影响酶促反应速度的因素有哪些？

由于绝大多数酶的化学本质是蛋白质，凡能影响蛋白质的理化因素都可能影响酶的结构和功能。底物浓度、酶浓度、pH、温度、抑制剂、激活剂和水分活度等因素都会影响食品中酶的活力。

1. 底物浓度对反应速度的影响

在酶的浓度及其他条件不变的情况下，底物浓度 [S]对反应速度v影响的作用呈双曲线形式，如图8-1所示。

图8-1 底物浓度对酶活力的影响

在底物浓度 [S]很低时，底物没有完全和酶结合，反应速度υ随底物浓度[S]的增加而急剧加快，两者呈正比关系；随着底物浓度 [S]的升高，反应速度υ不再与底物浓度 [S]呈明显的比例而加快，反应速度增加的幅度不断下降。如果继续加大底物浓度，达到底物与酶完全结合后，此时所有的酶分子已被底物所饱和，即酶分子与底物结合的部位已被占据，速度不再增加。

Michaelis和Menten在前人工作的基础上，经过大量的实验，1913年提出了著名的米-曼氏方程，简称米氏方程：

式中 υ_max——酶促反应的最大速度

[S]——底物浓度

K_m——米氏常数

υ——在某一底物浓度时相应的反应速度

2. 酶浓度对反应速度的影响

当酶促反应体系的底物浓度足够大且其他条件不变时，此时反应速度与酶的浓度成正比关系。因为在酶促反应中，酶分子首先与底物分子作用，生成活化的中间产物（或活化络合物），而后再转变为最终产物。在底物浓度充分过量的情况下，酶的数量越多，则生成的中间产物越多，反应速度也就越快，见图8-2。

图8-2 酶浓度对酶活力的影响

3. pH对反应速度的影响

酶的化学本质是蛋白质，pH会影响酶和底物的解离。特别是活力中心上必需基团的解离程度，影响催化基团中质子供体或质子受体所需的离子化状态，也可影响底物和辅酶的解离程度，从而影响酶与底物的结合。因此，pH对绝大部分酶的活力都有显著的影响。通常将酶表现最大活力的pH称为酶反应的最适pH，高于或低于此pH时，反应速度都会下降。pH对酶活力的影响，见图8-3。(https://www.xing528.com)

最适pH不是酶的特征性常数，它因底物种类和浓度及缓冲液成分不同而不同，而且常与酶的等电点不一致。因此在酶的提纯或测定酶活力时，必须保持体系中pH的恒定，在实际操作中多在缓冲液体系中进行。

4. 温度对反应速度的影响

温度对酶促反应速度的影响很大，具有双重影响。

图8-3 pH对酶活力的影响

（1）与非酶的化学反应相同，在温度较低时，反应速度随温度升高而加快，一般来说，温度每升高10℃，酶反应速度就会增加1～2倍。

（2）由于酶是蛋白质，在温度较高时，超过一定数值后，反应速度随温度上升而减慢，甚至失活。在一定温度下，酶反应具有最大速度，高于或低于此值，反应速度都下降，通常将酶表现最大活力时的温度称为酶反应的最适温度。一般来说，动物体内的酶最适温度在35～40℃，植物体内的酶最适温度为40～55℃。大部分酶在60℃以上即变性失活，但低温一般不破坏酶的活力。

5. 抑制剂对反应速度的影响

凡能使酶的活力下降而不引起酶变性的物质称为酶的抑制剂。抑制剂只能使酶的催化活力降低或丧失，而不引起酶蛋白变性，这种作用称为抑制作用。

酶蛋白变性而引起酶活力丧失的作用称为变性作用，又称失活作用。所以抑制作用与变性作用的机制是不同的。根据抑制剂与酶的作用方式可将抑制作用分为可逆性抑制和不可逆性抑制两大类。可逆性抑制作用的抑制剂与酶以非共价键结合，可用透析等物理方法除去抑制剂，即抑制剂与酶的结合是可逆的。而不可逆性抑制作用的抑制剂与酶的结合是不可逆的，抑制剂通常以共价键方式与酶结合而使酶丧失活力。

6. 激活剂对反应速度的影响

凡能提高酶活力或使酶原转变成酶的物质，均称为酶的激活剂，其中大部分是离子或小分子有机物。无机离子主要是阳离子，如Mg²⁺是多种激酶及合成酶的激活剂，Cl^-是唾液淀粉酶的激活剂；胆汁酸盐是胰脂肪酶的激活剂。

7. 水分活度对反应速度的影响

水是酶进行催化作用的必需条件。研究表明，即使水分活度在很低时，许多酶仍然可以保持活力。例如，脱水蔬菜最好在干燥前进行热烫，否则将会很快产生干草味，而不宜贮藏；干燥的燕麦食品，如果不用加热法使酶失活，则经过贮藏后会产生苦味；面粉在低水分（14%以下）时，脂肪酶能很快使脂肪分解成脂肪酸和醇类；完整的谷粒因酶与底物分别位于不同的部位而无法作用，因而能贮存数月或数年以上而不会变质，但谷粒如受机械破损或磨成粉后，则酶与底物得以接触，因而在相同含水量条件下会很快变质。