酶促反應(yīng)
酶也具有與一般催化劑不同的特點(diǎn)。
�、贅O高的催化效率。
�、诰哂懈叨鹊奶禺愋裕环N酶只能作用于一種或一類化合物，催化進(jìn)行一種類型的化學(xué)反應(yīng)，得到一定的產(chǎn)物。
③酶促反應(yīng)受多種因素的調(diào)控，以適應(yīng)機(jī)體對(duì)不斷變化的內(nèi)外環(huán)境和生命活動(dòng)的需要。
如果我們用底物濃度對(duì)反應(yīng)速度作圖可以看出酶促反應(yīng)呈雙曲線型，即當(dāng)?shù)孜餄舛群艿蜁r(shí)，反應(yīng)速度(V)隨著底物濃度([S])的增高，成直線比例上升。而當(dāng)?shù)孜餄舛壤^續(xù)增高時(shí)。反應(yīng)速度增高的趨勢(shì)逐漸緩和。一旦當(dāng)[S]達(dá)到相當(dāng)高時(shí)，反應(yīng)速度不再隨[S]的增高而增高，達(dá)到了極限最大值，稱最大反應(yīng)速度(Vmax)。當(dāng)反應(yīng)速度為最大反應(yīng)速度一半時(shí)的[S]為Km值，Km值亦稱米氏常數(shù)，為酶的特征性常數(shù)。不同的酶Km值不同，同一種酶對(duì)不同底物有不同的Km值。各種同工酶的Km值不同，也可借Km以鑒別之。上述反應(yīng)過(guò)程經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)推導(dǎo)可得出一方程式，即米氏方程：V=Vmax[S]/(Km+[S])
通常只在某一pH時(shí)，其活性最大，此pH值稱為酶的最適pH。pH偏離最適pH時(shí)，無(wú)論偏酸或偏堿，都將使酶的解離狀況偏離最適狀態(tài)，使酶活性降低。各種酶的最適pH不同，但大多為中性、弱酸性或弱堿性。少數(shù)酶的最適pH遠(yuǎn)離中性，如胃蛋白酶的最適pH為1.5，胰蛋白酶的最適pH為7.8。
酶對(duì)溫度的變化極敏感。若自低溫開(kāi)始，逐漸增高溫度，則酶反應(yīng)速度也隨之增加。但到達(dá)某一溫度后，繼續(xù)增加溫度，酶反應(yīng)速度反而下降。這是因?yàn)闇囟葘?duì)酶促反應(yīng)有雙重影響。
激活劑大多為金屬離子，如Mg2+、K+、Mn2+等;少數(shù)為陰離子，如Cl-等。
【進(jìn)階攻略】酶的催化作用，是關(guān)于研究酶的核心問(wèn)題，考題多圍繞酶促反應(yīng)展開(kāi)，對(duì)于整個(gè)酶促反應(yīng)過(guò)程應(yīng)熟悉。
【易錯(cuò)易混點(diǎn)】考試中�？疾槊资戏匠�，對(duì)于米氏方程應(yīng)熟悉，知曉米氏方程中各項(xiàng)的意義。
練習(xí)題
A1型選擇題
1.關(guān)于酶活性中心的敘述，哪項(xiàng)不正確
A.酶具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)或多肽鏈
B.酶分子表面只有一小部分基團(tuán)與酶的催化作用直接有關(guān)
C.必需基團(tuán)與維持酶分子的空間構(gòu)象無(wú)關(guān)
D.酶分子中與酶活性有關(guān)的化學(xué)基團(tuán)為必需基團(tuán)
E.常見(jiàn)的必需基團(tuán)有組氨酸的咪唑基
2.下列有關(guān)酶的敘述中確切的是
A.所有的酶都含有輔基或輔酶
B.只能在體內(nèi)起催化作用
C.化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)的天然酶
D.能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)加速反應(yīng)的進(jìn)行
E.都具有立體異構(gòu)專一性(特異性)
