生物化學(xué)第七章酶學(xué)

生物化學(xué)第七章酶學(xué)第一頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日第一節(jié)概述1.概念：酶（Enzyme）：是生物活細胞產(chǎn)生的，以蛋白質(zhì)為主要成分的生物催化劑。2.生物催化劑一、酶是生物催化劑……克隆酶、遺傳修飾酶蛋白質(zhì)工程新酶生物催化劑（Biocatalyst）蛋白質(zhì)類(天然酶、生物工程酶)核酸類模擬生物催化劑3.胞外酶與胞內(nèi)酶酶雖是由細胞產(chǎn)生的,但并非必須在細胞內(nèi)才能起作用,有些酶被分泌到細胞外才發(fā)生作用。這類酶稱“胞外酶”。大部分酶在細胞內(nèi)起催化作用稱為“胞內(nèi)酶”。（一）酶的定義第二頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日（二）酶的化學(xué)本質(zhì)1.酶是蛋白質(zhì)1926年Sumner第一次從刀豆種子中提取了脲酶結(jié)晶，證明其具有蛋白質(zhì)性質(zhì)。30年代，Northrop又分離出結(jié)晶的胃蛋白酶、胰蛋白酶及胰凝乳蛋白酶，證明酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。酶具有蛋白質(zhì)的特性如：兩性解離、膠體性質(zhì)、加熱使酶變性、顏色反應(yīng)等；酶可以被蛋白酶水解而喪失活性；許多酶的氨基酸順序已被測定；1969年人工合成牛胰核糖核酸酶。第三頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日2、Ribozyme的化學(xué)本質(zhì)是RNA在已鑒定過的數(shù)千種酶中，絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。但在1982年，美國科學(xué)家T.Cech發(fā)現(xiàn)原生動物四膜蟲的26SrRNA前體具有自我拼接的催化活性。T.Cech將這種RNA命名為“Ribozyme”。核酶（Ribozyme）：指對RNA具有催化活性的RNA。第四頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日二、酶的作用特點（一）與無機催化劑相比，有如下共同點：反應(yīng)前后都不發(fā)生數(shù)量和質(zhì)量變化；能加快反應(yīng)速度,但不改變反應(yīng)的平衡點；從熱力學(xué)上看,只能催化熱力學(xué)上允許進行的反應(yīng)；都能降低反應(yīng)所需的活化能。第五頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日活化能：在一定溫度下，1mol底物全部進入活化狀態(tài)所需的自由能，單位J/mol。E+SP+EES能量水平反應(yīng)過程GE1E2S第六頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日（二）酶的作用特點極高的催化效率高度的專一性

易失活（蛋白質(zhì)變性）活性可調(diào)控（激活、抑制）常需輔助因子（輔酶、輔基等）繼續(xù)第七頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日

反應(yīng)速度與不加催化劑相比可提高108～1020，與加普通催化劑相比可提高107～1013.1.極高的催化效率NH2C＝O＋H2ONH2CO2+2NH3脲酶Fe粉脲酶的催化效率比Fe粉高1015倍。返回第八頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日2.高度的專一性一種酶只能作用于某一類或某種特定的物質(zhì)，這種性質(zhì)稱為酶的專一性。（1）結(jié)構(gòu)專一性概念：酶對所催化的分子化學(xué)結(jié)構(gòu)的特殊要求和選擇。類別：絕對專一性和相對專一性（2）立體異構(gòu)專一性概念：酶除了對底物分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)有要求外，對其立體異構(gòu)也有一定的要求類別：旋光異構(gòu)專一性和幾何異構(gòu)專一性第九頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日

絕對專一性：有些酶只作用于一種底物，催化一個反應(yīng)，而不作用于任何其它物質(zhì)。如：過氧化氫酶底物：過氧化氫琥珀酸脫氫酶底物：琥珀酸

相對專一性：這類酶對結(jié)構(gòu)相近的一類底物都有作用。包括鍵專一性和基團專一性?；鶊F專一性：化學(xué)鍵鍵一端的基團a-葡萄糖苷酶a-糖苷鍵糖苷鍵的一端是葡萄糖底物：麥芽糖、蔗糖鍵專一性：只要求作用于一定的化學(xué)鍵，而對鍵兩端的基團無嚴(yán)格的要求。返回第十頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日

