酶如何影響生物反應

Ⅰ 酶對生物體內的化學反應有抑製作用嗎

有，有氧呼吸第三步氫原子和氧氣分子反應，如果不是有抑制，那麼就會很劇烈啊。

Ⅱ 影響酶促反應的因素有那些怎麼影響

底物對酶促反應速度的影響:
底物濃度較低時,正比例關系影響(一級反應)
底物濃度提高,反應速度還在加快,無、幅度越來越小,混合級反應
最後底物濃度再高,反應速度也已經基本不變,說明全部酶分子都已經和底物結合,接近飽和狀態(零級反應)

溫度對酶促反應速度的影響
一方面升高溫度可以增加活化分子數目,反應速度提高;
另一方面溫度超過一定范圍會導致酶蛋白變性失活,使酶促反應速度降低.酶促反應速度最快時的反應溫度稱為該酶促反應的最適溫度.

pH值對酶促反應速度的影響
反應體系的pH直接影響到酶和底物的解離狀態,從而影響到酶與底物的結合,影響到酶促反應的速度.使酶促反應速度達到最快時的pH值稱為酶促反應的最適pH值.

抑制劑對酶促反應速度的影響
能特異性的抑制酶活性,從而抑制酶促反應的物質稱為抑制劑.

激活劑對酶促反應速度的影響
能使酶從無活性到有活性或使酶活性提高的物質稱為酶的激活劑.

Ⅲ 酶的作用機理是什麼

酶的作用機理

酶催化反應機理的研究是當代生物化學的一個重要課題。它探討酶作用高效率的原因以及酶反應的重要中間步驟。

酶原的激活(proenzyme activation)著重研究酶在激活——由無活性的酶原轉變成有活性的酶時構象發生的變化。

一、與酶的高效率有關的因素

據現在所知，重要的因素有以下幾個方面：

1．底物與酶的「靠近」(proximity)及「定向」(orientation)

由於化學反應速度與反應物濃度成正比，若在反應系統的某一局部區域，底物濃度增高，則反應速度也隨之增高。提高酶反應速度的最主要方法是使底物分子進入酶的活性中心區域，亦即大大提高活性中心區域的底物有效濃度。曾測到過某底物在溶液中的濃度為0.001mol/L，而在其酶活性中心的濃度竟達100mol/L，比溶液中的濃度高十萬倍！因此，可以想像在酶的活性中心區域反應速度必定是極高的。

「靠近「效應對提高反應速度的作用可以用一個著名的有機化學實驗來說明，如表4-12，雙羧酸的單苯基酯，在分子內催化的過程中，自由的羧基作為催化劑起作用，而連有R的酯鍵則作為底物，受—COO-的催化，破裂成環而形成酸酐，催化基團—COO-愈靠近底物酯鍵則反應速度愈快，在最靠近的情況下速度可增加53000倍。

但是僅僅「靠近」還不夠，還需要使反應的基團在反應中彼此相互嚴格地「定向」，見圖4-19。只有既「靠近」又「定向」，反應物分子才被作用，迅速形成過渡態。

當底物未與酶結合時，活性中心的催化基團還未能與底物十分靠近，但由於酶活性中心的結構有一種可適應性，即當專一性底物與活性中心結合時，酶蛋白會發生一定的構象變化，使反應所需要的酶中的催化基團與結合基團正確地排列並定位，以便能與底物楔合，使底物分子可以「靠近」及「定向」於酶，這也就是前面提到的誘導楔合。這樣活性中心局部的底物濃度才能大大提高。酶構象發生的這種改變是反應速度增大的一種很重要的原因。反應後，釋放出產物，酶的構象再逆轉，回到它的初始狀態。對溶菌酶及羧肽酶進行的X-衍射分析的實驗結果證實了以上的看法。Jenck等人指出「靠近「及「定向」可能使反應速度增長108倍，這與許多酶催化效率的計算是很相近的。

