内容正文:
降低化学反应活化能的酶
第3课时
五、影响酶促反应速率的因素
酶促反应速率与酶活性不同。
酶活性的大小可以用酶促反应速率表示。
酶浓度 [E]
反应速率
底物充足
1.酶浓度
在底物充足、其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度呈正相关。
a
底物有限
b
c
N
酶浓度
反应速率
0
ab:
在一定的酶浓度范围内(0-N),随酶浓度的增加,反应速率增加
b:
当酶浓度增大到某一值时(N),反应速率达到最大值,不再增加
酶浓度较低,底物没有完全被酶结合
底物完全被酶结合
ab限制因素:
bc的限制因素:
酶浓度
底物浓度
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2.底物浓度
a
b
c
M
酶浓度一定
底物浓度 [S]
反应速率
O
ab:
在一定底物浓度范围内(0,M),随底物浓度的增加,反应速率增加
b:
当底物浓度增大到某一值时(M),反应速率达到最大值,不再增加
酶没有完全被底物结合
酶完全被底物结合
bc限制因素:
酶浓度
ab限制因素:
底物浓度
思考:再加入一定量的酶,曲线应该怎么变?
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产物浓度
③
O
时间
②
①
曲线②:在①的基础上,增加酶浓度
曲线③:在①的基础上,增加反应物浓度
3.时间-产物浓度曲线
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例.下列关于酶的说法正确的是( )
A.酶的化学本质是蛋白质或RNA
B.酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸或核糖核苷酸
C.在适宜的温度、pH等条件下,酶的催化及信息传递功能最强
D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物
E.酶的合成都要经过转录和翻译过程
F.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性
G.唾液淀粉酶催化反应的最适温度和保存温度是37℃
H.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构
I.测定胃蛋白酶分解蛋白质的最适温度不能在碱性条件下进行
J.淀粉酶中加入强酸不会导致淀粉酶活性发生变化
K.高温易使酶失活,因此冷水洗涤去污效果应该比温水好
L.酶活性的变化与酶所处的环境的改变无关
ADI
如胃蛋白酶原进入胃腔后,在HCl作用下,从酶原分子中脱去一个小分子肽段后,才转变成有活性的胃蛋白酶。
知识拓展
酶的激活
指有些酶在合成和初分泌时,不表现有催化活性,这种无活性状态的酶的前身物称为酶原。酶原在一定条件下,受某种因素的作用,酶原分子的部分肽键被水解,使分子结构发生改变,形成酶的活性中心,无活性的酶原转化成有活性的酶称酶原的激活。
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提高酶活性的物质,称为酶的激活剂。
有些酶在有激活剂存在时才有活性或活性较高。
大部分激活剂是无机盐离子,K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、Cl-、I-等。
如:Cl-是α-淀粉酶的激活剂
激活剂
选必3 P77
有活性
无活性
知识拓展
酶的抑制
1.不可逆抑制:金属离子导致的变性
2.可逆抑制:①竞争性抑制剂;②非竞争性抑制剂
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第一类竞争性抑制剂
抑制剂的结构与酶的活性中心相似,当抑制剂与酶的活性中心先结合时,就阻止了底物与酶结合,如果底物与酶的活性中心先结合也会阻止抑制剂与酶结合。
第二类竞争性抑制剂
抑制剂与酶的活性中心以外的部位结合,从而使酶的活性中心结构改变,阻止了酶与底物结合。如果底物与酶活性中心先结合,使抑制剂结合部位的空间结构发生改变,从而阻止抑制剂与酶结合。
竞争性抑制剂的作用取决于抑制剂和底物的相对浓度。
①竞争性抑制剂:抑制剂与底物存在竞争关系。
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②非竞争性抑制剂:抑制剂与底物不存在竞争关系。
如图,抑制剂与酶的活性中心以外的部位结合,但是不会使酶活性中心的结构改变,因此,不影响酶与底物的结合,这样就形成了底物-酶-抑制剂的三元复合物,但是底物不会被酶催化为产物,从而达到抑制的作用。
由于非竞争性抑制剂不与底物竞争,因此,其抑制作用不能通过增加底物的浓度来抵消其抑制作用。
例.反应体系中存在的失活剂(重金属离子等)、酶的激活剂、酶的抑制剂等因素均可影响酶促反应的速率。上述不同条件下酶促反应速率(v)与酶浓度的关系如图所示。下列叙述合理的是( )
A.曲线①表示的反应体系中含有激活剂,激活剂降低了反应活化能
B.曲线②表示正常反应的曲线,该酶促反应过程中酶活性逐渐增大
C.曲线③表示的反应体系中含有抑制剂,抑制剂与底物特异性结合
D.曲线④表示的反应体系中含有失活剂,失活剂使部分酶彻底失活
D
[解析]
曲线①表示的反应体系中含有激活剂,激活剂增大了酶的活性,A不合理;
曲线②表示正常反应的曲线,该酶促反应过程中酶活性不变,B不合理;
曲线③表示的反应体系中含有抑制剂,抑制剂降低了酶的活性,C不合理
例.酶的活性中心是指直接将底物转化为产物的部位,它通常包括两个部分:与底物结合的部分称为结合中心;促进底物发生化学变化的部分称为催化中心。下列有关酶的活性中心的叙述,错误的是( )
A.酶