旋光異構(gòu)專一性：當(dāng)?shù)孜锞哂行猱悩?gòu)體時一酶只能作用于其中的一種。如：L-AA氧化酶只能催化L-AA氧化，而對D-AA無作用。

順反異構(gòu)專一性：對具有順式和反式異構(gòu)的底物具嚴(yán)格的選擇性。返回消化道內(nèi)幾種蛋白酶的專一性第十一頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日

2.轉(zhuǎn)移酶：催化基團轉(zhuǎn)移反應(yīng)，即將一個底物分子的基團或原子轉(zhuǎn)移到另一個底物的分子上。

例如，谷丙轉(zhuǎn)氨酶催化的氨基轉(zhuǎn)移反應(yīng)：第十二頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日

3.水解酶：催化催化底物的加水分解反應(yīng)。主要包括淀粉酶、蛋白酶、核酸酶及脂酶等。例如，脂肪酶催化的脂的水解反應(yīng)：第十三頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日

4.裂合酶：催化從底物上移去某些基團而形成雙鍵的非水解性反應(yīng)及其逆反應(yīng)的酶。主要包括醛縮酶、水化酶及脫氨酶等。例如，延胡索酸水合酶催化的反應(yīng)。第十四頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日

5.異構(gòu)酶：催化同分異構(gòu)體的相互轉(zhuǎn)變，即底物分子內(nèi)基團或原子的重排過程的酶。

例如，6-磷酸葡萄糖異構(gòu)酶催化的反應(yīng)。6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖第十五頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日

6.合成酶：又稱為連接酶，能夠催化C-C、C-O、C-N以及C-S鍵的形成反應(yīng)。這類反應(yīng)必須與ATP分解反應(yīng)相互偶聯(lián)。如：Gln合成酶,丙酮酸羧化酶。

A+B+ATPAB+ADP+Pi第十六頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日酶的編號：EC、類、亞類、亞亞類、順序號類：表示反應(yīng)性質(zhì)，前面所述的六大類；亞類：表示反應(yīng)性質(zhì)：如第一類中的氧化、脫氫；亞亞類：表示作用鍵的類型或受體；順序號：表示底物。國際酶學(xué)委員會標(biāo)志如：1大類1亞類中的亞亞類表示受體的類型

1.1．1表示氧化還原酶，作用于=CHOH基團，受體是NAD+，NADP+，

1.1．2表示氧化還原酶，作用于=CHOH基團，受體是細胞色素，

1.1．3表示氧化還原酶，作用于=CHOH基團，受體是分子氧。

當(dāng)酶的編號僅有前三個數(shù)字時，就已清楚地表明了這個酶的特性：反應(yīng)性質(zhì)、反應(yīng)物(或底物)性質(zhì)、鍵的類型。

關(guān)于編號第四個則沒有什么特殊規(guī)定，只表示底物不同。例如：

EC1.1．1.27為乳酸：NAD+氧化還原酶。

EC1.1．1.37為蘋果酸：NAD+氧化還原酶。

EC1.1．1.1為乙醇：NAD+氧化還原酶。

EC6.1．1.1為L-酪氨酸：tRNA-連接酶(AMP)

第三個1表示作用在-CHOH基團上，受體NAD+

，第4個數(shù)字表示底物不同。第十七頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日二、酶的命名