2．酶使底物分子中的敏感鍵發生「變形」(域張力)(distortion或strain)，從而促使底物中的敏感鍵更易於破裂。

前面曾經提到，當酶遇到它的專一性底物時，發生構象變化以利於催化。事實上，不僅酶構象受底物作用而變化，底物分子常常也受酶作用而變化。酶中的某些基團或離子可以使底物分子內敏感鍵中的某些基團的電子雲密度增高或降低，產生「電子張力」，使敏感鍵的一端更加敏感，更易於發生反應。有時甚至使底物分子發生變形，見圖4-20A，這樣就使酶-底物復合物易於形成。而且往往是酶構象發生改變的同時，底物分子也發生形變，見圖 4-20 B，從而形成一個互相楔合的酶-底物復合物。羧肽酶A的X-衍射分析結果就為這種「電子張力」理論提供了證據。

3．共價催化(covalent catalysis)

還有一些酶以另一種方式來提高催化反應的速度，即共價催化。這種方式是底物與酶形成一個反應活性很高的共價中間物，這個中間物很易變成過渡態，因此反應的活化能大大降低，底物可以越過較低的「能閾」而形成產物。

共價催化可以提高反應速度的原因需要從有機模式反應的某些原理談起，共價催化的最一般形式是催化劑的親核基團(nucleophilic group)對底物中親電子的碳原子進行攻擊。親核基團含有多電子的原子，可以提供電子。它是十分有效的催化劑。親核基團作為強有力的催化劑對提高反應速度的作用可由下面親核基團催化醯基的反應中看出：第一步，親核基團(催化劑Y)攻擊含有醯基的分子，形成了帶有親核基團的醯基衍生物，這種催化劑的醯基衍生物作為一個共價中間物再起作用；第二步，醯基從親核的催化劑上再轉移到最終的醯基受體上，

(1)親核基團(Y)催化的反應：

(2)非催化的反應：

這種受體分子可能是某些醇或水。第一步反應有催化劑參加，因此必然比沒有催化劑時底物與醯基受體的反應更快一些；而且，因為催化劑是易變的親核基團，因此如此形成的醯化催化劑與最終的醯基受體的反應也必然地要比無催化劑時的底物與醯基受體的反應更快一些，此兩步催化的總速度要比非催化反應大得多。因此形成不穩定的共價中間物可以大大加速反應。酶反應中可以進行共價催化的、強有力的親核基團很多，酶蛋白分子上至少就有三種，即圖4-21中所指出的絲氨酸羥基、半胱氨酸巰基及組氨酸的咪唑基。此外，輔酶中還含有另外一些親核中心。共價結合也可以被親電子基團(electrophilic group)催化，最典型的親電子

等也都屬於此類，它們可以接受電子或供出電子。

下面將通過共價催化而提高反應速度的酶，按提供親核(或親電子)基團的氨基酸種類，分別歸納如表4-13：

絲氨酸類酶與醯基形成醯基-酶；或與磷酸基形成磷酸酶，如磷酸葡萄糖變位酶。半胱氨酸類酶活性中心的半胱氨酸巰基與底物醯基形成含共價硫酯鍵的中間物。組氨酸類酶活性中心的組氨酸咪唑基在反應中被磷酸化。賴氨酸類酶的賴氨酸ε-氨基與底物羰基形成西佛鹼中間物。

4．酸鹼催化(acid-base ctatlysis)

有機模式反應指出，酸鹼催化劑是催化有機反應的最普遍的最有效的催化劑。

有兩種酸鹼催化劑，一是狹義的酸鹼催化劑(specific acid-base catalyst)，即H+與OH-，由於酶反應的最適pH一般接近於中性，因此H+及OH-的催化在酶反應中的重要性是比較有限的。另一種是廣義的酸鹼催化劑(general acid-base catalyst)，指的是質子供體及質子受體的催化，它們在酶反應中的重要性大得多，發生在細胞內的許多種類型的有機反應都是受廣義的酸鹼催化的，例如將水加到羰基上、羧酸酯及磷酸酯的水解，從雙鍵上脫水、各種分子重排以及許多取代反應等。

酶蛋白中含有好幾種可以起廣義酸鹼催化作用的功能基，如氨基、羧基、硫氫基、酚羥基及咪唑基等。見表4-14。其中組氨酸的咪唑基值得特別注意，因為它既是一個很強的親核基團，又是一個有效的廣義酸鹼功能基。

