淺談溫度和pH值對(duì)酶活性的影響關(guān)系

摘 要生物體無(wú)論是細(xì)胞代謝還是生命活動(dòng)，都需要酶的支持，但是酶活性可能受到多種因素影響，而這些因素中，當(dāng)屬溫度和pH值最為突出，直接影響到生命活動(dòng)的進(jìn)行。作為一名高中生，在學(xué)習(xí)酶活性相關(guān)知識(shí)時(shí)，難度較大就溫度和pH值對(duì)酶活性的影響展開(kāi)分析，通過(guò)多種角度來(lái)分析，為后續(xù)學(xué)習(xí)提供參考。

【關(guān)鍵詞】溫度；pH值；酶活性；影響

生命體中在生命活動(dòng)中，酶參與了絕大多數(shù)的生物化學(xué)反應(yīng)，成為生物體中重要組成的部分。酶是一種生物大分子，具有催化活性特點(diǎn)，較之非生活類型的二氧化錳催化劑相類似，但是酶成分可以讓原本環(huán)境要求較高的反應(yīng)在外在條件下進(jìn)行，溫度、濕度和pH值變化都可能影響到酶活性，會(huì)在一定程度上降低酶的活化性，進(jìn)而在不同程度上加劇化學(xué)反應(yīng)速率。在生物化學(xué)反應(yīng)前后，催化劑的質(zhì)量保持不變，并不會(huì)對(duì)物質(zhì)原有的平衡產(chǎn)生影響，會(huì)出現(xiàn)反應(yīng)速度過(guò)快或是過(guò)慢的酶。除此之外，由于酶自身的特異性特點(diǎn)，每種酶僅僅是對(duì)特定的物質(zhì)產(chǎn)生催化效應(yīng)，對(duì)于其他物質(zhì)可能并不會(huì)起到作用。由此，探究溫度和pH值對(duì)酶活性的影響，可以在學(xué)習(xí)酶活性知識(shí)時(shí)更加深刻的理解和記憶。

1 pH值對(duì)于果膠酶活性的影響

果膠酶是水解植物中的果膠，通過(guò)水果榨取得到的果汁中分離出來(lái)，果膠分離的越充分，果汁也將變得越澄清。實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備蘋(píng)果泥、蒸餾水、果膠酶溶液和氫氧化鈉溶液。在A、C、D三支試管中分別加入3mL左右的果膠酶溶液，另取一支試管B不加入果膠酶溶液；A和B試管中中同時(shí)加入3ml的蒸餾水，C試管中加入3nl的驗(yàn)算，D試管中加入3ml氫氧化鈉溶液。在四支試管中同樣加入適量的蘋(píng)果泥，搖晃均勻，靜置15min后檢測(cè)。發(fā)現(xiàn)A試管中溶液要比B中清澈，說(shuō)明果膠酶具有水解催化作用，其他的三支試管得到的結(jié)果則說(shuō)明了pH值和酶活性之間的影響關(guān)系。

2 溫度對(duì)洗衣粉酶活性的影響

日常生活中，人們經(jīng)常會(huì)用到洗衣粉，而加酶洗衣粉更是經(jīng)常使用，其中的纖維素酶和堿性蛋白酶可以有效清除衣服表面附著的油漬和污垢，另行準(zhǔn)備一組帶有油污的白布，加入相同量但是溫度不同的水，觀察油污的變化情況，以此來(lái)探究不同溫度對(duì)于酶活性所產(chǎn)生的影響。可以發(fā)現(xiàn)，溫度對(duì)于酶活性確實(shí)會(huì)產(chǎn)生影響，在選擇水溫時(shí)采用梯度變化的溫度，如5度、15度、25度、35度、45度、55度和65度等，伴隨著溫度的增加，酶活性的去污能力越強(qiáng)。通過(guò)這一實(shí)驗(yàn)可以聯(lián)系到日常生活中，如果用熱水洗衣服，效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于冷水洗衣服效果，去污能力更強(qiáng)。

3 溫度對(duì)過(guò)氧化氫酶活性的影響

為了可以獲取足量過(guò)氧化氫酶，可以從豬肝臟中提取。將豬肝臟研磨成液體，在肝臟懸浮液中添加適量的緩沖溶液，pH值為7.0，經(jīng)過(guò)充分?jǐn)嚢杵扑椋肝龊髮⑵渲休^小的雜質(zhì)清除干凈，電泳純化可以獲得過(guò)氧化氫酶。重復(fù)上述操作，采用3%的過(guò)氧化氫融合和過(guò)氧化氫酶混合在一起，測(cè)試在具有梯度溫度下的變化情況，組織過(guò)氧化氫酶分解實(shí)驗(yàn)。氣泡發(fā)生速率變化，同樣可以判斷出酶活性變化情況，酶催化作用伴隨著溫度升高，催化能力更強(qiáng)。但是，需要注意的是，盡管溫度越高，酶催化能力越強(qiáng)，但是實(shí)驗(yàn)也不能采用過(guò)高的溫度，如果溫度過(guò)高可能導(dǎo)致過(guò)氧化氫酶被分解，無(wú)法起到原有的催化作用。

4 pH值對(duì)唾液淀粉酶活性的影響

探究pH值對(duì)唾液淀粉酶活性的影響關(guān)系，首先需要準(zhǔn)備檸檬酸溶液和磷酸氫二鈉溶液，以此來(lái)制備pH值緩沖溶液，存在一定的梯度變化，從5.0～8.0變化，在8支試管中加入緩沖溶液；在8支試管中加入2ml唾液，使其置于溫度在37℃左右的溫水中，然后在其中加入淀粉溶液；靜置一段時(shí)間后，將8支試管取出，然后在其中加入碘化鉀-鉀溶液，將試管中的液體充分、搖晃均勻，觀察試管中液體的顏色變化，根據(jù)緩沖溶液梯度變化，探究pH值對(duì)于唾液淀粉酶活性所產(chǎn)生的影響，兩者之間的關(guān)系可以更加清晰的呈現(xiàn)出來(lái)。

綜上所述，通過(guò)探究溫度和pH值對(duì)酶活性的影響關(guān)系探究，可以發(fā)現(xiàn)，隨著溫度的升高，化學(xué)反應(yīng)速率也將隨之增加，在特定溫度范圍內(nèi)，酶的催化作用逐漸提升。但是如果溫度過(guò)高，超過(guò)一個(gè)界限，可能導(dǎo)致酶被分解，無(wú)法起到翠湖作用，主要是由于酶是由蛋白質(zhì)組成，溫度過(guò)高可能導(dǎo)致酶的特性發(fā)生改變，原有酶的催化活性喪失。對(duì)于酶活性反應(yīng)速率最大的溫度，則是酶反應(yīng)的最佳溫度。無(wú)論是高于還是低于這個(gè)最佳溫度，都可能導(dǎo)致酶活性下降。酶對(duì)于溫度的穩(wěn)定性要求較高，一般情況下，在常溫條件可以保存大概一年時(shí)間，如果酶穩(wěn)定性較差，則不可以長(zhǎng)期存放。除此之外，不同酶的最佳pH值同樣存在差異，需要予以高度重視。

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作者單位

湖南師范大學(xué)附屬中學(xué) 湖南省長(zhǎng)沙市 410000