❶ 生物体内的酶促反应是如何受到调控的
生物体内的酶促反应受多种因素的调节和控制。主要是PH值、温度、激活剂和抑制剂四大类。
在生物体内,温度因素的影响主要表现在植物和变温动物方面。一般来说,温度升高有利于酶促反应进行,但温度高于酶的稳定温度,酶活性反而会降低,甚至酶会失活,酶促反应会停止。而温度因素对于恒温动物则基本没有影响。
每一种酶都有其最适PH值,小于或大于该PH值,都会影响酶的活性和酶促反应的进行。如在动物消化道中,胃中的各种酶适用于在酸性条件下发生作用,而小肠中的各种酶适用于在近中性的条件下发生作用。
酶的激活剂有许多类,如金属离子、小分子有机物、反应底物的存在与浓度等。
酶的抑制剂也有许多种类,如金属离子、变构效应物(通常是反应产物)的浓度等。
❷ 生物化学中酶活性调节的主要方式有哪3种
生物化学中酶活性调节的主要方式有:
1、调节酶的浓度:主要有2种方式:诱导或抑制酶;
2、通过激素调节酶活性、激素通过与细胞膜或细胞以此来调节酶活性;
3、反馈抑制调节酶活性:许多小分子物质的合成是;成的第一步的酶,往往被他们终端产物抑制。
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。
(2)生物体内酶活性受哪些因素调节扩展阅读:
每分子酶或每个酶活性中心在单位时间内能催化的底物分子数(TN)。相当于酶反应的速度常数kp。也称为催化常数(Kcat)。1/kp称为催化周期。碳酸酐酶是已知转换数最高的酶之一,高达36×106每分,催化周期为1.7微秒。
一般采用测定酶促反应初速度的方法来测定活力,因为此时干扰因素较少,速度保持恒定。反应速度的单位是浓度/单位时间,可用底物减少或产物增加的量来表示。因为产物浓度从无到有,变化较大,而底物往往过量,其变化不易测准,所以多用产物来测定。
❸ 影响酶活性的因素,实验报告...
影响酶活性的因素”是高中现行生物学课本中的一个实验内容,也是第1个探究性实验。但是,教材中所介绍的实验药品(α-淀粉酶)价格较贵,实验设计思路为定性实验。能否改进实验设计方案,使其不仅能培养学生的实验技能和实验设计能力,通过实验过程理解影响酶活性的因素的知识内容,而且促使学生积极参与探究活动,养成实事求是的科学态度和一丝不苟的科学探究精神呢?为此,笔者进行了一些有益的尝试。
1 实验设计
1.1 选用过氧化氢酶作为实验探究对象 过氧化氢是细胞中某些化学反应的副产物,具有强氧化性,如果不及时除去或分解,就会杀死细胞。在动物的肝细胞和血细胞中含有较多的过氧化氢酶,它可以促进过氧化氢分解。由于过氧化氢酶容易获得且催化反应的现象明显,所以选用过氧化氢酶作为实验探究对象。
1.2 设备准备 实验用具有:细胞培养瓶(代替反应小室)、刻度吸管、镊子、水槽、25 mL量筒;反应底物为30%H2O2,也可以用原包装双氧水配制的3%H2O2,但反应速度慢,现象不太明显,反应时间长。
实验中需要 H2O2酶滤纸片,制作方法是:将 10 g鲜肝剪碎,置于研钵中充分研磨,加入200 mL蒸馏水制成鲜肝液。然后,将滤纸剪成1 cm2的小片,平展在表面皿中,用鲜肝液浸泡l min后使用。
配制缓冲液,方法是:将17.96 g Na2HPO4·7H2O在 1 000 mL容量瓶内溶于蒸馏水中,加水至刻度,配制成0.067 mol/L Na2HPO4溶液。将9.07 g KH2PO4在1 000 mL容量瓶内溶于蒸馏水中,加水至刻度,配制成0.067 mol/L KH2PO4溶液。用上述两种溶液配制pH5、pH6、pH7、pH8缓冲液如下:
单位:mL
pH
5
6
7
8
0.067 mol/L KH2PO4
0.067 mol/L KH2PO4
1
99
20
80
60
40
95
5
