搜搜考试网生物酶促反应影响因素
来源：学生作业帮 编辑：搜搜考试网作业帮 分类：生物作业 时间：2024/07/28 23:16:19
为什么在酶的量一定时，随着底物的浓度增加，在一段时间内酶促反应的速率急速增加，按理讲，酶一定，反应物多了，相对酶就少了，而催化剂少了，速度反而快？后面底物浓度增加一定时，速率不再变化，是因为酶饱和了，什么是酶饱和了？
解题思路： 生物酶促反应影响因素
解题过程：
生物酶促反应影响因素：
pH、温度、紫外线、重金属盐、抑制剂、激活剂等通过影响酶的活性来影响酶促反应的速率，紫外线、重金属盐、抑制剂都会降低酶的活性，使酶促反应的速度降低，激活剂会促进酶活性来加快反应速度，pH和温度的变化情况不同，既可以降低酶的活性，也可以提高，所以它们既可以加快酶促反应的速度，也可以减慢；酶的浓度、底物的浓度等不会影响酶活性，但可以影响酶促反应的速率。酶的浓度、底物的浓度越大，酶促反应的速度也快。
在一定的温度和pH条件下，当底物浓度大大超过酶的浓度时，酶的浓度与反应速度呈正比关系。加酶就增加反应速度。
在酶的浓度不变的情况下，底物浓度对反应速度影响的作用呈现矩形双曲线：在底物浓度很低时，反应速度随底物浓度的增加而急骤加快，两者呈正比关系，表现为一级反应。随着底物浓度的升高，反应速度不再呈正比例加快，反应速度增加的幅度不断下降。如果继续加大底物浓度，反应速度不再增加，表现为0级反应。此时，无论底物浓度增加多大，反应速度也不再增加，说明酶已被底物所饱和。所有的酶都有饱和现象，只是达到饱和时所需底物浓度各不相同而已。
例：
[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。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。
1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：
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。
最终答案：略
解题过程：
生物酶促反应影响因素：
pH、温度、紫外线、重金属盐、抑制剂、激活剂等通过影响酶的活性来影响酶促反应的速率，紫外线、重金属盐、抑制剂都会降低酶的活性，使酶促反应的速度降低，激活剂会促进酶活性来加快反应速度，pH和温度的变化情况不同，既可以降低酶的活性，也可以提高，所以它们既可以加快酶促反应的速度，也可以减慢；酶的浓度、底物的浓度等不会影响酶活性，但可以影响酶促反应的速率。酶的浓度、底物的浓度越大，酶促反应的速度也快。
在一定的温度和pH条件下，当底物浓度大大超过酶的浓度时，酶的浓度与反应速度呈正比关系。加酶就增加反应速度。
在酶的浓度不变的情况下，底物浓度对反应速度影响的作用呈现矩形双曲线：在底物浓度很低时，反应速度随底物浓度的增加而急骤加快，两者呈正比关系，表现为一级反应。随着底物浓度的升高，反应速度不再呈正比例加快，反应速度增加的幅度不断下降。如果继续加大底物浓度，反应速度不再增加，表现为0级反应。此时，无论底物浓度增加多大，反应速度也不再增加，说明酶已被底物所饱和。所有的酶都有饱和现象，只是达到饱和时所需底物浓度各不相同而已。
例：
[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。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。
1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：
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。
最终答案：略