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?
- 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。
- 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。
- 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) |
|---|---|
| 20 | 4 |
| 30 | 8 |
| 40 | 15 |
| 50 | 3 |
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。