影響酸鹼催化反應速度的因素有兩個，第一個是酸鹼的強度，在這些功能基中，組氨酸咪唑基的解離常數約為6.0，這意味著由咪唑基上解離下來的質子的濃度與水中的[H+]相近，因此它在接近於生物體液pH的條件下，即在中性條件下，有一半以酸形式存在，另一半以鹼形式存在。也就是說咪唑基既可以作為質子供體，又可以作為質子受體在酶反應中發揮催化作用。因此，咪唑基是催化中最有效最活潑的一個催化功能基。第二個是這種功能基供出質子或接受質子的速度，在這方面，咪唑基又是特別突出，它供出或接受質子的速度十分迅速，其半壽期小於10-10秒。而且，供出或接受質子的速度幾乎相等。由於咪唑基有如此的優點，所以雖然組氨酸在大多數蛋白質中含量很少，卻很重要。推測它很可能在生物進化過程中，不是作為一般的結構蛋白成分，而是被選擇作為酶分子中的催化結構而存在下來的。

廣義的酸鹼催化與共價催化可使酶反應速度大大提高，但是比起前面兩種方式來，它們提供的速度增長較小。盡管如此，還必須看到它們在提高酶反應速度中起的重要作用，尤其是廣義酸鹼催化還有獨到之處：它為在近於中性的pH下進行催化創造了有利條件。因為在這種接近中性pH的條件下，H+及OH-的濃度太低，不足以起到催化劑的作用。例如牛胰核糖核酸酶及牛凝乳蛋白酶等都是通過廣義的酸鹼催化而提高酶反應速度的。

5．酶活性中心是低介電區域

上面討論了提高酶反應速度的四個主要因素。此外，還有一個事實必須注意，即某些酶的活性中心穴內相對地說是非極性的，因此，酶的催化基團被低介電環境所包圍，在某些情況下，還可能排除高極性的水分子。這樣，底物分子的敏感鍵和酶的催化基團之間就會有很大的反應力，這是有助於加速酶反應的。酶活性中心的這種性質也是使某些酶催化總速度增長的一個原因。

為什麼處於低介電環境中的基團之間的反應會得到加強？可以用水減弱極性基團間的相互作用來解釋。水的極性和形成氫鍵能力使它成為一種具有高度作用力的分子，水的介電常數非常高(表4-15)。它的高極性使它在離子外形成定向的溶劑層(oriented solvent shell)，產生自身的電場，結果就大大減弱了它所包圍的離子間的靜電相互作用或氫鍵作用。

上面介紹了實現酶反應高效率的幾個因素，但是並不能指出哪一種因素可以影響所有酶的全部催化活性。更可能的情況是：不同的酶，起主要影響的因素可能是不同的，各自都有其特點，可以受一種或幾種因素的影響。

Ⅳ 生物酶是怎麼催化有機化學反應的能舉個具體的催化歷程的例子嗎

生物酶是由活細胞產生的具有催化作用的有機物，大部分為蛋白質，也有極少部分為rna。
生物酶是具有催化功能的蛋白質。像其他蛋白質一樣，酶分子由氨基酸長鏈組成。其中一部分鏈成螺旋狀，一部分成折疊的薄片結構，而這兩部分由不折疊的氨基酸鏈連接起來，而使整個酶分子成為特定的三維結構。生物酶是從生物體中產生的，它具有特殊的催化功能，其特性如下：高效性：用酶作催化劑，酶的催化效率是一般無機催化劑的10^7~10^13倍。
專一性：一種酶只能催化一類物質的化學反應，即酶是僅能促進特定化合物、特定化學鍵、特定化學變化的催化劑。
低反應條件：酶催化反應不象一般催化劑需要高溫、高壓、強酸、強鹼等劇烈條件，而可在較溫和的常溫、常壓下進行，另外，一些特殊的酶在特定條件下催化效率達最大值，如胃蛋白酶在胃液酸性條件下發生作用。
易變性失活：在受到紫外線、熱、射線、表面活性劑、金屬鹽、強酸、強鹼及其它化學試劑如氧化劑、還原劑等因素影響時，酶蛋白的二級、三級結構有所改變。所以在大生產時，如有條件酶還可以回收利用。
可降低生化反應的反應活化能：酶作為一種催化劑，能提高化學反應的速率，主要原因是降低了反應的活化能，使反應更易進行。而且酶在反應前後理論上是不被消耗的，所以還可回收利用。

Ⅳ 什麼是酶，酶作用的特點是什麼

酶是一類具對生物化學反應有催化作用的物質，可以加快反應的速度，但是不改變反應的反應物和生成物，降低了反應的熵。
酶有生物活性，需要在一定的條件下才達到最佳的催化效果，如酸鹼度PH值，溫度。
對於生化反應來說，酶一般是一類蛋白質，小分子RNA等等.