1.習(xí)慣命名法底物名稱脲酶、淀粉酶、蛋白酶反應(yīng)性質(zhì)脫氫酶、加氧酶、轉(zhuǎn)氨酶兩者結(jié)合琥珀酸脫氫酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶酶的來源胃蛋白酶、木瓜蛋白酶2.國際系統(tǒng)命名法底物1：底物2反應(yīng)類型如：琥珀酸：FAD氧化還原酶返回第十八頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日第三節(jié)酶的組成與結(jié)構(gòu)一、酶的組成按化學(xué)成分酶分為：單純酶和結(jié)合酶1.單純酶：只由蛋白質(zhì)組成，如脲酶、淀粉酶、蛋白酶。2.結(jié)合酶：除蛋白質(zhì)外，還有對熱穩(wěn)定的非蛋白小分子物質(zhì)，稱輔因子。第十九頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日輔因子：輔酶、輔基、金屬離子輔酶：與酶蛋白結(jié)合疏松，用透析法可以除去輔基：與酶蛋白結(jié)合緊密，不能用透析法除去小分子有機化合物往往是由維生素參與形成的小分子有機物。金屬離子：與酶蛋白結(jié)合，有的緊，有的松第二十頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日二、酶的結(jié)構(gòu)（一）酶的結(jié)構(gòu)與蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)相同，是具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。（二）根據(jù)酶蛋白的結(jié)構(gòu)特點，酶可分為：1.單體酶:只有一條多肽鏈,分子量在13,000-35,000之間，一般是水解酶,如蛋白酶、羧肽酶。2.寡聚酶：由兩個或兩個以上的亞基組成,亞基之間由非共價鍵相連，亞基可以是相同的,也可以是不同的，分子量在35,000-幾百萬，如丙酮酸激酶、乳酸脫氫酶。3.多酶復(fù)合體：由幾個酶有組織的聚集在一起,功能上相互配合，第一個酶的產(chǎn)物是第二個酶的底物，如丙酮酸脫氫酶、脂肪酸合成酶。第二十一頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日三、酶的活性中心（一）與催化作用相關(guān)的結(jié)構(gòu)特點酶的活性中心：指酶分子中直接和底物結(jié)合，并和酶催化作用直接有關(guān)的部位。必需基團與調(diào)控部位：參與構(gòu)成酶的活性中心和維持酶的特定構(gòu)象所必需的基團，包括活性中心基團及維持活性中心的基團。第二十二頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日活性中心結(jié)合部位催化部位與底物結(jié)合，決定酶的專一性底物的敏感鍵在此處斷裂而形成新鍵，決定酶的高效性返回第二十三頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日酶分子必需基團其它部分（非必需基團）活性中心維持活性中心的必需基團結(jié)合部位催化部位調(diào)控部位酶分子中存在著一些可以與其他分子發(fā)生某種程度的結(jié)合的部位，從而引起酶分子空間構(gòu)象的變化，對酶起激活或抑制作用第二十四頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日（二）酶活性中心的形成酶蛋白多肽鏈經(jīng)過盤繞折疊形成特定的空間結(jié)構(gòu)，使相關(guān)的AA形成微區(qū)AspHisSer活性中心重要基團:His57,Asp102,Ser195胰凝乳蛋白酶的活性中心為Tyr248為Arg145為Glu270為底物羧肽酶活性中心示意圖第二十五頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日（三）酶活性中心的結(jié)構(gòu)特征1.活性中心是酶分子表面的一個凹穴，一定的大小和特殊的構(gòu)象，在與底物接觸時表現(xiàn)一定的柔性。

X-Y第二十六頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日2.構(gòu)成活性中心的大多數(shù)AA殘基為疏水性的，使此小區(qū)形成一個非極性的微環(huán)境，有利于與底物作用。在活性中心內(nèi)僅有少數(shù)極性AA殘基以其功能基團直接與底物作用。活性中心的AA在一級結(jié)構(gòu)上相距很遠，甚至不在一條肽鏈上，但在三級結(jié)構(gòu)上比較靠近。

X-Y胰凝乳蛋白酶的活性中心3.在活性中心，底物以弱鍵與酶結(jié)合（有利于產(chǎn)物形成）。第二十七頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日（四）酶原1.酶原：某些酶在細胞內(nèi)合成或初分泌時沒有催化活性，這種無活性狀態(tài)的酶前身物稱為酶原。2.酶原激活：酶原變成酶的過程（切去幾個AA的肽段）。實質(zhì)：酶活性中心的形成或暴露過程。返回第二十八頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日第四節(jié)酶的作用機制一.酶催化作用的本質(zhì)：降低反應(yīng)活化能。E+SP+EES能量水平反應(yīng)過程GE1E2S第二十九頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日（二）中間產(chǎn)物學(xué)說——酶降低活化能的原因