3.下列有關(guān)Vmax的敘述中，哪一項(xiàng)是正確的
A.Vmax是酶完全被底物飽和時(shí)的反應(yīng)速度
B.競(jìng)爭(zhēng)性抑制時(shí)Vm減少
C.非競(jìng)爭(zhēng)抑制時(shí)Vm增加
D.反競(jìng)爭(zhēng)抑制時(shí)Vm增加
E.Vm與底物濃度無(wú)關(guān)
【答案及解析】
1.【答案及解析】C。酶是具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)或多肽鏈。雖然酶分子表面有許多由氨基酸提供的化學(xué)基團(tuán)，但其中只有一小部分基團(tuán)與酶的催化作用直接有關(guān)。酶分子中與酶活性有關(guān)的化學(xué)基團(tuán)稱為必需基團(tuán)。這些必需基團(tuán)與維持酶分子的空間構(gòu)象有關(guān)。
2.【答案及解析】C。酶的分子組成與其他蛋白質(zhì)一樣，化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)的天然酶，可分為單純蛋白質(zhì)的酶、結(jié)合蛋白質(zhì)的酶兩類。
3.【答案及解析】A。酶反應(yīng)速率與底物濃度密切相關(guān)，在酶濃度和其他反應(yīng)條件不變的情況下，反應(yīng)速率對(duì)底物濃度作圖呈矩形雙曲線。當(dāng)?shù)孜餄舛群艿蜁r(shí)，速率隨底物濃度增加而增加，呈線性關(guān)系，隨著底物濃度的不斷增高，速率上升的幅度不斷下降。當(dāng)?shù)孜餄舛冗_(dá)到一定程度時(shí)，所有酶的活性中心均被底物所飽和，底物濃度的增高不再加快速率，達(dá)到最大速率Vmax。
酶、輔酶的作用
本知識(shí)點(diǎn)主要是考察酶、輔酶的整體特性，應(yīng)全面掌握酶、輔酶的作用。
與其他蛋白質(zhì)一樣，化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)的天然酶，可分為單純蛋白質(zhì)的酶、結(jié)合蛋白質(zhì)的酶兩類。
酶分子中必需基團(tuán)在空間位置上相對(duì)集中所形成的特定空間結(jié)構(gòu)區(qū)域，是酶發(fā)揮催化作用的關(guān)鍵部位，稱為酶的活性中心。輔助因子參與酶的活性中心，決定酶促反應(yīng)的性質(zhì)。
【易錯(cuò)易混點(diǎn)】個(gè)別酶的作用應(yīng)結(jié)合酶的作用過(guò)程而記憶，尤其要區(qū)分個(gè)別關(guān)鍵酶的作用，以免混淆。
練習(xí)題：
B型選擇題
(1——2題共用此題干)
A.DNA聚合酶
B.核酶
C.RNA聚合酶
D.限制性內(nèi)切核酸酶
E.DNA連接酶
1.化學(xué)本質(zhì)為核糖核酸的酶是
2.參與DNA轉(zhuǎn)錄的酶是
【答案及解析】
1.【答案及解析】B。某些病毒的遺傳物質(zhì)為RNA，其傳遞自身遺傳信息時(shí)通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄的過(guò)程達(dá)到完成遺傳信息的復(fù)制與傳遞。逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程中，某些RNA有催化的功能，故把這些含有催化功能的RNA稱為核酶。其RNA本質(zhì)為核糖核酸。
2.【答案及解析】C。生物體以DNA為模板合成RNA的過(guò)程稱為轉(zhuǎn)錄。故轉(zhuǎn)錄過(guò)程為RNA的合成過(guò)程，而RNA聚合酶可按堿基配對(duì)規(guī)律催化核苷酸聚合為RNA。參與DNA轉(zhuǎn)錄的酶是RNA聚合酶。
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