每种消化酶只作用于一类底物,并生成特定的产物。你需要掌握的联系是:酶、底物、产物,以及在哪里起作用。考题给出其中三项,问你第四项。
这项技能属于人体营养与消化,并建立在生物分子与酶的酶概念之上。
主要的酶有哪些对应关系?
酶的活性部位只适合一种底物,就像一把钥匙只开一把锁。这就是配对固定的原因。
| 酶 | 底物 | 产物 | 作用部位 |
|---|---|---|---|
| 淀粉酶 | 淀粉 | 麦芽糖 | 口腔(唾液)、小肠(来自胰腺) |
| 麦芽糖酶 | 麦芽糖 | 葡萄糖 | 小肠内壁 |
| 蛋白酶(胃中为胃蛋白酶) | 蛋白质 | 氨基酸(先成较短的链) | 胃、小肠 |
| 脂肪酶 | 脂肪和油 | 脂肪酸和甘油 | 小肠 |
胆汁不是酶。它在肝脏制造,把脂肪乳化成小油滴,让脂肪酶有更大的表面积可以作用。胆汁也帮助中和从胃进来的酸。
例题详解
数据是为练习而编的。一个班在三支试管里把淀粉溶液与淀粉酶混合,每分钟取样用碘液检测。只要有淀粉,碘液就保持蓝黑色,淀粉消失后变成橙褐色。
| 试管 | 温度 | 淀粉消失所需时间 |
|---|---|---|
| 1 | 37 °C | 4 分钟 |
| 2 | 20 °C | 12 分钟 |
| 3 | 80 °C | 30 分钟后仍未消失 |
第一步,写出对应关系: 底物是淀粉,酶是淀粉酶,产物是麦芽糖。
第二步,比较速率: 速率 = 1 ÷ 时间。试管 1:1 ÷ 4 = 0.25 每分钟。试管 2:1 ÷ 12 ≈ 0.083 每分钟。
第三步,比较: 0.25 ÷ 0.083 = 3,所以试管 1 快 3 倍。用时间核对:12 ÷ 4 = 3。
第四步,解释试管 3: 80 °C 使淀粉酶变性(denatured)。活性部位改变形状,底物不再吻合,所以淀粉仍然存在。
要留意的错误
常见的失误是把产物说成底物的「小一点的版本」,却没说是什么。
错误答案: 「蛋白酶把蛋白质分解成较小的碎片。」
「较小的碎片」没有写出产物,评分标准要的是氨基酸。
改正的方法是每一句都以一个有名字的产物结尾。写成「蛋白酶把蛋白质分解成氨基酸」和「脂肪酶把脂肪分解成脂肪酸和甘油」。
第二个失误是说高温「杀死」了酶。酶不是生物,应该说酶变性。
自我检测
先不看笔记试做,再打开答案核对。
1. 写出脂肪酶的底物和产物。
查看答案
底物:脂肪(脂质)。产物:脂肪酸和甘油。
2. 在一个类似的编造实验中,淀粉在 30 °C 用 6 分钟消失,在 37 °C 用 3 分钟消失。37 °C 时反应快了多少倍?
查看答案
30 °C 速率 = 1 ÷ 6 ≈ 0.167 每分钟。37 °C 速率 = 1 ÷ 3 ≈ 0.333 每分钟。比值 0.333 ÷ 0.167 = 2,所以快 2 倍。核对:6 ÷ 3 = 2。
3. 为什么胆汁虽然帮助脂肪消化,却不算消化酶?
查看答案
胆汁不催化化学反应。它把脂肪乳化,把大油滴变成小油滴,给脂肪酶提供更大的表面积。
下一步
当配对变得自然后,可以去看产物如何离开消化道:用绒毛结构解释吸收。人体营养与消化练习题组会把所有对应关系混在一起。
如果遇到题目仍像在猜该选哪种酶,老师可以在生物线上一对一补习中逐题检查你的答案。概率树与计数板和遗传模型板展示了相关的习惯:先说明模型和假设,再计算结果。