1.3 实验方案 参照美国BSCS教材中的实验方案,经过1个多月的摸索,改进原有实验装置,制定出简单易行且定量效果好的实验步骤如下:
l)向水槽中加水至将满为止。
2)将大小相同的8片滤纸片在鲜肝液中浸泡l min,然后用镊子夹起滤纸片,靠在培养皿壁上,使多余的酶液流尽。
3)用镊子将2片酶滤纸片小心地放入细胞培养瓶(用作反应小室)的一侧内壁上,使酶滤纸片粘在内壁上。注意滤纸片不要碰到反应小室的瓶口。
4)将细胞培养瓶立起,贴有酶滤纸片的一侧壁冲上,小心加入 pH=5的缓冲液 2 mL,然后再加入 2 mL 30%的H2O2溶液,切勿使上述混合液接触贴在内壁上的滤纸片。将小室塞紧。
5)将25 mL量筒横放于水槽中使之灌满水,若有气泡,将其轻轻倾斜,小心赶出气泡。将量筒倒立,使筒口一直处于水中。
6)小心将细胞培养瓶平放在水槽中的水里,注意反应小室贴有滤纸片的内壁应在上面,将量筒移至细胞培养瓶口上伸出的玻璃管上方,实验过程中要一直扶着量筒,保证量筒的位置不动。
7)将细胞培养瓶小心旋转180度,使H2O2溶液接触酶滤纸片。同时开始计时,在 30 S时,读取量筒水平面刻度并作出标记后记录。
8)反复冲洗反应小室后,重复上述实验过程,测量在 pH6、pH7、pH8时过氧化氢在酶的催化下所释放的气体量。注意:所有的实验中都要严格保证于净,不应该有上一次反应后的剩余溶液,每次试验完后,应充分冲洗,然后用相应的缓冲液再冲洗一遍。
2 教学过程
2.1 引入新课 由上节课的实验操作引出本节课的实验内容,启发学生思考实验操作要达到的目的,为减少学生实验操作过程的盲目性做好铺垫。
学生作出温度和pH影响酶的活性的假设后,教师介绍本节课所用的酶和底物,以及过氧化氢酶在生物体内的分布情况。然后播放自制录像《pH过氧化氢酶活性的影响》,边看录像边讲解实验用具,但是不强调实验操作过程中的注意事项,意在训练学生的观察能力、对问题的敏感能力、综合分析能力。如果某一学生只是在被动地看录像而不是边看边思考,在自己具体实验过程中会遇到很多问题,使实验进程不顺利。而在看录像过程中积极思考的学生,实验每一步的操作应该注意的问题都会关注到,实验速度快且实验结果准确。
2.2 学生分组实验 学生模仿录像中的操作进行自主实验,既需要分工合作,更需要在操作中发现问题并及时解决问题。这个过程中教师巡视学生的操作情况并适时地参与讨论,针对不同组的情况,提出一些小问题,引导学生进行深层次的思考。
实验中教师巡视,既可以了解学生实验的速度、实验过程中出现哪些不可预计的问题,使自己很好地驾驭课堂教学,又作为学习者参与讨论过程,营造宽松和谐的学习氛围。
2.3 交流和讨论 实验结束后,教师请各组学生代表汇报实验结果,确定过氧化氢酶的最适pH,在交流过程中学生会发现不同组得出的实验结论可能有所不同。综合全班的实验结果,还是可以看出过氧化酶的最适宜pH是7。然后教师告诉学生,科学家研究得出:肝脏中过氧化酶的最适pH是6.8,接近于7。但是大家的实验结果各不相同,由此引出实验讨论的问题:实验过程中有哪些因素可能造成实验误差?学生针对自己的实验操作过程进行充分的讨论,总结出影响实验结果的一些因素。这是学生回忆实验操作进行自我反省和相互评价的过程,但是很少有学生对教师提供的实验方案表示质疑,为此教师又提出另外一个讨论题:你认为该实验设计中有哪些不完善的地方?应如何改进实验装置或方案,使实验结果更准确?一个小小的问题点燃了学生质疑的火花,大家各抒己见,提出改进实验方案的建议,学生的发散思维和创新思维在此体现得淋漓尽致。教师对学生的发言进行了充分的肯定,激发了学生的学习热情和积极性。因为实验步骤中只设计了pH为5-8的实验,所以教师又提出一个简单的问题:如果想得出不同的pH与酶活性关系的变化曲线,应该如何设计?由此引导学生思考实验目的不同,实验设计的步骤和方案可能有所不同,实验设计需要有针对性。
