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协调科学(双奖) · 课程

解释酶的变化模式怎样影响更大的过程

你能描述酶的图表,但题目问的是它对消化或整个生物体意味着什么。

本页内容
  1. 三个步骤是什么?
  2. 例题详解(虚构数据)
  3. 要避开的错误
  4. 自我检测
  5. 接下来学什么?

当题目问酶的变化模式如何影响更大的过程,就这样答:先用数字描述模式,再用酶的形状或碰撞来解释,最后说明这对整个过程有什么影响。第三步是学生最容易漏掉的。

这一课属于综合生物推理,建立在上一课的运输链之上。具体措辞请在 Cambridge 官网查看你所考年份的课程大纲。

三个步骤是什么?

  1. 描述: 指出最适条件(optimum),给出两个数值,描述两侧速率怎样变化。
  2. 解释: 低于最适条件时,分子运动慢,碰撞少。高于它时,活性位点改变形状(变性),底物不再吻合。
  3. 应用: 说明这种酶在更大的过程中平时做什么,例如在消化中把淀粉分解成糖,以及在不利条件下这个过程会怎样。

例题详解(虚构数据)

一名学生研究一种分解淀粉的酶。数字是为本课虚构的。

温度(°C)分解的淀粉(mg 每分钟)
204
308
4015
503

题目: 描述这个模式,解释它,并说明如果一个人的肠道一直处于 50 °C,消化会怎样。

第一步,描述: 从 20 °C 到 40 °C,速率由 4 升到 15 mg 每分钟,然后在 50 °C 降到 3 mg 每分钟。在这些数值中,最适温度接近 40 °C。

第二步,量化上升: 从 20 °C 到 30 °C,速率由 4 变成 8,翻了一倍(增加 100%)。从 30 °C 到 40 °C 增加 7 mg 每分钟,所以 (15 − 8) ÷ 8 = 0.875,增加 87.5%。

第三步,量化下降: 从 40 °C 到 50 °C,速率下降 12 mg 每分钟。12 ÷ 15 = 0.80,下降 80%。

第四步,解释: 到 40 °C 为止,动能增加,酶与淀粉的碰撞增多。在 50 °C,活性位点失去形状,淀粉不再吻合。

第五步,应用: 如果酶在肠道中变性,淀粉被分解的速度会大幅减慢。被吸收进血液的葡萄糖减少,到达细胞用于呼吸作用的也就更少。

要避开的错误

错误答案:“在 50 °C 酶被杀死了,而且酶会被用完,所以速率下降。”

酶是蛋白质,不是生物,所以不能被杀死。它们也不会被用完,因为酶是催化剂,反应结束时不变。速率下降是因为活性位点变性。

更好的答案是:“活性位点改变形状,底物无法结合,发生的反应减少。”

自我检测

1. 某种酶在 25 °C 时速率为 6 个单位,在 35 °C 时为 12 个单位。计算增加的百分比。

显示答案

(12 − 6) ÷ 6 = 1.0,所以增加 100%。

2. 最适条件下速率为 20 个单位。在更高温度下降到 4 个单位。计算下降的百分比。

显示答案

(20 − 4) ÷ 20 = 0.80,所以下降 80%。

3. 胃中的一种酶最适 pH 为 2,而小肠约为 pH 8。解释为什么这种胃酶在小肠中效果很差。

显示答案

在 pH 8,活性位点的形状会改变(变性),蛋白质底物不再吻合,速率会非常低。

接下来学什么?

继续学习联系遗传与变异而不夸大结论。混合题在练习中,科学探究评论工具帮助你检查数据。

从描述图表走到解释其影响,是我们的老师在Co-ordinated Sciences 补习中一对一训练的技能。

常见问题

为什么高温下酶的活性会下降?

高温会改变酶活性位点(active site)的形状,这叫变性(denaturation)。底物不再吻合,反应速率就下降。酶不是生物,所以说它是变性,而不是被杀死。

低温会让酶变性吗?

一般不会。低温下酶保持原有形状,只是分子运动缓慢,有效碰撞减少,速率较低。升温后速率可以回升,而变性是不可逆的。

考试中怎样描述速率图?

引用图中的数值,指出速率的峰值,用数字描述上升和下降,再从分子或形状的角度写出原因。只描述不解释,得分比描述加解释要少。

更新于:

下一步

如果描述图表很顺手,解释这一步却卡住,一对一的老师可以示范怎样从速率模式推到它对整个过程的影响。

一小时付费试听课,按所安排老师确认的收费,RM80 起。 其他费用、时间安排及后续课程,在试听课后由家长与老师直接确认。

补习由家长或监护人安排。用 WhatsApp 把这页发给他们,他们就可以替你咨询。

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