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对一道高考题答案的质疑
——提高酶的浓度一定能升高酶促反应速率吗？
□ 广东省东莞中学 周平凡 ******@
一、酶的浓度、底物浓度与反应速率的关系：
（一）、原题：
2003年上海市高考生物学科试题第11题：
下图纵轴为酶促反应速率，横轴为底物浓度，其中正确表示酶量增加1倍时，底物浓度和反应速率关系的是（ ）。
提供的标准答案：[B]，这道题在之后的许多参考资料和各学校编写的试卷中也被反复选用，而在提供的答案中也都是[B]。许多老师和同学在做这道题时，也都理所当然的选了[B]。解释很简单：从反应物（底物）浓度与反应速率关系来看，应是反应物（底物浓度）从低逐渐升高时，反应速率也随之加快，但当底物达到一定的浓度后，反应速率不再加快而趋于一个定值。从这一层意义来看，反应底物浓度与反应速率关系的曲线应是A或B，但由于问题要求比较酶量相差一倍时的两种关系时，考虑到酶量的增加，反应速率也随之加快，即酶量加倍后，在底物浓度较低时，相同底物浓度情况下，加倍酶量的反应速率也加快，这样，A图错误，B图正确。
然而，真的这么简单吗？问题的关键在于提高酶的浓度一定会提高酶促反应速率吗？
（二）、别人的质疑：
以下引自:《化学教学》2004年1-2期第62-63页，《一个化学老师对生物高考题的质疑》[1]孙红文(上海梅山高级中学,江苏南京210041)：
物理化学[2]中有关酶催化反应的知识中介绍,米哈利-们顿、布里格斯、霍尔丹等人研究了酶催化反应动力学,得出反应速度r 与酶的总浓度[ E0 ]、底物浓度[S]之间的关系为:
当[S]很大时, Km>>[S],r =k2[E0],即反应速度与酶的总浓度成正比而与[ S]的浓度无关；
当[S]很小时, Km + [ S]≈Km ,r = k2 [ E0 ] [ S] / Km,反应速度与[S]成线性关系,且与酶的总浓度成正比。
B 选项中当酶的浓度一定时,底物浓度与反应速度的关系曲线与物理化学的研究是相符的。也就是说,B选项中,每一条曲线的变化趋势都是正确的。
但是当酶的总浓度一定且为[E0]时,反应速度与底物浓度的关系为:
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当酶的总浓度增加一倍为2 [ E0 ]时,反应速度与底物浓度的关系为:
在底物浓度相等时,方程(2)的反应速度是方程(1)的反应速度的2 倍,所以方程(2)所对应的图像应该是在方程(1)对应图像整体放大1 倍,且两条曲线的走势相同。所以,选项B 的图像有两点是明显错的: (1)斜线部分当底物浓度很小,且相同时,反应速度没有2 倍关系。(2)在由斜线转为水平线时,两条曲线应该在同一个底物浓度时转变。我认为正确的图形如下:
（三）、我的观点：
（1）对反应速率的理解：当一定浓度的反应底物在适宜的条件下混合后，由反应开始到达反应平衡应是一个过程，在这个过程中由于反应不断进行底物浓度应在不断变化，反应瞬时速率也可能在不断变化。所以题目中提的反应速率应是在反应开始时的瞬时速率。
（2）公式只反应了在两个极端情况下，既当底物浓度[S]很大时和当[S]很小时反应速率的变化，那当[S]与Km相差不大时，又如何解释呢？而在题目中的图是要一个[S]连续变化过程中反应速率的变化