Ⅵ 影響酶反應速度的因素有哪些

酶促反應速度受酶濃度和底物濃度的影響，也受溫度、pH、激活劑和抑制劑的影響。

1、酶濃度

酶促反應速度與酶分子的濃度成正比。當底物分子濃度足夠時，酶分子越多，底物轉化的速度越快。

2、底物濃度

在生化反應中，若酶的濃度為定值，底物的起始濃度較低時，酶促反應速度與底物濃度成正比，即隨底物濃度的增加而增加。當所有的酶與底物結合生成中間產物後，即使在增加底物濃度，中間產物濃度也不會增加，酶促反應速度也不增加。

3、溫度

過高或過低的溫度都會降低酶的催化效率，即降低酶促反應速度。各種酶在最適溫度范圍內，酶活性最強，酶促反應速度最大。在適宜的溫度范圍內，溫度每升高10℃，酶促反應速度可以相應提高1～2倍。

4、pH

酶在最適pH范圍內表現出活性，大於或小於最適pH，都會降低酶活性，影響酶反應速度。

5、激活劑

酶的活力可以被某些物質提高，這些物質稱為激活劑，在酶促反應體現中加入激活劑可導致反應速率增加。

6、抑制劑

能減弱、抑制甚至破壞酶活性的物質稱為酶的抑制劑。它可以降低酶促反應速度。

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酶促反應主要特性：

1、普遍性：

（1）、酶與一般催化劑一樣，只催化熱力學允許的化學反應（即可逆反應）。

（2）、可以加快化學反應的速率，而不改變反應的平衡點，即不改變反應的平衡常數。

（3）、作用機理都是降低反應的活化能。

（4）、在反應前後，酶沒有質和量的改變，且微量的酶便可發揮巨大的催化作用。

2、特殊性：

但是酶也具有不同於其他催化劑的特殊性。在酶促反應中，酶作為高效催化劑，使得反應以極快的速度或在一般情況無法反應的條件下進行。酶是生物體內進行各種化學反應最重要的物質。

Ⅶ 影響酶活性的因素有

1、酶濃度

酶促反應速度與酶分子的濃度成正比。當底物分子濃度足夠時，酶分子越多，底物轉化的速度越快。但事實上，當酶濃度很高時，並不保持這種關系，曲線逐漸趨向平緩。根據分析，這可能是高濃度的底物夾帶有許多的抑制劑所致。

2、底物濃度

在生化反應中，若酶的濃度為定值，底物的起始濃度較低時，酶促反應速度與底物濃度成正比，即隨底物濃度的增加而增加。當所有的酶與底物結合生成中間產物後，即使在增加底物濃度，中間產物濃度也不會增加，酶促反應速度也不增加。

3、溫度

各種酶在最適溫度范圍內，酶活性最強，酶促反應速度最大。在適宜的溫度范圍內，溫度每升高10℃，酶促反應速度可以相應提高1～2倍。不同生物體內酶的最適溫度不同。

最適溫度在60℃以下的酶，當溫度達到60～80℃時，大部分酶被破壞，發生不可逆變性；當溫度接近100℃時，酶的催化作用完全喪失。這也就是為何人在發燒時，不想吃東西的原因。

4、pH

酶在最適pH范圍內表現出活性，大於或小於最適pH，都會降低酶活性。一方面會改變底物分子和酶分子的帶電狀態，從而影響酶和底物的結合；另一方面過高或過低的pH都會影響酶的穩定性，進而使酶遭受不可逆破壞。

5、激活劑

能激活酶的物質稱為酶的激活劑。許多酶只有當某一種適當的激活劑存在時，才表現出催化活性或強化其催化活性，這稱為對酶的激活作用。而有些酶被合成後呈現無活性狀態，這種酶稱為酶原。它必須經過適當的激活劑激活後才具活性。

