IB 生物｜酶與反應動力學備課指引（導師用）｜活化能、米氏方程與溫度影響

2026-11-05

酶這一章考的不是定義，而是「為何曲線會平」。學生答不出飽和，就答不出八成的題。

本堂目標　學生能夠：① 用活化能解釋酶如何加快反應；② 由 Vmax 與 Km 講出飽和與親和力；③ 用 Q₁₀ 說明溫度每升 10 度速率的變化。

01　先備知識（開課前 3 分鐘快檢）

以下任何一項未過關，本堂就會卡住，先補該項：

技能	快檢題	過關標準
百分比	由 12 升到 24，增加了多少百分比	100%
蛋白質結構	什麼鍵決定三維形狀	氫鍵、離子鍵、疏水作用
圖表閱讀	曲線變平代表什麼	某因素成為限制

02　課堂流程（60 分鐘）

時間	環節	導師做什麼	學生做什麼
0–8 分	酶是什麼	蛋白質催化劑的三個特徵	講出「不被消耗」
8–20 分	活化能	畫能量曲線兩條	指出 ΔG 不變、Ea 降低
20–34 分	活性位與契合	鎖鑰對比誘導契合	講出為何酶有專一性
34–46 分	米氏方程	v = Vmax·S/(Km + S)	算出 75 與 66.7
46–54 分	溫度與 pH	Q₁₀ 與變性	算出 Q₁₀ = 2.0
54–60 分	離場檢查	三題收回即批	獨立完成

03　講解腳本（照著說就可以）

第一幕：酶只降低活化能，不改 ΔG

畫兩條曲線：無酶時高峰，有酶時低谷，起點與終點一樣高。所以酶加快的是「到達」，不是「方向」，平衡位置不變，ΔG 也不變。學生最常把「酶提供能量」寫進答案，這句話在 IB 一定扣分。

要學生複述：酶改變的是什麼，不改變的是什麼。

第二幕：米氏方程：一條式講飽和

v = Vmax × [S] / (Km + [S])。設 Vmax = 100、Km = 5（單位 μmol min⁻¹ 與 mmol dm⁻³）：[S] = 5 時 v = 50；[S] = 15 時 v = 100 × 15 / 20 = 75；[S] = 10 時 v ≈ 66.7。
基質由 5 加到 10，濃度加倍但速率只由 50 升到 66.7，不是加倍——這就係「曲線變平」的數學來源。
最常見誤解：以為加基質可以無限加速。

要學生複述：Km 越細代表親和力越大還是越細。

第三幕：溫度：Q₁₀ 與變性兩件事

Q₁₀ = 溫度升 10 度後的速率 ÷ 原本速率。12 升到 24 就是 24/12 = 2.0，即每升 10 度速率加倍。
但超過最適溫度，氫鍵斷裂、活性位變形，速率急跌到零，而且不可逆；低溫只是分子運動慢，回暖會恢復。所以「雪櫃令酶死掉」是錯的，「滾水令酶死掉」才對。

要學生複述：為何低溫與高溫的機制不同。

04　必教題型與步驟

題型	例子	步驟	答案
速率計算	Vmax = 100、Km = 5、[S] = 15，求 v	代 v = Vmax·S/(Km + S)	75 μmol min⁻¹
Q₁₀ 計算	12 升到 24，Q₁₀ 多少	後速率除前速率	2.0
曲線解釋	速率曲線為何變平	活性位飽和，Vmax 為上限	所有酶都被佔用
抑制劑比較	競爭性抑制對 Km 與 Vmax 的影響	Km 升、Vmax 不變	可被高 [S] 克服

合理性檢查（一定要教）：① 任何 [S] 之下 v 都小於 Vmax，75 小於 100，合理；② Km 是 v 等於一半 Vmax 時的基質濃度，所以 Km = 5 時 v 應為 50，對得上；③ Q₁₀ 一般落在 2 至 3，2.0 在合理範圍，若算出 10 就要懷疑單位。

05　獨立練習三題

題目	答案	想觀察什麼
Vmax = 80、Km = 4、[S] = 12，求 v	60 μmol min⁻¹	學生有無先寫公式再代數
18 升到 28 度，速率由 15 升到 33，求 Q₁₀	2.2	有無用同一組單位
解釋 70 度時速率為何跌到接近零	高溫令氫鍵斷裂、活性位變形，酶變性且不可逆	有無講「變性」與「不可逆」兩個關鍵詞

06　學生常見錯誤與糾正句

錯誤	學生通常這樣寫	導師這樣說
酶在反應中被消耗	「酶用完就無，所以速率下降」	「酶係催化劑，反應完可以再用，速率跌係因為基質少咗或者酶變性。」
低溫等於變性	「放入雪櫃酶就死」	「低溫只係動能低，回暖會回復；變性係形狀壞咗，唔可逆。」
Km 越大親和力越大	「Km 大代表捉得緊」	「Km 係達到一半 Vmax 所需濃度，越細即越少基質就夠，親和力越大。」
以為加基質可無限加速	「加多啲基質速率一定升」	「活性位數量有限，飽和之後再加都無用，曲線會平。」

07　家課建議（直接指到練習卷題號）

IB 生物章節索引　用索引內三條練習作課後核對

08　離場檢查（最後 5 分鐘）

題目	答案	判定
Vmax = 60、Km = 6、[S] = 6，求 v	30 μmol min⁻¹	錯一題＝下堂重講米氏方程
為何高溫令酶永久失效	變性，活性位三維結構被破壞	錯一題＝重講溫度機制
競爭性抑制下 Km 與 Vmax 怎樣變	Km 升、Vmax 不變	錯兩題以上＝回到第二幕

09　導師常問

IB 要不要背米氏方程？

要，而且要在 Data-based question 中用來解釋曲線，不只是代入數字。

Km 與 Vmax 一定要實驗求得？

IB 題目多數直接給值或給圖，要求你由圖讀出 Km（半飽和點）與 Vmax（平台高度）。

酶與代謝途徑怎樣連？

每個途徑的速率由關鍵酶的活性控制，溫度、pH、抑制劑都經這個點影響整個途徑。

立即免費搵導師導師登記 →

本頁為 TutorZone 導師備課指引，內容由 TutorZone 團隊編寫；題目與流程為原創，並非任何學校或出版社的教材。