酶促反應(yīng)動力學(xué)

第三節(jié)酶促反應(yīng)動力學(xué)研究的是酶促反應(yīng)速度及其影響因素的關(guān)系。酶促反應(yīng)速度：用單位時間內(nèi)底物的消耗量或產(chǎn)物的生成量表示研究酶促反應(yīng)動力學(xué)要采用初速度初速度：反應(yīng)速度與時間呈正比的階段。反應(yīng)10min.或底物消耗在5%影響因素：底物濃度（[S]）酶濃度（[E]）溫度pH抑制劑和激活劑等一、底物濃度對反應(yīng)速度的影響在其他因素不變的情況下，底物濃度對反應(yīng)速度作圖呈矩形雙曲線。（一）米-曼氏方程式中間產(chǎn)物學(xué)說：米-曼氏方程式：

Km為米氏常數(shù)。當(dāng)[S]<<Km時，v∝[S];

當(dāng)[S]>>Km時，v≈Vmax（二）Km與Vmax的意義Km值等于酶促反應(yīng)速度為最大速度一半時的底物濃度。1

V＝Vm

時2

Km＝［S］Km10-6-10-2mol

2.

K3<<K2

Km值可用來表示酶與底物的親和力。Km值愈大，親和力愈小。Km值愈小，親和力愈大。Km值是酶的特征性常數(shù)之一。只與酶的結(jié)構(gòu)、酶所催化的底物和反應(yīng)環(huán)境有關(guān)，而與酶濃度無關(guān)。4.Vmax是酶完全被飽和時的反應(yīng)速度，與酶濃度呈正比。如果酶的總濃度已知，可從Vmax計算酶的轉(zhuǎn)換數(shù)（K3）。酶的轉(zhuǎn)換數(shù)定義：當(dāng)酶被底物充分飽和時，單位時間內(nèi)每個酶分子（或活性中心）催化底物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物的分子數(shù)。（三）Km值和Vmax值的測定雙倒數(shù)方程式：雙倒數(shù)做圖法：用于測Km值和Vmax值用于判斷可逆性抑制反應(yīng)的性質(zhì)二、酶濃度對反應(yīng)速度的影響當(dāng)[S]>>[E]時，

[E]與v呈正比關(guān)系。三、溫度對反應(yīng)速度的影響雙重影響最適溫度：酶促反應(yīng)速度最快時的環(huán)境溫度。體內(nèi)大多數(shù)酶的最適溫度在35～40℃之間。最適溫度不是酶的特征性常數(shù)。低溫不使酶破壞。四、pH對反應(yīng)速度的影響pH影響酶與底物的親和力。最適pH：酶催化活性最大時的環(huán)境pH。體內(nèi)多數(shù)酶的最適pH接近中性，少數(shù)例外。最適pH不是酶的特征性常數(shù)。測定酶活性時，應(yīng)選用適宜的緩沖液，以保持酶的活性。五、抑制劑對反應(yīng)速度的影響凡能使酶的活性下降，又不引起酶變性的物質(zhì)統(tǒng)稱為酶的抑制劑(inhibitor)。分為：（一）不可逆抑制作用（irreversibleinhibition)（二）可逆抑制作用(reversibleinhibition)（一）不可逆抑制作用概念：抑制劑通常以共價鍵與酶活性中心上的必需基團相結(jié)合，使酶失活，不能用透析、超濾等方法予以除去。羥基酶抑制劑 有機磷化合物對膽堿酯酶的抑制，為專一性抑制劑。 用解磷定解除抑制。

膽堿酯酶乙酰膽堿膽堿＋乙酸乙酰膽堿堆積引起付交感興奮癥狀：惡心，嘔吐，，多汗，肌肉震顫，瞳孔縮小2.巰基酶抑制劑 重金屬離子及砷，為非專一性抑制劑。 可用二巰基丙醇（BAL）解毒。（二）可逆抑制作用概念：抑制劑與酶非共價鍵可逆結(jié)合，使酶活性降低，可用透析、超濾等方法將抑制劑除去而使酶活性恢復(fù)。分為：競爭性抑制作用(competitiveinhibition)非競爭性抑制作用(non-competitiveinhibition)反競爭性抑制作用(uncompetitiveinhibition)1.競爭性抑制作用概念：抑制劑與酶的底物結(jié)構(gòu)相似，可與底物競爭酶的活性中心，從而阻礙酶與底物結(jié)合形成中間產(chǎn)物，而抑制酶的活性。v=Vmax

[S]Km

(1++

[S]Ki[I])E

+

SE

+

P+IEIESKi競爭性抑制的雙倒數(shù)方程：Vmaxv1=Km1[S]

+Vmax1

(1+Ki[I])特點：①競爭性抑制劑與底物結(jié)構(gòu)相似;②增加[S]可減弱抑制作用;③酶的Vmax不變，而Km值增大。1.競爭性抑制作用舉例：①丙二酸對琥珀酸脫氫酶的抑制舉例：②磺胺藥對細菌FH2合成酶的抑制舉例：③抗代謝物的抗癌作用如氨甲蝶呤、5-氟尿嘧啶、6-巰基嘌呤等。2.非競爭性抑制作用概念：抑制劑與酶活性中心外的必需基團結(jié)合，底物與抑制劑之間無競爭關(guān)系。酶促反應(yīng)動力學(xué)特點：Vmax降低，Km不變。非競爭性抑制的雙倒數(shù)方程：3.反競爭性抑制作用抑制劑僅與酶和底物形成的中間產(chǎn)物(ES)結(jié)合，使ES的量下降。這樣，既減少從ES轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的量，也同時減少從ES解離出游離酶和底物的量。特點：Vmax和Km均降低。反競爭性抑制的雙倒數(shù)方程：抑制類型KmVm無抑制KmVm競爭性抑制Km↑Vm

不變非競爭性抑制Km不變Vm↓反競爭性抑制Km↓Vm↓六、激活劑對反應(yīng)速度的影響概念：使酶由無活性變?yōu)橛谢钚曰蚴姑富钚栽黾拥奈镔|(zhì)稱為酶的激活劑

(activator)。酶的激活劑大多是無機離子。必需激活劑：對酶促反應(yīng)是不可缺少的。非必需激活劑：激活劑不存在時，酶仍有一定的催化活性。七、酶活性測定與酶活性單位酶活性：指酶催化化學(xué)反應(yīng)的能力。其衡量標(biāo)準(zhǔn)是酶促反應(yīng)的速度。酶促反應(yīng)的速度：在適宜條件下，單位時間內(nèi)底物的消耗或產(chǎn)物的生成量。酶活性單位：在規(guī)定條件下，酶促反應(yīng)在單位時間內(nèi)生成一定量的產(chǎn)物或消耗一定量的底物所需的酶量?；钚詥挝唬?976年國際生化學(xué)會（I