淺談溫度和pH值對酶活性的影響關系

摘 要生物體無論是細胞代謝還是生命活動，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，當屬溫度和pH值最為突出，直接影響到生命活動的進行。作為一名高中生，在學習酶活性相關知識時，難度較大就溫度和pH值對酶活性的影響展開分析，通過多種角度來分析，為后續學習提供參考。

【關鍵詞】溫度；pH值；酶活性；影響

生命體中在生命活動中，酶參與了絕大多數的生物化學反應，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，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境要求較高的反應在外在條件下進行，溫度、濕度和pH值變化都可能影響到酶活性，會在一定程度上降低酶的活化性，進而在不同程度上加劇化學反應速率。在生物化學反應前后，催化劑的質量保持不變，并不會對物質原有的平衡產生影響，會出現反應速度過快或是過慢的酶。除此之外，由于酶自身的特異性特點，每種酶僅僅是對特定的物質產生催化效應，對于其他物質可能并不會起到作用。由此，探究溫度和pH值對酶活性的影響，可以在學習酶活性知識時更加深刻的理解和記憶。

1 pH值對于果膠酶活性的影響

果膠酶是水解植物中的果膠，通過水果榨取得到的果汁中分離出來，果膠分離的越充分，果汁也將變得越澄清。實驗前準備蘋果泥、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試管中中同時加入3ml的蒸餾水，C試管中加入3nl的驗算，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果泥，搖晃均勻，靜置15min后檢測。發現A試管中溶液要比B中清澈，說明果膠酶具有水解催化作用，其他的三支試管得到的結果則說明了pH值和酶活性之間的影響關系。

2 溫度對洗衣粉酶活性的影響

日常生活中，人們經常會用到洗衣粉，而加酶洗衣粉更是經常使用，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，以此來探究不同溫度對于酶活性所產生的影響。可以發現，溫度對于酶活性確實會產生影響，在選擇水溫時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。通過這一實驗可以聯系到日常生活中，如果用熱水洗衣服，效果要遠遠強于冷水洗衣服效果，去污能力更強。

3 溫度對過氧化氫酶活性的影響

為了可以獲取足量過氧化氫酶，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，經過充分攪拌破碎，透析后將其中較小的雜質清除干凈，電泳純化可以獲得過氧化氫酶。重復上述操作，采用3%的過氧化氫融合和過氧化氫酶混合在一起，測試在具有梯度溫度下的變化情況，組織過氧化氫酶分解實驗。氣泡發生速率變化，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。但是，需要注意的是，盡管溫度越高，酶催化能力越強，但是實驗也不能采用過高的溫度，如果溫度過高可能導致過氧化氫酶被分解，無法起到原有的催化作用。

4 pH值對唾液淀粉酶活性的影響

探究pH值對唾液淀粉酶活性的影響關系，首先需要準備檸檬酸溶液和磷酸氫二鈉溶液，以此來制備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，根據緩沖溶液梯度變化，探究pH值對于唾液淀粉酶活性所產生的影響，兩者之間的關系可以更加清晰的呈現出來。

綜上所述，通過探究溫度和pH值對酶活性的影響關系探究，可以發現，隨著溫度的升高，化學反應速率也將隨之增加，在特定溫度范圍內，酶的催化作用逐漸提升。但是如果溫度過高，超過一個界限，可能導致酶被分解，無法起到翠湖作用，主要是由于酶是由蛋白質組成，溫度過高可能導致酶的特性發生改變，原有酶的催化活性喪失。對于酶活性反應速率最大的溫度，則是酶反應的最佳溫度。無論是高于還是低于這個最佳溫度，都可能導致酶活性下降。酶對于溫度的穩定性要求較高，一般情況下，在常溫條件可以保存大概一年時間，如果酶穩定性較差，則不可以長期存放。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。

參考文獻

[1]彭青，侯冰，姚芬，錢元恕.pH值、溫度、底物濃度對L1型金屬β-內酰胺酶活性的影響[J].中國抗生素雜志，2016，35（01）：69-71+76.

[2]何立超，馬素敏，李成梁，靳國鋒，章建浩.溫度、鹽分以及pH值對鴨肉脂肪氧合酶活性的交互影響[J].江蘇農業學報，2016，32（06）：1404-1409.

[3]黃燕華，馮定遠. DNS法測定纖維素酶活性的適宜反應溫度、pH值和反應時間的研究[A].中國畜牧獸醫學會動物營養學分會.中國畜牧獸醫學會動物營養學分會——第九屆學術研討會論文集[C].中國畜牧獸醫學會動物營養學分會，2014：1.

作者單位

湖南師范大學附屬中學 湖南省長沙市 410000