第1節 降低化學反應活化能的酶
3.d。
拓展題
1.提示:可用第2章中學過的鑒定蛋白質的方法。在薩姆納之前,之所以很難鑒定酶的本質,主要是因為細胞中酶的提取和純化非常困難。
2.提示:(1)如四膜蟲的rrna前體具有催化活性。(2)目前已有發現具催化活性的dna的報道。
(六)第二小節練習
基礎題
1.b。 2.b。
3.提示:這個模型中a代表某類酶,b代表反應底物,c和d代表反應產物。這個模型的含義是:酶a與底物b專一性結合,催化反應的發生,產生了產物c和d。這個模型揭示了酶的專一性。
拓展題
1.(1)a點:隨著反應底物濃度的增加,反應速率加快。b點:反應速率在此時達到最高。c點:反應速率不再隨反應底物濃度的增加而升高,維持在相對穩定的水平。
(2)如果a點時溫度升高10 ℃,曲線上升的幅度變小。因為圖中原曲線表示在最適溫度下催化速率隨底物濃度的變化。溫度高于或低于最適溫度,反應速率都會變慢。
(3)該曲線表明,b點的反應底物的濃度足夠大,是酶的數量限制了反應速率的提高,這時加入少量的酶,會使反應速率加快(圖略)。
五、參考資料
1.什么是活化能?
在一個化學反應體系中,反應開始時,反應物分子的平均能量水平較低,為“初態”。在反應的任何一瞬間反應物中都有一部分分子具有了比初態更高一些的能量,高出的這一部分能量稱為“活化能”。活化能的定義是,在一定溫度下一摩爾底物全部進入活化態所需要的自由能,單位是焦/摩爾,單位符號是j/mol。
2.酶催化作用的特點
生物體內的各種化學反應,幾乎都是由酶催化的。酶所催化的反應叫酶促反應。酶促反應中被酶作用的物質叫做底物。經反應生成的物質叫做產物。酶作為生物催化劑,與一般催化劑有相同之處,也有其自身的特點。
相同點:(1)改變化學反應速率,本身不被消耗; (2)只能催化熱力學允許進行的反應; (3)加快化學反應速率,縮短達到平衡時間,但不改變平衡點;(4)降低活化能,使速率加快。
不同點:(1)高效性,指催化效率很高,使得反應速率很快;(2)專一性,任何一種酶只作用于一種或幾種相關的化合物,這就是酶對底物的專一性;(3)多樣性,指生物體內具有種類繁多的酶;(4)易變性,由于大多數酶是蛋白質,因而會被高溫、強酸、強堿等破壞;(5)反應條件的溫和性,酶促反應在常溫、常壓、生理ph條件下進行;(6)酶的催化活性受到調節、控制;(7)有些酶的催化活性與輔因子有關。
3.酶的化學本質及其組成
酶的化學本質除了具有催化活性的rna之外幾乎都是蛋白質。但是,不能說所有的蛋白質都是酶,只是具有催化作用的蛋白質,才稱為酶。
證明酶的化學本質是蛋白質的證據有以下幾條。
(1)酶經酸堿水解后的最終產物是氨基酸,酶能被蛋白酶水解而失活。
(2)酶是具有空間結構的生物大分子,凡使蛋白質變性的因素都可使酶變性失活。
(3)酶是兩性電解質,在不同ph值下呈現不同的離子狀態,在電場中向某一電極泳動,各自具有特定的等電點。
(4)酶和蛋白質一樣,具有不能通過半透膜等膠體性質。
(5)酶也有蛋白質所具有的化學呈色反應。
(6)與蛋白質的分子量相似,結構相似。
(7)在物理、化學因素作用下,也可變性沉淀。
(8)做元素分析,與蛋白質的元素含量相似,可以用氨基酸人工合成。