Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của enzyme
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| colorimeter/ˌkʌləˈrɪmɪtə/ | màu kế |
| initial rate/ɪˈnɪʃl reɪt/ | tốc độ ban đầu |
| optimum/ˈɒptɪməm/ | tối ưu |
| denature/ˈdenətʃə/ | biến tính |
| buffer/ˈbʌfə/ | dung dịch đệm |
| inhibitor/ɪnˈhɪbɪtə/ | chất ức chế |
Những yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ enzyme
- Thay đổi điều kiện sẽ làm thay đổi tốc độ hoạt động của enzyme.
- Trước tiên, bạn cần một cách công bằng để đo lường tốc độ.
- Sau đó, chúng ta sẽ xem nhiệt độ, pH và nồng độ ảnh hưởng thế nào đến nó.
Đo lường tốc độ
- Theo dõi tốc độ sản phẩm được tạo thành (ví dụ: thu thập khí oxy từ catalase) hoặc tốc độ cơ chất biến mất (ví dụ: màu iodine phai nhạt khi amylase tiêu hóa tinh bột).
- Một máy đo màu chuyển đổi sự thay đổi màu sắc thành con số chính xác để vẽ biểu đồ.
- Phản ứng diễn ra nhanh nhất ở giai đoạn đầu (khi có nhiều cơ chất nhất), vì vậy tốc độ ban đầu — độ dốc tại thời điểm không — là giá trị công bằng nhất để so sánh.

Tốc độ ban đầu — độ dốc ngay từ đầu — là giá trị công bằng nhất để so sánh.
Tại sao tốc độ ban đầu (độ dốc tại thời điểm không) là giá trị công bằng nhất để so sánh?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Ở giai đoạn đầu, lượng cơ chất nhiều nhất, nên tốc độ cao nhất và chưa bị giới hạn bởi việc cơ chất cạn kiệt.
Nhiệt độ
- Việc gia nhiệt cung cấp cho các phân tử nhiều động năng hơn, giúp chúng va chạm thường xuyên hơn — tốc độ tăng lên.
- Nhưng vượt quá điểm tối ưu, nhiệt độ làm gãy các liên kết giữ cấu trúc của enzyme: nó bị biến tính, trung tâm hoạt động không còn khớp, và tốc độ phản ứng giảm mạnh.

Nhiệt độ: ấm lên, rồi quá nóng
tốc độ đạt cực đại ở mức tối ưu
Kéo nhiệt độ. Làm ấm làm tăng tốc độ — cho đến khi quá nóng làm biến tính enzyme và hoạt động giảm mạnh vượt qua mức tối ưu.
Khi nhiệt độ tăng từ lạnh sang rất nóng, sắp xếp các sự kiện theo thứ tự.
Difficulty 3/5 · 200 coins + a small bonus on first completion today
Làm ấm trước tiên làm tăng tần suất va chạm (tốc độ tăng đến mức tối ưu); vượt qua mức này, enzyme bị biến tính và tốc độ giảm mạnh.
Vượt quá nhiệt độ tối ưu, tốc độ giảm mạnh vì enzyme:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Nhiệt độ phá vỡ các liên kết giữ hình dạng của enzyme; trung tâm hoạt động thay đổi và không còn liên kết được với cơ chất nữa.
Độ pH
- Mỗi enzyme có một độ pH tối ưu. Di chuyển quá xa về một trong hai phía sẽ khiến nó biến tính, do đó tốc độ giảm xuống.
- Để nghiên cứu độ pH một cách công bằng, cần ổn định độ pH bằng dung dịch đệm.

Để ngăn pH thay đổi trong khi bạn điều chỉnh nhiệt độ, hãy giữ cho nó ổn định bằng dung dịch ______.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Dung dịch đệm chống lại sự thay đổi pH, nên pH được kiểm soát trong khi nhiệt độ là biến số duy nhất.
Nồng độ enzyme và chất nền
- Nhiều enzyme hơn (với dư thừa chất nền) nghĩa là có nhiều trung tâm hoạt động hơn, nên tốc độ tăng tỷ lệ thuận.
- Nhiều chất nền hơn giúp tăng tốc ở ban đầu — nhưng khi mọi trung tâm hoạt động đều bận rộn, việc thêm vào không tạo ra sự khác biệt và tốc độ bằng phẳng.
- Nhiều chất ức chế hơn làm giảm tốc độ.
- Khám phá bên dưới: kéo thanh trượt chất nền và quan sát tốc độ tăng lên, sau đó bằng phẳng khi mọi trung tâm hoạt động đã đầy đủ.
Nồng độ cơ chất: tốc độ sau đó đạt trạng thái ổn định
tốc độ = Vmax·[S] / (Km + [S])
Kéo nồng độ cơ chất. Tốc độ tăng lên, sau đó đi ngang khi mọi trung tâm hoạt động đều bận rộn — việc thêm thêm cơ chất lúc này sẽ không còn tác dụng.
Nối mỗi sự thay đổi với tác động của nó lên tốc độ.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Thêm nhiều enzyme tạo ra thêm trung tâm hoạt động; khi các trung tâm bão hòa, việc thêm thêm cơ chất sẽ không còn tác dụng; nhiệt độ hoặc pH cực đoan làm biến tính enzyme.
Việc thêm thêm cơ chất cuối cùng sẽ ngừng làm tăng tốc độ vì:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Khi tất cả các trung tâm hoạt động đã được lấp đầy, tốc độ đạt mức tối đa; không thể xử lý cơ chất nhanh hơn nữa dù có thêm nhiều.
Với lượng cơ chất dồi dào, gấp đôi nồng độ enzyme sẽ khoảng gấp đôi tốc độ.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Nhiều enzyme hơn có nghĩa là nhiều vị trí hoạt động hơn; với cơ chất dư thừa, tốc độ tăng tỷ lệ thuận với nồng độ enzyme.
Bạn đã nắm vững
- đo tốc độ ban đầu (dốc nhất, ở thời điểm bắt đầu) để so sánh công bằng; một máy đo màu giúp xác định màu sắc chính xác
- nhiệt độ: tăng đến điểm tối ưu, sau đó biến tính và giảm mạnh
- độ pH: đường cong hình chuông quanh độ pH tối ưu; dùng dung dịch đệm để giữ ổn định
- enzyme ↑ → tốc độ ↑ (tỷ lệ thuận); chất nền ↑ → bằng phẳng khi tất cả các vị trí đã đầy đủ