酶促反應(yīng)動力學(xué)

1、第九章：酶促反應(yīng)動力學(xué),主 要 內(nèi) 容,底物濃度對酶促反應(yīng)速率的影響 酶的抑制作用 溫度對酶促反應(yīng)的影響 pH對酶促反應(yīng)的影響 激活劑對酶促反應(yīng)的影響,9.1 底物濃度對酶促反應(yīng)速率的影響,酶促反應(yīng)中,如果S大大過量, V與E的關(guān)系如何？ 實際情況下，E穩(wěn)定，而S變化，V與S的關(guān)系如何,S + E = P + E,9.1.1 中間絡(luò)合物學(xué)說,1903年Henri用蔗糖酶水解蔗糖實驗研究底物濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系,S,為解釋此現(xiàn)象，提出了中間絡(luò)合物學(xué)說 S + E ES P + E,A,B,C,1913年，Michaelis and Menten根據(jù)中間復(fù)合物學(xué)說提出米氏方程,SE, ES分解為產(chǎn)

2、物的逆反應(yīng)忽略不計,VmaxS,Ks + S,1925年，Briggs and Haldane提出了穩(wěn)態(tài)理論，對米氏方程做出了重要的修正,E + S,ES,k1,k2,ES,E + P,k3,k4,1,2,ES不僅與（1）有關(guān)，也與(2)有關(guān),9.1.2 米氏方程的推導(dǎo),E + S,ES,E + P,k1,k2,k3,k4,當(dāng)反應(yīng)系統(tǒng)中ES的生成速率與降解速率相等時， 絡(luò)合物ES的濃度保持不變，即達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)即,9.1.2 米氏方程的推導(dǎo),在反應(yīng)初始階段時，E+PES的速率極小，可以忽 略不計，E+SES, 于是ES的生成速率可表示為,通常SE，即S-ESS，ES分解速率與ES S+E 和ES

3、P+E 有關(guān)，于是ES的分解速率可表示為,9.1.2 米氏方程的推導(dǎo),達(dá)到動態(tài)平衡時，ES生成與分解速率相等,9.1.2 米氏方程的推導(dǎo),因為酶反應(yīng)速率（）與ES成正比，即,= k3 ES,9.1.2 米氏方程的推導(dǎo),9.1.2 米氏方程的推導(dǎo),根據(jù)米氏方程： （1）當(dāng)SKm時，v=Vmax，此條件下可正解測得酶活力 （3）當(dāng)S=Km時，v=Vmax/2,v,VmaxS,Km,K S,9.1.3 Km的意義,1、Km是酶的特性常數(shù) Km的大小只與酶的性質(zhì)有關(guān)，而與酶濃度無關(guān)，但與底物、 溫度、pH及離子強度有關(guān)。 2、Km可判斷酶的專一性和天然底物 Km最小的底物稱為該酶的最適底物或天然底物。

4、1/km近似 表示酶與底物的親和力。 3、當(dāng)k3k2時，Km=k2/k1，Km=Ks（解離常數(shù)），嚴(yán)格地 說是1/Ks表示酶與底物的親和力，當(dāng)k3極小時，1/Km才表示 酶與底物的親和力,9.1.3 Km的意義,9.1.3 Km的意義,4、已知Km可求在某一底物濃度時的反應(yīng)速率 如當(dāng)S=4Km時，V=80%Vmax； 當(dāng)S=10Km時，V=91%Vmax 5、Km可幫助推斷某一代謝反應(yīng)的方向和途徑,9.1.4 Vmax和K3的意義,1、在一定酶濃度下，酶對特定底物的Vmax也是一常數(shù)。 同一種酶對不同的底物的Vmax不一樣，pH、溫度和離 強度等也會影響Vmax的值。 2、當(dāng)S很大時，Vmax

5、=k3E， k3是一級反應(yīng)速率常數(shù)； 因此k3表示當(dāng)酶被底物飽和時每秒鐘每個酶分子轉(zhuǎn)換底 物的分子數(shù)，又稱轉(zhuǎn)換系數(shù)（TN）或催化常數(shù)（Kcat）, Kcat越大，表示催化效率越高,9.1.4 Vmax和K3的意義,3、生理條件下S Km， Vmax = kcat E 代入米氏方程 v = kcat E S / Km + S = kcat E S / Km 得出：v = kcat / KmES kcat / Km為E和S反應(yīng)形成產(chǎn)物的表觀二級速度常數(shù)，單位：L/mol s。 kcat / Km大小可以比較不同酶或同一種酶催化不同底物的催化效率,9.1.5 Km和Vmax的求法,Lineweaver-Burk雙倒數(shù)作