酶（E）與底物（S）結(jié)合生成不穩(wěn)定的中間物（ES），再分解成產(chǎn)物（P）并釋放出酶，使反應(yīng)沿一個低活化能的途徑進行，降低反應(yīng)所需活化能，所以能加快反應(yīng)速度。許多實驗事實證明了E－S復(fù)合物的存在。E－S復(fù)合物形成的速率與酶和底物的性質(zhì)有關(guān)。第三十頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日二、酶專一性的作用機理（理論）1.鎖鑰學(xué)說

認為底物分子或底物分子的一部分象鑰匙那樣，專一地楔入到酶的活性中心部位，也就是說底物分子進行化學(xué)反應(yīng)的部位與酶分子活性中心具有緊密互補的關(guān)系。酶專一性的“鎖鑰學(xué)說”這種學(xué)說不能解釋酶活性中心的結(jié)構(gòu)與底物和產(chǎn)物結(jié)構(gòu)都吻合的現(xiàn)象，也不能解釋酶專一性中的所有現(xiàn)象。第三十一頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日2.誘導(dǎo)契合學(xué)說

該學(xué)說認為酶表面并沒有一種與底物互補的固定形狀，而只是由于底物的誘導(dǎo)才形成了互補形狀。酶專一性的“誘導(dǎo)契合學(xué)說”第三十二頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日三、與酶的高效性有關(guān)的因素1.鄰近及定向效應(yīng)

在酶促反應(yīng)中，底物分子結(jié)合到酶的活性中心，一方面底物在酶活性中心的有效濃度大大增加，有利于提高反應(yīng)速度；另一方面，由于活性中心的立體結(jié)構(gòu)和相關(guān)基團的誘導(dǎo)和定向作用，使底物分子中參與反應(yīng)的基團相互接近，分子間反應(yīng)類似分子內(nèi)反應(yīng)，活化能降低。第三十三頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日2.“張力”和“形變”底物與酶結(jié)合誘導(dǎo)酶的分子構(gòu)象變化，變化的酶分子又使底物分子的敏感鍵產(chǎn)生“張力”甚至“形變”，從而促使酶－底物中間產(chǎn)物進入過渡態(tài)。第三十四頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日3.酸堿催化：一般都是廣義的酸－堿催化方式。廣義酸－堿催化是指通過質(zhì)子酸提供部分質(zhì)子,或是通過質(zhì)子堿接受部分質(zhì)子的作用，達到降低反應(yīng)活化能的過程。酶活性部位上的某些基團可以作為良好的質(zhì)子供體或受體對底物進行酸堿催化。組氨酸的咪唑基：（1）pK值約為6.7-7.1，在接近中性的條件下，一半以廣義酸的形式存在，另一半以廣義堿的形式存在，因而它既能作為質(zhì)子供體，又能作為質(zhì)子受體，有效地進行酸堿催化。（2）咪唑基供出和接受質(zhì)子的速度很快，其半衰期短，小于0.1毫微秒。所以許多酶活性中心都有組氨酸殘基。酶分子中可作為酸鹼催化的功能基團第三十五頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日4.共價催化

某些酶在催化過程中，能通過共價鍵與底物結(jié)合成不穩(wěn)定的酶-底物復(fù)合物，這個中間產(chǎn)物很容易變成過渡中間物，反應(yīng)的活化能大大降低。（1）親核催化指酶分子中具有非共用電子對的親核基團攻擊底物分子中具有部分正電性的原子，并與之作用形成共價鍵而產(chǎn)生不穩(wěn)定的過渡態(tài)復(fù)合物，活化能降低。（2）親電催化親電基團：Zn2+