2.4 实验设计思路的迁移──设计并交流温度对酶活性影响的实验方案 进行充分的讨论后,教师又提出问题:知道了不同的pH与酶活性的关系,现在请同学们设计“探究温度如何影响酶的活性”的实验方案。提醒学生注意底物和相应的实验装置的选择。给学生一段时间思考后,教师请学生交流实验方案。有的学生在教师提供的实验用具的基础上设计,有的学生利用化学中制备氢气的启普发生器作为反应体系,这样实验结果更加准确。但有的学生考虑得更加全面,想到H2O2在高温的情况下也会加速分解,用过氧化氢酶和H2O2探究温度的影响不太适合,所以改用淀粉作底物,唾液淀粉酶作催化剂。在这个交流过程中,学生相互评价实验的可行性,并且给予每组学生一些合理的建议。该过程充分体现了学生深入研究问题的能力。
3 教学小结和反思
生物科学实验中可以对学生进行探究过程的训练。包括观察、提出问题、进行假设、设计方案并进行实施、收集分析解读数据、得出合理结论、表达结果等。是学习者运用判断思维、逻辑思维进行学习的过程。在这个过程中,要很好地把握教师的主导作用和学生的主体作用,保证课堂教学的高效优质。避免出现盲目而无序,热闹而无获的情况。探究教学对教师驾驭课堂和教学内容的能力都提出了更高的要求。因此在授课前教师必须精心准备,要预见到可能发生的所有情况,尤其是实验安全性问题。
对实验结果的分析讨论和自主设计实验是本节课的重点,在这个过程中培养了学生多方面的能力:与他人的合作意识、分析综合的思维能力、表达与交流的能力、实事求是的科学态度、自我评价与评价他人的能力、创新能力等。但是能力的培养不是一朝一夕的事情,应该渗透到每堂课的教学中.渗透到教学的点点滴滴,朱意曾说过“读书无疑,需教有疑,有疑者无疑,至此方是长进”,在教学过程中,精心设问,周密安排,每堂课要给学生提供施展自己才华的舞台,长此以往,学生的各种能力会逐步得到提高乃至升华。
探究过程中教师应该注意自己扮演的是和学生平等的学习者而不是高高在上的知识的传授者,和学生共同探讨,可能从学生那里会获得更多的灵感和信息,反过来促进自己的教学。
如果时间允许,可以用2节课的时间,给学生提供必需的实验器材和用品,分组实施自己设计的“温度对酶活性的影响”方案,检验自己方案的可行性。这是一个自我价值的实现过程,相信在这一过程中更能激发学生学习生物学的热情,是培养学生学习生物学兴趣不可多得的契机。
❹ 影响限制酶活性的因素有哪些
温度,水条件,PH,酶数量,作用对象的数量,还有生物体本身的调控
❺ 酶活性的因素有哪些,这些因素如何影响酶的活性
1、酶浓度
酶促反应速度与酶分子的浓度成正比。当底物分子浓度足够时,酶分子越多,底物转化的速度越快。但事实上,当酶浓度很高时,并不保持这种关系,曲线逐渐趋向平缓。根据分析,这可能是高浓度的底物夹带有许多的抑制剂所致。
2、底物浓度
在生化反应中,若酶的浓度为定值,底物的起始浓度较低时,酶促反应速度与底物浓度成正比,即随底物浓度的增加而增加。当所有的酶与底物结合生成中间产物后,即使在增加底物浓度,中间产物浓度也不会增加,酶促反应速度也不增加。
3、温度
各种酶在最适温度范围内,酶活性最强,酶促反应速度最大。在适宜的温度范围内,温度每升高10℃,酶促反应速度可以相应提高1~2倍。不同生物体内酶的最适温度不同。
最适温度在60℃以下的酶,当温度达到60~80℃时,大部分酶被破坏,发生不可逆变性;当温度接近100℃时,酶的催化作用完全丧失。这也就是为何人在发烧时,不想吃东西的原因。
4、pH
酶在最适pH范围内表现出活性,大于或小于最适pH,都会降低酶活性。一方面会改变底物分子和酶分子的带电状态,从而影响酶和底物的结合;另一方面过高或过低的pH都会影响酶的稳定性,进而使酶遭受不可逆破坏。
