释疑对温度影响因素来说,酶促反应速率和酶

问题的提出

浙科版新教材必修1对酶的知识变化不多,增加了酶的作用是降低化学反应的活化能,使得化学反应加快,但突出了温度影响酶的活性,也总结了其他因素影响酶的活性(如下所示,这是第一次印刷,二次印刷去除了底物浓度)。

必修1第76页

问题:对温度影响因素来说,酶促反应速率和酶活性一样吗?如何理解温度对反应速率影响的机理?一般认为酶的保存是低温,但酶活性最高时的温度即最适温度为什么不适合该酶的保存呢?

典型试题解析

试题:(年海南卷)关于温度对酶活性影响的叙述,错误的是()

A.不同酶的最适温度可能相同

B.随着温度降低,酶促反应的活化能下降

C.酶活性最高时的温度不适合该酶的保存

D.高温下酶失活是酶空间结构破坏的结果

解析:

不同酶的最适温度可能相同,也可能不同,A项正确;在低于最适温度范围内,随着温度的降低,酶活性减弱,降低活化能的能力减弱,但反应发生所需要的活化能没有降低,B项错误;酶制剂适于在低温(0~4℃)条件下保存,酶活性最高时所对应的温度不适于保存,C项正确;高温破坏了酶的空间结构,致使酶活性丧失,D项正确。故答案为B。

试题2:(年宁夏卷)如图表示酶活性与温度的关系,下列叙述正确的是()

A.当反应温度由t2调到最适温度时,酶活性下降

B.当反应温度由t2调到最适温度时,酶活性上升

C.酶活性在t2时比t1高,故t2时更适合酶的保存

D.酶活性在t1时比t2低,表明t1时酶的空间结构破坏更严重

解析:

本题依据坐标曲线图为背景,主要考查温度对酶活性的影响及学生对图文知识转化的综合能力。在最适宜的温度下,酶的活性最高。温度偏高或偏低,酶活性都会明显降低。当反应温度由t2调到最适温度时,酶活性上升。温度过高,还会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活,0℃左右的低温虽然使酶的活性明显降低,但能使酶的空间结构保持稳定,在适宜的温度下酶的活性可以恢复,酶适于在低温下保存,故C,D错误。故答案为B。

酶的活性和酶促反应速率

浙科版教材关于温度影响酶促反应的影响阐述的还是比较科学的。酶的催化效率(活性)与酶促反应速率是不一样的。

由酶催化的化学反应称为酶促反应,酶对化学反应的催化效率称为酶活性,也即是酶催化化学反应的能力。在酶的参与下催化的化学反应速率称为酶促反应速率。通常以测出的酶促反应的速率来衡量酶活性,但是酶促反应的速率并不等于酶活性。如过氧化氢酶活性为零时(不起催化作用),过氧化氢的分解速率并不为零。

影响酶活性的因素:主要有温度、pH、酶的抑制剂(能抑制酶活性的物质)和酶激活剂(能提高酶活性的物质)等。注意酶浓度不会影响酶活性,它是影响酶促反应速率的因素之一。

影响酶促反应速率的因素:主要有温度、pH、酶的抑制剂和酶激活剂、酶浓度、底物浓度等。其中温度、pH、酶的抑制剂和酶激活剂是通过影响酶活性来影响酶促反应速率。底物浓度和酶的浓度是通过影响底物与酶的接触而影响酶促反应速率,并不影响酶的活性。

温度影响酶的活性

据沈同主编的《生物化学》资料,化学反应的速度随温度增高而加快,但酶是蛋白质,可随温度的升高而变性。

温度对酶促反应速率的影响有两方面:一方面是当温度升高时,反应速度也加快,这与一般化学反应一样。另一方面,随温度升高而使酶逐步变性,即通过减少有活性的酶而降低酶的反应速度。

在温度较低时,前一方面影响较大,反应速度随温度升高而加快。但温度超过一定范围后,酶受热变性的因素占优势,反应速度反而随温度上升而减慢。常将酶促反应速度最大的某一温度范围,称为酶的最适温度。

最适温度不是酶的特征物理常数,而是上述影响的综合结果,它不是一个固定值,而与酶的作用时间的长短有关,酶可以在短时间内耐受较高的温度,然后当反应时间延长时,最适温度向温度降低的方向移动。因此,严格地说,仅仅在酶反应时间已经规定了的情况下,才有最适温度。所以,这个观点可以解释低温更有利于保存。另外,酶在干燥的情况下,比潮湿情况下,对温度的耐受力要高,所以制成干粉的酶制剂更易于保存。

需要注意的是:酶活力的大小一般用一定条件下催化的某一化学反应的发应速率来表示,但温度最好用酶的活性来表示。但pH对酶促反应的影响通常就是用酶促反应速率来表示。

pH对酶作用的影响

相关内容链接

新教材|例析激活剂和抑制剂对酶活性的影响。

释疑|底物浓度对酶催化反应速率的影响情况

疑问:温度的改变会不会影响酶的最适pH?

关于酶的专一性及酶的专一性实验的正确理解

酶作用机理的肤浅认识

酶学研究中的诺贝尔奖

有些图片来自于网络(侵删)

高中生物教材研究

提高学科核心素养

▲请猛戳它

喜欢就点个“赞”和“在看”呗~?

王甫荣




转载请注明:http://www.heiqumeijun.com/qbms/9513.html


当前时间: