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影响酶活性的因素是如何影响酶的催化活性(影响酶的活性的因素有哪些)

影响酶活性的因素是如何影响酶的催化活性(影响酶的活性的因素有哪些)

更新时间:2024-05-21 22:02:16

影响酶活性的因素是如何影响酶的催化活性

影响酶促反应的因素常有:酶的浓度、底物浓度、PH、温度、抑制剂、激活剂等。接下来,我们一起来看看上述影响因素中有哪些会影响酶的活性。

1.酶的浓度

假设一分子的唾液淀粉酶,在底物充足,其他条件均适宜的条件下,1秒钟能将5mmol的淀粉分子水解,那么该过程中酶促反应的速率为5mmol/s,在该条件下唾液淀粉酶的活性也为5mmol/s。根据高中阶段的理解,如果将酶分子数增加为10个,则酶的浓度增加10倍,则1秒钟就能将50mmol的淀粉分子水解,此过程中酶促反应的速率为50mmol/s,但在该条件下唾液淀粉酶的活性还是为5mmol/s。

因此,酶的浓度只会影响酶促反应速率,而不会影响酶的活性。

2.底物浓度

底物在较低浓度范围内,底物浓度越高,底物与酶结合的速率就越快,从而使酶促反应越快,那这个过程能否说明底物浓度影响了酶的活性呢?实际上,从上面我们对酶活性的定义的理解,是当酶被底物饱和时,每分子的酶在单位时间内催化底物分子转变为产物的数量,因此在底物不充足的情况下的酶促反应速率不能用来衡量酶活性。根据高中阶段的理解,如果当底物充足,随底物浓度增大,酶促反应速率是不会加快。我们可以看出,底物的浓度在较低的情况下,只会影响酶促反应速率,不能影响酶的活性,而在底物充足的情况下,底物浓度对酶促反应速率和酶的活性均没有影响。至于不同底物本身与酶的结合存在差异,这个方面的问题不在我们高中知识范围内。

因此在高中阶段,我们认为底物浓度不影响酶的活性。

3.PH和温度

对于这两个因素影响酶的活性是不存在争议的。在张楚富主编的《生物化学原理》的书中是这样提到:PH可以影响酶蛋白的结构、酶的活性部位的解离状态、辅酶的解离以及底物分子的解离,从而影响酶与底物的结合以及对底物的催化效力。温度升高是通过对酶结构破坏,从而抵消了酶促反应速率随温度升高而升高的趋势。我们可以看出PH和温度都通过影响了酶的结构来影响酶促反应速率。

因此,PH和温度均影响酶的活性。

4.抑制剂和激活剂

这类影响因素虽然在教材中没有提到,但是在相应的教师教学用书中提到,在对学生考察中,也经常做为考察的材料。所以这两种因素,我也简单的提一下。

该类影响因素可以分为三类:第一类是竞争性抑制剂,同底物竞争酶的活性位点,从而影响酶和底物的结合效率。第二类是反竞争性抑制剂,同底物和酶复合体结合,阻止产物的形成,从而影响产物的生产速率。其实也可以看做酶的结构发生了改变,从而导致酶促反应速率下降。第三类是非竞争性抑制剂,同酶以及酶和底物的复合体结合,从而降低酶促反应速率。激活剂是可以改变一个无活性酶前体(酶原),使之成为有活性的酶,或加快某种酶反应的速率产生酶激活作用的一些物质。

因此,抑制剂和激活剂均是通过影响酶的结构来影响酶的活性。

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拓展资料:

酶活性指的是有机体的生命活动表现了它内部化学反应历程的有序性,这种有序性是受多方面因素调节的,一旦破坏了这种有序性,就会导致代谢紊乱,产生疾病,甚至死亡。酶活力受到调节和控制是区别于一般催化剂的重要特征。

调节酶的浓度

酶浓度的调节主要有两种方式,一种是诱导或抑制剂的合成;一种是调节酶的降解。

调节酶的活性

激素通过与细胞膜或细胞内受体相结合而引起一系列生物学效应,以此来调节酶活性。

反馈抑制调节

许多小分子物质的合成是由一连串的反应组成的,催化此物质生成的第一步的酶,往往被它们的终端产物抑制。这种抑制叫反馈抑制(feedback inhibition)。例如由苏氨酸生物合成为异亮氨酸,要经过5步,反应第一步有苏氨酸脱氨酶(threonine deaminase)催化,当终产物异亮氨酸浓度达到足够水平时,该酶就被抑制,异亮氨酸结合到酶的一个调节部位上,通过可逆的别够作用对酶产生抑制。当异亮氨酸的浓度下降到一定程度,苏氨酸脱氨酶又将重新表现活性,从而又重新合成异亮氨酸。

抑制剂可调节

酶受大分子抑制剂或小分子物质抑制,从而影响活性。例如:大分子物质胰蛋白酶抑制剂,可以抑制胰蛋白酶的活性。小分子的抑制剂如一些反应产物:像1,3-二磷酸甘油酸变位酶的活性受到它的产物2,3-二磷酸甘油酸的抑制,从而可对这一反应进行调节。

此外某些无机离子可对一些酶产生抑制,对另外一些酶产生激活,从而对酶活性起调节作用。酶活性也可受到大分子物质的调节,例如抗血友病因子可增强丝氨酸蛋白酶的活性,因此它可明显地促进血液凝固过程。

其他调节方式

通过别够调控、酶原的激活、酶的可逆共价修饰和同工酶来调节酶活性。

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