例析酶曲線圖的變化

1、例析酶曲線圖的變化 影響酶活性的因素很多，如溫度、ph.影響酶促反應(yīng)的因素除影響酶活性的因素外，還涉及酶濃度和底物濃度等。在研究酶問(wèn)題時(shí)涉及很多類型的曲線，通過(guò)改變曲線中某一因素會(huì)引起曲線中相關(guān)“點(diǎn)”或曲線走勢(shì)的變化. 1.曲線中相關(guān)“點(diǎn)”的變化 例1下圖甲是h2o2酶活性受ph影響的曲線，圖乙表示在最適溫度下，ph=b時(shí)h2o2分解產(chǎn)生的o2量隨時(shí)間的變化曲線.若該酶促反應(yīng)過(guò)程中改變某一初始條件，以下改變正確的是 a.ph=a時(shí)，e點(diǎn)下移，d點(diǎn)左移 b.ph=c時(shí)，e點(diǎn)為0 c.溫度降低時(shí)，e點(diǎn)不移動(dòng)，d點(diǎn)右移 d.h2o2量增加時(shí)，e點(diǎn)不移動(dòng)，d點(diǎn)左移 解析o2的最大釋放量只與h2o2的量

2、有關(guān)，與酶的活性無(wú)關(guān)，與ph=b時(shí)相比，ph=a時(shí)酶的活性下降，e點(diǎn)不變，d點(diǎn)右移；h2o2不穩(wěn)定，在h2o2酶失活時(shí)，h2o2仍能分解；溫度降低時(shí)酶的活性降低，e點(diǎn)不變，但h2o2完全分解所用的時(shí)間延長(zhǎng)，d點(diǎn)右移；增加h2o2量，e點(diǎn)上移，d點(diǎn)右移.答案：c 2.曲線走勢(shì)的改變 例2將新鮮蘿卜磨碎、過(guò)濾得到提取液.在溫度為30的條件下，取等量提取液分別加到四個(gè)盛有圖1ph分別為3、5、7、9的100 ml體積分?jǐn)?shù)為3%的過(guò)氧化氫溶液的燒杯中，結(jié)果每一個(gè)燒杯都產(chǎn)生氣體，然后，將加入四個(gè)燒杯中提取液的量減半，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn).在相同時(shí)間內(nèi)，分別測(cè)得兩次實(shí)驗(yàn)中過(guò)氧化氫的含量變化并繪制成圖1所示曲線，請(qǐng)

3、回答： （1）該實(shí)驗(yàn)的目的是. （2）該實(shí)驗(yàn)中的自變量是，因變量是. （3）曲線a和b中，過(guò)氧化氫含量的最低點(diǎn)位于橫坐標(biāo)同一位置的原因是. （4）曲線a是第次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，原因最可能是. （5）圖2表示蘿卜的過(guò)氧化氫酶在體外的最適條件下，底物濃度對(duì)酶所催化反應(yīng)的速率的影響.請(qǐng)?jiān)趫D上畫出：如果在a點(diǎn)時(shí)，將溫度提高5時(shí)的曲線變化；如果在b點(diǎn)時(shí)，向反應(yīng)混合物中加入少量同種酶的曲線變化；如果在c點(diǎn)時(shí)加入大量ph為1.8的hcl的曲線變化. 解析要確定實(shí)驗(yàn)的目的，可圍繞自變量和因變量進(jìn)行分析.本實(shí)驗(yàn)中因變量是過(guò)氧化氫含量的多少，自變量包括4個(gè)燒杯中不同的ph和加入4個(gè)燒杯中的提取液的量的多少，據(jù)此可以確定

4、實(shí)驗(yàn)的目的是探究過(guò)氧化氫在不同ph條件及不同量的提取液條件下分解圖2圖3的快慢或探究等量的提取液在不同ph條件下對(duì)過(guò)氧化氫分解的影響及同種不同量提取液在相同ph條件下對(duì)過(guò)氧化氫分解的影響.曲線a和b中過(guò)氧化氫含量的最低點(diǎn)對(duì)應(yīng)的ph為最適ph，過(guò)氧化氫分解的速度最快，這說(shuō)明同一種酶在相同條件下的最適ph相同.曲線a與b對(duì)照，說(shuō)明在相同條件下過(guò)氧化氫分解的速度較慢，應(yīng)該是酶的數(shù)量的影響，因此，曲線a的實(shí)驗(yàn)結(jié)果由第二次實(shí)驗(yàn)得出.由于圖2曲線本身是在最適條件下形成的，如果在a點(diǎn)升高溫度，則酶活性會(huì)減弱，反應(yīng)速率會(huì)處于較低水平；如果在b點(diǎn)，往反應(yīng)混合物中加入少量同種酶，反應(yīng)速率會(huì)進(jìn)一步升高；如果在c點(diǎn)加