、Fe3+

、Mg2+

、NH3+等第三十六頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日5.酶活性中心是低介電區(qū)域（疏水的微環(huán)境）酶活性中心是低介電區(qū)，有利于使底物分子的敏感鍵和酶的催化基團之間形成很大的反應(yīng)力。第三十七頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日四、酶催化機理的實例(一)E的特點胰凝乳蛋白酶:(EC3.4,4.5)1.241個AA殘基組成，分子量250002.專一性AA－AA－AA－AA1AA2－AA－AA－AAN端芳香族AAC端3.活性中心Ser195,His57,Asp102，構(gòu)成一個氫鍵體系,His57成為橋梁。第三十八頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日（二）作用機理1.通過電荷轉(zhuǎn)移，使Ser有更強的親核力；2.形成酰化酶，放出產(chǎn)物P1；3.脫酰（水解），形成產(chǎn)物P2；底物結(jié)合底物形成共價ES復(fù)合物第三十九頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日His57質(zhì)子供體C-N鍵斷裂R-NH2氨基產(chǎn)物釋放水親核攻擊第四十頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日H2O四面體中間物的瓦解羧基產(chǎn)物釋放胰凝乳蛋白酶催化反應(yīng)的詳細機制第四十一頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日以上反應(yīng)的另一版本圖解供大家學(xué)習(xí)時參考：返回第四十二頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日第五節(jié)酶促反應(yīng)動力學(xué)一、酶促反應(yīng)速度（V）：單位時間內(nèi)產(chǎn)物的生成量或單位時間內(nèi)底物的消耗量。斜率=[P]/

t=V（初速度）[P]t第四十三頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日二、酶活力的測定（一）酶活力的概念及表示方法1.概念：檢測酶含量及存在，很難直接用酶的“量”（質(zhì)量、體積、濃度）來表示，而常用酶催化某一特定反應(yīng)的能力來表示酶量，即用酶的活力表示。酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力稱酶活力，酶活力通常以最適條件下酶所催化的化學(xué)反應(yīng)的速度來確定。第四十四頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日2.酶活力的表示方法

活力單位：規(guī)定條件（最適條件）下，一定時間內(nèi)催化完成一定化學(xué)反應(yīng)量所需的酶量。國際單位（U）:指在標(biāo)準(zhǔn)條件下，1分鐘內(nèi)催化1微摩爾(umol)底物的酶量，或是轉(zhuǎn)化1微摩爾(umol)底物中的有關(guān)基團的酶量。

Katal：指在最適條件下，每秒鐘催化1mol底物轉(zhuǎn)化所需的酶量。簡稱Kat。1Kat=6×107U注意：以上的酶單位定義中，如果底物（S）有一個以上可被作用的化學(xué)鍵，則一個酶單位表示1分鐘使1μmol有關(guān)基團轉(zhuǎn)化的酶量。如果是兩個相同的分子參加反應(yīng)，則每分鐘催化2μmol底物轉(zhuǎn)化的酶量稱為一個酶單位。在“U”和“kat”酶活力單位的定義和應(yīng)用中，酶催化底物的分子量必須是已知的，否則將無法計算。第四十五頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日習(xí)慣單位：在實際使用中，結(jié)果測定和應(yīng)用都比較方便、直觀，規(guī)定的酶活力單位，不同酶有各自的規(guī)定，如：①α-淀粉酶活力單位：每小時分解1g可溶性淀粉的酶量為一個酶單位。（QB546-80），也有規(guī)定每小時分解1mL2%可溶性淀粉溶液為無色糊精的酶量為一個酶單位。顯然后者比前一個單位小。②糖化酶活力單位：在規(guī)定條件下，每小時轉(zhuǎn)化可溶性淀粉產(chǎn)生1mg還原糖（以葡萄糖計）所需的酶量為一個酶單位。③蛋白酶：規(guī)定條件下，每分鐘分解底物酪蛋白產(chǎn)生1μg酪氨酸所需的酶量。④DNA限制性內(nèi)切酶：推薦反應(yīng)條件下，一小時內(nèi)可完全消化1μg純化的DNA所需的酶量。第四十六頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日3.酶的比活力酶的比活力：是指每mg蛋白所含的酶活力單位或每kg蛋白中所含的Kat數(shù)。比活力是表示酶制劑純度的一個指標(biāo)。比活力=總活力單位總蛋白mg數(shù)=U(或IU)mg蛋白實際應(yīng)用中也用每單位制劑中含有的酶活力數(shù)表示（如：酶單位/mL（液體制劑），酶單位/g（固體制劑）），對同一種酶來講，比活力愈高則表示酶的純度越高（含雜質(zhì)越少）。在評價純化酶的純化操作中，還有一個概念就是回收率。回收率=某純化操作后的總活力/某純化操作前的總活力［總活力=比活力×總體積（總重量）］第四十七頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日（二）酶活力的測定

