. 6．解：酶催化水解反应机制为 采用稳态法推导反应动力学方程：
7．答：（1）酶的稳定性受温度和时间的双重影响，其函数表达式为 图2－11 清楚地表明了温度和时间对酶稳定性的双重影响。在同一温度下，不同的保温时间残存酶活力有极大差异。 图（a）中不同温度下保温10min 后残余酶活力曲线只表明，在保温时间为10min 时，酶在50°C 以下是稳定的，而并不能得出“酶在50°C 以下是稳定的”这一结 论。因为不同的保温时间必将对酶的稳定性产生影响。 （2）一定的酶促反应都是由正向的酶促反应与酶的失活反应的复合。当时间一定，随温度的升高，反应速率增大，转化率提高，但当温度高于某一值时，由于酶的热失活速率加快，当快于酶促反应速率上升的速度时，酶的总反应速率下降，最终降为零。 对某一反应时间，就有一与最高转化率对应的温度，该温度称为最适温度。不同的反应时间，有不同的最适温度。最适温度是温度对酶促反应速率和酶失活速率双重作用的结果。如图2－12 所示。 图（b）只表明反应时间为10min 时，酶的最适反应温度为35°C。但并不能笼统地说酶的最适反应温度为35°C。因为如果反应时间变化，酶的最适反应温度将发 生变化。 8．最适温度是温度对酶促反应速率和酶失活速率双重作用的结果，酶的失活又
2019届高考生物专题二分析酶促反应曲线测试
培优点二 分析酶促反应曲线 应用1：表示酶作用机理的曲线 典例1. 如图曲线Ⅰ、Ⅱ表示物质A 在无催化条件和有酶催化条件下生成物质P 所需的能量变化过程，下列相关叙述正确的是（ ） A ．曲线Ⅱ表示酶催化条件的反应，物质A 生成物质P 需要的活化能用ab 段表示 B ．若将酶催化改为FeCl 3催化该反应，则b 在纵轴上将向上移动 C ．若仅增加反应物A 的量，则图中曲线的原有形状均发生改变 D ．催化剂和加热都是给分子提供能量，让分子达到容易发生反应的活跃状态 【解析】ad 段表示在无催化剂条件下，物质A 从活化状态到生成物质P 释放的能量，A 错误；由于酶比无机催化剂降低化学反应的活化能更显著，所以若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b 在纵轴上将向上移动，B 正确；如果增加反应物A 的量，则图中曲线的原有形状不会发生改变，C 错误；加热是给分子提供能量，催化剂是降低化学反应的活化能，让分子达到容易发生反应的活跃状态，D 错误。 【答案】 B 一、“四看法”分析酶促反应曲线
应用2：表示酶的高效性的曲线 典例2.如图为某一酶促反应在不同条件下的反应物剩余量的变化曲线，可以说明的酶特性是（） ①专一性②高效性③催化特性④在温和的条件下进行 A．①④ B．①② C．②③ D．③④ 【解析】酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或者一类化学反应，题图曲线不能说明酶的专一性，①错误；酶的高效性指酶与无机催化剂相比，酶的催化效率远大于无机催化剂的催化效率，题图中的曲线①和②相对照可说明酶具有高效性，②正确；酶的催化特性通过降低化学反应的活化能来实现，题图中的曲线①和③相对照可说明酶具有催化特性，③正确；酶的催化作用需要在温和的条件下进行，题图曲线不能说明酶的催化作用需要在温和的条件下进行，④错误，综上所述，C正确。 【答案】C 应用3：表示酶的专一性的曲线 典例3.如图中曲线1是一定量的淀粉在淀粉酶（处于最适pH）的催化作用下，生成物的相对含量随反应时间变化的曲线．若在P点加入不同的物质，曲线的变化趋势如甲、乙、丙、丁所示，则甲、乙、丙、丁加入的物质分别是（） ①醋酸②淀粉③淀粉酶④BaSO4（重金属，能使酶瞬间失去活性） A. ③②④① B. ②④③① C. ②③①④ D. ③④②① 【解析】题图中的曲线1是一定量的淀粉在淀粉酶（处于最适pH）的催化作用下，生成物的相对含量随反应时间变化的曲线．①若在P点加入醋酸，则该酶所处的pH超过其最适pH，淀粉酶的活性较加入醋酸前降低，催化反应的速率降低，而最终生成物的相对含量不变，其生成物的相对含量随反应时间变化的曲线与曲线丙相对应；②若在P点加入淀粉，则会使反
六影响酶促反应速度的因素
实验六影响酶促反应速度的因素 【目的】 观察温度、PH、激活剂、抑制剂对酶促反应速度的影响。 【原理】 唾液淀粉酶催化淀粉水解，生成一系列水解产物，即糊精、麦芽糖和葡萄糖等。淀粉及其水解产物遇碘会呈现不同的颜色。 在不同温度，不同PH值下，唾液淀粉酶活性不同，催化淀粉水解程度不一，生成的产物也就不同。此外，激活剂、抑制剂也能影响淀粉酶活性，影响淀粉的水解。因此可根据在不同反应条件下，溶液加碘呈现的不同颜色来判断淀粉的水解程度，从而验证了温度、pH、激活剂、抑制剂对酶促反应速度的影响。 淀粉 I2 【器材】 试管（10mm×100mm）、试管架、电热恒温水浴箱、沸水浴、冰浴、多孔白瓷板、滴管。 【试剂】 1.1%淀粉溶液同实验五 2. 稀碘溶液 称取碘2g，碘化钾4g，溶于1 000蒸馏水中，置棕色试剂瓶中。 3.缓冲液 （1）pH3.0缓冲液取0.2mol/LNa2HPO4溶液205ml，0.1mol/L柠檬酸溶液795ml，混合后即成。 （2）pH6.8缓冲液同实验五 （3）pH8.0缓冲液取0.2mol/LNa2HPO4溶液972ml，0.1mol/L柠檬酸溶液28ml，混合后即成。 4.1%NaCl溶液 称取氯化钠1g，加蒸馏水至100ml即成。 5.1%CuSO4溶液 称取结晶硫酸铜1g，加蒸馏水至100ml。
6.1%Na2SO4溶液 称取硫酸钠1g，加蒸馏水至100ml即成。 7.稀释唾液同实验五。 【操作】 1.温度对酶促反应速度的影响 取3支试管，编号，按下表操作： 表3-8 温度对酶促反应的影响 加入物（滴） 1 2 3 pH6.8缓冲液20 20 20 1%淀粉溶液10 10 10 置37℃水浴5分钟置沸水浴5分钟置冰水浴5分钟稀释唾液 5 5 5 置37℃水浴10分钟置沸水浴10分钟置冰水浴10分钟取出，各管加入碘液1滴，摇匀，观察并记录颜色变化。 2.PH对酶促反应速度的影响 取3支试管，编号，按下表操作： 表3-9 pH对酶促反应的影响 加入物（滴） 1 2 3 pH3.0缓冲液20 －－ pH6.8缓冲液－20 － pH8.0缓冲液－－20 1%淀粉溶液10 10 10 稀释唾液 5 5 5 摇匀，置37℃水浴保温，每隔1分钟从2号管中吸取1滴反应液于白瓷板上，加碘液1滴检查反应进行情况，直至反应液不与碘液反应时，向各管各加入1滴碘液，摇匀，观察并记录颜色变化。 3．激活剂与抑制剂对酶促反应速度的影响 取4支试管，编号，按下表操作： 表3-10 激活剂和抑制剂对酶活性的影响 加入物（滴） 1 2 3 4 1%淀粉溶液10 10 10 10