5、入大量ph為1.8的hcl，則酶可能變性失活，反應(yīng)速率會(huì)迅速下降，直至反應(yīng)停止. 答案：（1）探究過(guò)氧化氫在不同ph條件及不同量的提取液條件下分解的快慢（或探究等量的提取液在不同ph條件下對(duì)過(guò)氧化氫分解的影響及同種不同量提取液在相同ph條件下對(duì)過(guò)氧化氫分解的影響） （2）ph的大小和提取液的量 單位時(shí)間產(chǎn)生氣泡的多少（或單位時(shí)間內(nèi)過(guò)氧化氫的減少量） （3）同一種酶的最適ph不變 （4）二a中所含酶的量較少，相同時(shí)間分解的過(guò)氧化氫量較少 （5）見上圖： 例3動(dòng)物腦組織中含有豐富的谷氨酸脫羧酶，能專一催化1 mol谷氨酸分解為1 mol氨基丁酸和1 mol co2.某科研小組從小鼠的腦中得到該酶后

6、，在谷氨酸起始濃度為10mmol/l，最適溫度、最適ph值的條件下，對(duì)該酶的催化反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行研究，結(jié)果見圖38-1和圖38-2. 圖38-1產(chǎn)物co：濃度隨時(shí)間變化曲線圖 （注：酶濃度固定）38-2酶催化反應(yīng)速率隨酶濃度變化曲線 （注：反應(yīng)物濃度過(guò)量）請(qǐng)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，回答下列問(wèn)題： （1）在圖38-1畫出反應(yīng)過(guò)程中谷氨酸濃度隨時(shí)間變化的曲線（請(qǐng)用“1”標(biāo)注）. （2）當(dāng)一開始時(shí)，將混合物中谷氨酸脫羧酶的濃度增加50%或降低反應(yīng)溫度10，請(qǐng)?jiān)趫D38-1中分別畫出理想條件下co2濃度隨時(shí)間變化的曲線（請(qǐng)用“2”標(biāo)注酶濃度增加后的變化曲線，用“3”標(biāo)注溫度降低后的變化曲線），并分別說(shuō)明原因. （

7、3）重金屬離子能與谷氨酸脫羧酶按比例牢固結(jié)合，不可解離，迅速使酶失活.在反應(yīng)物濃度過(guò)量的條件下，向反應(yīng)混合物中加入一定量的重金屬離子后，請(qǐng)?jiān)趫D38-2中畫出酶催化反應(yīng)速率隨酶濃度變化的曲線（請(qǐng)用“4”標(biāo)注），并說(shuō)明其原因. 解析本題考查酶的作用以及影響酶活性的因素等相關(guān)知識(shí).根據(jù)題干知谷氨酸脫羧酶發(fā)生催化作用時(shí)，每分解1 mmol谷氨酸會(huì)產(chǎn)生1 mmol co2，即反應(yīng)過(guò)程中谷氨酸的減少量（溶液中谷氨酸剩余量等于谷氨酸起始量減去減少量）與co2的生成量相等，因此，根據(jù)曲線中co2濃度隨時(shí)間的變化，可得到嚴(yán)格的谷氨酸濃度隨時(shí)間變化變化減少的數(shù)量曲線.在一定范圍內(nèi)，增加酶濃度加速化學(xué)反應(yīng)速率，但由

8、于反應(yīng)物總量不變，因此，最終反應(yīng)生成物總量不變，增加酶濃度僅是使化學(xué)反應(yīng)提前達(dá)到平衡.當(dāng)反應(yīng)處于最適溫度下，再降低或升高反應(yīng)溫度時(shí)，酶催化的活性將會(huì)下降，化學(xué)反應(yīng)速度減慢，使反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間延長(zhǎng).重金屬離子與酶結(jié)合，使酶失活，當(dāng)加入的金屬離子都與酶結(jié)合完全后，再加入的酶就呈游離狀態(tài)，具有催化活性.根據(jù)圖2中曲線，可知在酶濃度較低時(shí)，隨著酶濃度的變化，催化反應(yīng)速率與酶濃度呈正比變化. 答案：（1）見曲線1 （2）當(dāng)谷氨酸脫羧酶的濃度增加50%時(shí)，見曲線2，其原因：酶量增加50%，酶催化反應(yīng)速率相應(yīng)提高，反應(yīng)完成所需時(shí)間減少. 當(dāng)溫度降低10時(shí)，見曲線3，其原因：溫度降低，酶催化反應(yīng)速率下降，但 酶并不失活，反應(yīng)完成所需時(shí)間增加.