6、抑制劑

能減弱、抑制甚至破壞酶活性的物質稱為酶的抑制劑。它可降低酶促反應速度。有的物質既可作為一種酶的抑制劑，又可作為另一種酶的激活劑。

Ⅷ 酶活性的因素有哪些，這些因素如何影響酶的活性

1、酶濃度

酶促反應速度與酶分子的濃度成正比。當底物分子濃度足夠時，酶分子越多，底物轉化的速度越快。但事實上，當酶濃度很高時，並不保持這種關系，曲線逐漸趨向平緩。根據分析，這可能是高濃度的底物夾帶有許多的抑制劑所致。

2、底物濃度

在生化反應中，若酶的濃度為定值，底物的起始濃度較低時，酶促反應速度與底物濃度成正比，即隨底物濃度的增加而增加。當所有的酶與底物結合生成中間產物後，即使在增加底物濃度，中間產物濃度也不會增加，酶促反應速度也不增加。

3、溫度

各種酶在最適溫度范圍內，酶活性最強，酶促反應速度最大。在適宜的溫度范圍內，溫度每升高10℃，酶促反應速度可以相應提高1～2倍。不同生物體內酶的最適溫度不同。

最適溫度在60℃以下的酶，當溫度達到60～80℃時，大部分酶被破壞，發生不可逆變性；當溫度接近100℃時，酶的催化作用完全喪失。這也就是為何人在發燒時，不想吃東西的原因。

4、pH

酶在最適pH范圍內表現出活性，大於或小於最適pH，都會降低酶活性。一方面會改變底物分子和酶分子的帶電狀態，從而影響酶和底物的結合；另一方面過高或過低的pH都會影響酶的穩定性，進而使酶遭受不可逆破壞。

5、激活劑

能激活酶的物質稱為酶的激活劑。許多酶只有當某一種適當的激活劑存在時，才表現出催化活性或強化其催化活性，這稱為對酶的激活作用。而有些酶被合成後呈現無活性狀態，這種酶稱為酶原。它必須經過適當的激活劑激活後才具活性。

6、抑制劑

能減弱、抑制甚至破壞酶活性的物質稱為酶的抑制劑。它可降低酶促反應速度。有的物質既可作為一種酶的抑制劑，又可作為另一種酶的激活劑。

Ⅸ 影響酶促反應速度的主要因素有

大部分酶的活力受其環境pH的影響，在一定pH下，酶反應具有最大速度，高於或低於此值，反應速度下降，通常稱此pH為酶反應的最適pH（optimumpH）。最適pH有時因底物種類、濃度及緩沖液成分不同而不同。而且多與酶的等電點不一致，因此，酶的最適pH並不是一個常數，只有在一定條件下才有意義。動物酶的最適pH多在6.5-8.0之間；植物及微生物多在4.5-6.5之間。pH影響酶活力的原因主要有：

（一）過酸、過鹼會影響酶蛋白的構象，甚至使酶變性而失活；

（二）當pH改變不很劇烈時，酶雖不變性，但活力受影響。因為pH會影響到底物分子的解離狀態，也會影響到酶分子的解離狀態，最適pH與酶活性中心結合底物的基團及參與催化的基團的pK值有關，往往只有一種解離狀態最有利於與底物結合，在此pH下酶活力最高；也可能影響到中間產物ES的解離狀態。總之都會影響到ES的形成，從而降低酶活力；

（三）pH影響分子中另一些基團的解離，這些基團的離子化狀態與酶的專一性及酶分子中活性中心的構象有關。

2
溫度對酶反應速度的影響

（一）溫度對酶反應速度也有很大的影響，有一個最適溫度。在最適溫度的兩側反應速度都比較低，是鍾形曲線。從溫血動物中提取的酶最適溫度一般在30-40℃，植物酶的最適溫度略高，約在40-50℃；從細菌中分離到的某些酶如TaqDNA聚合酶最適溫度可達70℃；

（二）在達到最適溫度之前提高溫度可以增加酶促反應速度，每提高10℃，此反應速度與原來的反應速度之比稱為反應的溫度系數，用Q10來表示。對於許多酶來說Q10多為1-2，也即每增高10，酶反應速度為原來反應速度的1-2倍；

（三）溫度對酶促反應速度的影響有來年兩方面：一方面是當溫度升高時，反應速度也加快，這與一般化學反應一樣。另一方面，隨溫度升高而使酶逐步變性，即通過減少有活性的酶而降低酶的反應速度。酶反應的最適溫度就是這兩種過程平衡的結果，在低於最適溫度時，前一種效應為主，在高於最適溫度時，則後一種效應為主，酶活性迅速喪失，反應速度很快下降。大部分酶在60℃以上變性，少數能耐受較高溫度；