5、激活剂
能激活酶的物质称为酶的激活剂。许多酶只有当某一种适当的激活剂存在时,才表现出催化活性或强化其催化活性,这称为对酶的激活作用。而有些酶被合成后呈现无活性状态,这种酶称为酶原。它必须经过适当的激活剂激活后才具活性。
6、抑制剂
能减弱、抑制甚至破坏酶活性的物质称为酶的抑制剂。它可降低酶促反应速度。有的物质既可作为一种酶的抑制剂,又可作为另一种酶的激活剂。
❻ 在生物体内存在很多通过改变酶的结构从而调节其活性的方法,请分别举例说明
在生物体内存在很多通过改变酶的结构从而调节其活性的方法,请列举这些方法并分别举例说明。
解答:(1)别构调控:寡聚酶分子与底物或非底物效应物可逆地非共价结合后发生构象的改变,进而改变酶活性状态,从而使酶活性受到调节。例如天冬氨酸转氨甲酰酶的部分催化肽链结合底物后,使酶的整体构象发生改变,提高了其他催化肽链与底物的亲和性,CTP可以与该酶的调节肽链结合,导致酶构象发生改变,降低了催化肽链与底物的亲和性,使酶活力降低,起别构抑制剂的作用。
(2)酶原的激活:在蛋白水解酶的专一作用下,没有活性的酶原通过其一级结构的改变,导致其构象发生改变,形成酶的活性部位,变成有活性的酶,这是一种使酶获得活性的不可逆调节方法。例如在小肠内,无催化活性的胰凝乳蛋白酶原在胰蛋白酶的作用下,特定肽键被断裂,由一条完整的肽链被水解为三段肽链,并发生构象的改变,形成活性部位,产生蛋白水解酶活性。
(3)可逆的共价修饰:由其他的酶(如激酶、磷酸酶等)催化共价调节酶进行共价修饰或去除修饰基团,使其结构发生改变,从而在活性形式和非活性形式之间相互转变,以调节酶的活性。例如糖原磷酸化酶可以两种形式存在,一种是Ser14被磷酸化的、高活力的糖原磷酸化酶a,一种是非磷酸化的、低活力的糖原磷酸化酶b,在磷酸化酶激酶的催化作用下,糖原磷酸化酶b的Ser14被磷酸化,形成高活力的糖原磷酸化酶a;在磷酸化酶磷酸酶的催化作用下,糖原磷酸化酶a的Ser14-PO32-被脱磷酸化,形成低活力的糖原磷酸化酶b。
(4)对寡聚酶活性的调节可以通过改变其四级结构来进行,这种作用既包括使无活性的寡聚体解离,使部分亚基获得催化活性,也包括使无活性的单体聚合形成有催化活性的寡聚体。前者的例子是蛋白激酶A,该酶由2个调节亚基与2个催化亚基组成,是没有酶活性的寡聚酶,胞内信使cAMP与调节亚基结合可导致寡聚酶解离成一个调节亚基复合体和两个催化亚基,此时自由的催化亚基可获得酶活性。后者的例子是表皮生长因子受体,其在细胞膜上通常以无活性的单体存在,当作为信使的表皮生长因子结合到受体的胞外部分之后,两个单体结合形成二聚体,从而使酶被激活。
❼ 影响酶活性的因素
影响酶活性的主要因素是温度和pH值。其中温度比较重要,人体内酶的活性在37摄氏度是最佳。生物酶各自适应的酶的温度不同。
植物光合作用酶的活性在20摄氏度左右最强。在一定的范围内,酶的活性随着温度的升高而升高,但是温度过高会使酶失活。
酶转化速率可以用单位时间内单位体积中底物的减少量或产物的增加量来表示。酶活力的测定既可以通过定量测定酶反应的产物或底物数量随反应时间的变化,也可以通过定量测定酶反应底物中某一性质的变化,如黏度变化来测定。通常是在酶的最适pH 值和离子强度以及指定的温度下测定酶活力。
酶活性的测定:
一般采用测定酶促反应初速度的方法来测定活力,因为此时干扰因素较少,速度保持恒定。反应速度的单位是浓度/单位时间,可用底物减少或产物增加的量来表示。
因为产物浓度从无到有,变化较大,而底物往往过量,其变化不易测准,所以多用产物来测定。
❽ 影响酶活性的因素在生物体内(in vivo)和体外(in vitro)有哪些不同 那位知道,急啊,谢谢啊!
温度和PH值啦,体内有自稳态的存在可以自动调节,可体外要自己人为控制(温度、PH值)啦!