終點法:酶反應(yīng)進行到一定時間后終止其反應(yīng)，再用化學(xué)或物理方法測定產(chǎn)物或反應(yīng)物量的變化。

動力學(xué)法:連續(xù)測定反應(yīng)過程中產(chǎn)物\底物或輔酶的變化量，直接測定出酶反應(yīng)的初速度。測定初速度最適條件[S]》[E]要求第四十八頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日三、底物濃度對酶反應(yīng)速度的影響（一）底物濃度對酶反應(yīng)速度的影響pH、T、[E]固定時，V對[S]作下圖：第四十九頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日1.基礎(chǔ)中間產(chǎn)物學(xué)說2.前提（1）S與E形成中間產(chǎn)物，且整個反應(yīng)速度取決于ESP+E（2）產(chǎn)物濃度為0（初速度）（3）[S]》[E]（4）反應(yīng)達到平衡（二）米氏方程（Michaelis-Mentenequation）第五十頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日[S]

[Et]-[ES]

[ES][ES]生成速度：[ES]分解速度：當(dāng)酶反應(yīng)體系處于恒態(tài)時：即:令：則：經(jīng)整理得：(1)米氏方程推導(dǎo)第五十一頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日由于酶促反應(yīng)速度由[ES]決定，即：所以（2）將（2）代入（1）得：（3）當(dāng)[Et]＝[ES]時，所以（4）將（4）代入（3），則：米氏方程第五十二頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日由米氏方程可以看出：（1）[S]很小時，[S]《Km，則V=Vmax/Km，一級反應(yīng)；（2）[S]很大時，[S]》Km，則V=Vmax，零級反應(yīng)；（3）[S]處于Km附近時，混和級反應(yīng)。第五十三頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日（三）米氏常數(shù)Km1.意義：（1）

Km：當(dāng)酶反應(yīng)速度達到最大反應(yīng)速度的一半時的底物濃度，單位mol/L。即：（2）Km是酶的特征常數(shù)之一。只與酶的性質(zhì)有關(guān),而與酶濃度無關(guān)。第五十四頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日（3）如果一種酶有幾種底物,就有幾種Km值，Km值最小的底物稱該酶的最適底物。Km值還受pH及溫度影響。因此Km值作為常數(shù)是在一定條件下而言的。（4）當(dāng)K2>K3時，1/Km可以近似地表示酶對底物親和力的大小，1/Km愈大，Km愈小，達到最大反應(yīng)速度一半時所需濃度就愈小，親和力就越大。第五十五頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日2.Km值的求法——雙倒數(shù)作圖法測定一個酶促反應(yīng)的Km的方法很多,一般最常用雙倒數(shù)作圖法:改寫成直線方程：斜率=Km/Vmax1/Vmax-1/Km注意：

米氏方程只是反映了底物單分子時酶反應(yīng)速度與底物濃度之間的定量關(guān)系，但這個方程不適應(yīng)包括一種以上的底物和其他物質(zhì)的影響的酶反應(yīng)。但可以根據(jù)這個方程推出各種復(fù)雜酶促反應(yīng)的動力學(xué)方程。第五十六頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日Km值與米氏方程的實際用途：