（四）最適溫度不是特徵物理常數，不是固定值。酶在乾燥條件下比在潮濕條件下對溫度的耐受力要高。可用於酶的保藏。

溫度與酶反應速度的關系圖

3
酶濃度對酶反應速度的影響

在酶促反應中，如果底物濃度足夠大，以使酶飽和，則反應速度與酶濃度成正比，這種正比關系也可以由米氏方程推導出來：

當[S]維持不變時，v與[E]成正比

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激活劑對酶反應速度的影響
凡是能提高酶活性的物質都稱為激活劑（activator），其中大部分是離子或簡單有機化合物。按分子大小，激活劑可分為三類：

（一）無機離子：金屬離子對酶的作用分兩種，一是作為酶的輔助因子，二是作為激活劑如K+、Na+、Mg2+、Zn2+、Fe2+、Ca2+等；陰離子一般不顯作用，但也有激活劑的例子，如動物唾液中的α-澱粉酶受Cl-激活；氫離子。激活劑對酶的作用具有一定的選擇性，即一種激活劑對某中酶內容能夠起激活作用，而對另一種酶可能起抑製作用。有時離子之間有拮抗現象，例如Na+抑制K+的激活作用，Mg2+激活的酶常為Ca2+所抑制。有時金屬離子之間也可以相互替代，如Mg2+作為激酶等的激活劑，也可以被Mn2+取代。另外，激活劑的濃度對其作用也有影響；

（二）中等大小的有機分子，某些還原劑如半胱氨酸等能激活某些酶，使酶中二硫鍵還原成硫氰基，從而提高酶活性；此外，EDTA能除去酶中重金屬雜質，從而解除重金屬離子對酶的抑製作用；

（三）具有蛋白質性質的大分子物質，這類激活劑是指可對某些無活性的酶原起作用的酶。

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抑制劑對酶反應速度的影響
酶抑製作用（enzyme inhibition）是指酶的功能基團受到某種物質的影響，而導致酶活力降低或喪失的作用。該物質即稱為酶抑制劑。分為可逆和不可逆抑製作用兩大類。
抑制劑與酶的必需基團或活性部位以共價鍵結合而引起酶活力喪失，不能用透析、超濾或凝膠過濾等物理方法去除抑制劑而使酶活力恢復者稱為不可逆抑製作用，這種抑制劑叫做不可逆抑制劑。
酶的可逆性抑制包括競爭性抑制、非競爭性抑制、反競爭性抑製作用

Ⅹ 什麼叫酶酶的作用有什麼特性影響酶活力的主要因素有那些

酶是具有生物催化功能的生物大分子，即生物催化劑，它能夠加快生化反應的速度，但是不改變反應的方向和產物。也就是說酶只能用於改變各類生化反應的速度，但並不是生化反應本身。酶是一種由氨基酸組成的具有特殊生物活性的物質，它存在於所有活的動植物體內，是維持機體正常功能，消化食物，修復組織等生命活動的一種必需物質。
酶的特性：
1．高效性：酶的催化效率比無機催化劑更高，使得反應速率更快；
2．專一性：一種酶只能催化一種或一類底物，如蛋白酶只能催化蛋白質水解成多肽；
3．多樣性：酶的種類很多，大約有4000多種；
4．溫和性：是指酶所催化的化學反應一般是在較溫和的條件下進行的。
5．活性可調節性：包括抑制劑和激活劑調節、反饋抑制調節、共價修飾調節和變構調節等。
6．有些酶的催化性與輔因子有關。
7．易變性，由於大多數酶是蛋白質，因而會被高溫、強酸、強鹼等破壞。
影響酶促反應速率的因素：
酶促反應速度受酶濃度和底物濃度的影響，也受溫度、pH、激活劑和抑制劑的影響。
（1）酶濃度對酶促反應速度的影響
（2）底物濃度對酶促反應速度的影響
（3）溫度對酶促反應速度的影響
（4）pH對酶促反應速度的影響
（5）激活劑對酶促反應速度的影響
（6）抑制劑對酶促反應速度的影響