a由所要求的反應(yīng)速度（應(yīng)達到Vmax的百分數(shù)），求出應(yīng)當(dāng)加入底物的合理濃度。

b由已知的底物濃度，求出該條件下的反應(yīng)速度。eg1.若要求反應(yīng)速度到達Vmax的99%，其底物濃度應(yīng)為：

99%=100%[S]/（Km+[S]）∴[S]=99Km

eg2.若要求反應(yīng)速度達到Vmax的90%，其底物濃度應(yīng)為：

90%=100%[S]/（Km+[S]）∴[S]=90Km練習(xí)題：已知某酶的Km值為0.05mol.L-1，要使此酶所催化的反應(yīng)速度達到最大反應(yīng)速度的80％時底物的濃度應(yīng)為多少？第五十七頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日四、酶濃度對酶反應(yīng)速度的影響〔E〕v第五十八頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日五、pH對酶促反應(yīng)的影響pH最適pHv最適pH一般4～8動物酶5.5～6.5；植物酶6.5～8.0；酶的最適pH受酶純度、底物的種類、緩沖液等影響。酶有最適pH的原因：酶分子的解離狀態(tài)；底物的解離狀態(tài)；〔SE〕的形成。第五十九頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日六、溫度對酶促反應(yīng)的影響v溫度最適溫度（1）在達到最適溫度之前，溫度升高，活化分子數(shù)增加，反應(yīng)速度加快。溫度系數(shù)（Q10）：溫度每提高10℃其反應(yīng)速度與原來的反應(yīng)速度之比。對于許多酶來說，Q10多為1-2之間。(2)超過最適溫度時,溫度升高，酶逐步變性，V降低。酶的最適溫度不是一個固定不變的常數(shù)。第六十頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日七、激活劑對酶反應(yīng)速度的影響

凡能提高酶活性的物質(zhì),都稱為激活劑,其中大部分是離子或簡單有機化合物。按其分子大小可分為：1、無機離子（1）金屬離子：K+

、Na+

、Mg2+、Zn2+、Fe3+、Cu2+

等；（2）陽離子,α-淀粉酶受Cl-激活；（3）H+，胃蛋白酶受H+激活；2.有機分子（1）某些還原劑GSH、半胱氨酸等；（2）EDTA、金屬螯合劑，能除去酶中的重金屬雜質(zhì)，解除抑制。3.具有蛋白質(zhì)性質(zhì)的大分子物質(zhì)

酶原酶蛋白酶第六十一頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日八、抑制劑對酶促反應(yīng)的影響

有些物質(zhì)能與酶分子上某些必須基團結(jié)合（作用),使酶的活性中心的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，導(dǎo)致酶活力下降或喪失，這種現(xiàn)象稱為酶的抑制作用。能夠引起酶的抑制作用的化合物則稱為抑制劑（inhibitor)。酶的抑制劑一般具備兩個方面的特點：a.在化學(xué)結(jié)構(gòu)上與被抑制的底物分子或底物的過渡狀態(tài)相似。b.能夠與酶的活性中心以非共價或共價的方式形成比較穩(wěn)定的復(fù)合體或結(jié)合物。第六十二頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日

抑制作用的類型：根據(jù)抑制劑與酶的作用方式及抑制作用是否可逆，分為兩大類：可逆性抑制作用不可逆性抑制作用第六十三頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日（一）可逆性抑制作用

可逆性抑制作用：抑制劑與酶Pr以非共價鍵可逆結(jié)合，可用透析的方法除去?？赡嫘砸种谱饔每梢苑譃槿N類型：競爭性抑制作用非競爭性抑制作用反競爭性抑制作用第六十四頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日1.競爭性抑制作用（1）抑制劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)與底物相似，與底物競爭酶活性中心，形成EI，減少了酶與底物的結(jié)合，降低酶反應(yīng)速度。（2）抑制作用的強弱取決于[I]/[S]。（3）可采用提高[S]來消除這種抑制作用。E＋SES＋IEIP＋EP＋E第六十五頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日競爭性抑制作用的米氏方程：第六十六頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日2.非競爭性抑制作用（1）非競爭性抑制劑與酶活性中心以外的部位結(jié)合，引起酶分子構(gòu)象變化，使酶活性中心催化作用降低。（2）抑制作用的強弱取決于抑制劑的絕對濃度。（3）不能用增大[S]的方法來消除抑制作用。