其它因素對(duì)酶促反應(yīng)的影響

1、情境七：蛋白質(zhì)和酶任務(wù)六：酶促反應(yīng)速率及變化知識(shí)點(diǎn)：其他因素對(duì)酶促反應(yīng)的影響課程：化學(xué)及生物物料的識(shí)用 酶分子中有許多可解離的基團(tuán)，在不同pH條件下解離狀態(tài)不同，所帶電荷的數(shù)量和種類也不同。一種酶通常在某一pH時(shí)的解離狀態(tài)最有利于酶的正確的空間構(gòu)象的形成。6 最適pH 10 pH反應(yīng)速度胰蛋白酶從曲線可知酶常常限于某一PH范圍內(nèi)才表現(xiàn)出最大的活力。酶的最適pH：酶催化活性最大時(shí)的環(huán)境pH。 此時(shí)酶發(fā)揮最大活性。稍高于或稍低于最適pH時(shí)，酶活力下降。一、 pH值對(duì)反應(yīng)速率的影響最適pH是酶的特性之一，各種酶的最適pH不同。大多數(shù)酶的最適pH在58之間。 植物和微生物酶的最適pH在4.56.5；

2、動(dòng)物體內(nèi)酶的最適pH在6.58.0。 接近中性。 但少數(shù)酶也有例外，如胃蛋白酶的最適pH為1.8，精氨酸酶的最適pH為9.8。唾液唾液精氨酸酶精氨酸酶胃蛋白酶胃蛋白酶 最適pH不是酶的特征性常數(shù)，它受底物濃度、緩沖液的濃度和種類以及酶的純度等影響。一、 pH值對(duì)反應(yīng)速率的影響 在一般化學(xué)反應(yīng)中，升高溫度可使反應(yīng)速度加快。 在酶促反應(yīng)體系中，低于一定溫度時(shí)，逐漸增高溫度，反應(yīng)速度隨之增加。當(dāng)溫度升高到60以上，繼續(xù)增加反應(yīng)溫度，酶反應(yīng)速度反而下降。最適溫度：酶促反應(yīng)速度最大時(shí)的環(huán)境溫度。 反應(yīng)體系的溫度低于最適溫度時(shí)，加熱可使反應(yīng)速度加快，每升高10反應(yīng)速度增加1-2倍。 反應(yīng)溫度高于最適溫度時(shí)

3、，反應(yīng)速度則因酶受熱變性而降低。溫血?jiǎng)游锝M織中，酶的最適溫度在35-40之間。 溫度對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響溫度對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響二、 溫度對(duì)酶活性的影響 溫度對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響酶的最適溫度不是酶的特征性常數(shù)，它與反應(yīng)時(shí)間有關(guān)。 若酶促反應(yīng)進(jìn)行的時(shí)間短暫，則最適溫度要高些； 若反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)，則最適溫度要低些。 一般情況下低溫不使酶破壞，只是使酶活性降低，當(dāng)溫度恢復(fù)后，活性仍可恢復(fù)。二、 溫度對(duì)酶活性的影響三、激活劑對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響酶的激活劑（activator）:凡作用于酶而使酶催化反應(yīng)速度加快，乃至啟動(dòng)酶催化活性的物質(zhì)，稱為酶的激活劑，也叫活化劑。所引發(fā)的現(xiàn)象，稱為激活作用。酶激活劑性質(zhì)

4、： 大多數(shù)為金屬離子。如Mg2+、K+、Mn2+等； 少數(shù)為陰離子。如Cl-能增強(qiáng)唾液淀粉酶的活性。 小分子有機(jī)化合物。諸如，半胱氨酸、還原型谷胱甘肽、抗壞血酸、硫脲，以及EDTA、膽汁酸鹽（可激活胰脂肪酶）等。 不同的酶所用的激活劑不同。例如，醇脫氫酶以Na+為激活劑，-淀粉酶以Na+，K+，Ca2+或Cl-為激活劑。酶激活劑的種類：二種： （2）非必需激活劑：有些酶激活劑不存在時(shí)，仍有一定活性，此種激活劑稱為非必需激活劑（non-essential activator）。如唾液淀粉酶在Cl- 作用下活性升高，Cl-不存在時(shí)亦有一定活性。（1）必需激活劑：大多數(shù)金屬離子對(duì)酶促反應(yīng)是必需的，如

5、缺乏金屬離子則檢測(cè)不到酶的活性，這類激活劑稱為必需激活劑（essential activator） 。 必需激活劑的作用類似于底物，但不轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物。如己糖激酶中的Mg2+，能與底物ATP結(jié)合形成Mg2+-ATP復(fù)合物，進(jìn)而加速酶促反應(yīng)。 三、激活劑對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響四、 抑制劑對(duì)酶活性的影響概 念： 凡能使酶活性下降或消失而不引起酶蛋白水解或變性 的物質(zhì)均稱做酶的抑制劑。 作用機(jī)理：抑制劑常常與酶的活性中心內(nèi)或外的某些基團(tuán)特異地 結(jié)合，常見的如：羥基、巰基等，以抑制酶的催化活性。 作用特點(diǎn)： 除去抑制劑后，酶可恢復(fù)其催化活性。 分 類：不可逆性抑制作用；可逆性抑制作用 使酶變性失活的強(qiáng)酸、強(qiáng)

6、堿不屬于抑制劑 抑制劑與酶分子的必需基團(tuán)共價(jià)結(jié)合引起酶活性的抑制，且不能采用透析等簡(jiǎn)單方法使酶活性恢復(fù)的抑制作用就是不可逆抑制作用。 酶的不可逆抑制作用包括兩類： 專一性不可逆抑制 非專一性不可逆抑制 1. 不可逆性抑制作用 四、 抑制劑對(duì)酶活性的影響專一性不可逆抑制：抑制劑只能專一性地與酶活性中心的某些基團(tuán)不可逆結(jié)合，引起酶的活性喪失。如有機(jī)磷殺蟲劑。 有機(jī)磷農(nóng)藥敵敵畏、對(duì)硫磷等能特異地與膽堿酯酶活性中心絲氨酸殘基上的羥基結(jié)合，使酶失活。 這類化合物強(qiáng)烈地抑制膽堿酯酶的活力，使乙酰膽堿不能分解為乙酸和膽堿。四、 抑制劑對(duì)酶活性的影響 乙酰膽堿積累，使一些以乙酰膽堿為傳導(dǎo)介質(zhì)的神經(jīng)末梢分泌出于

7、過度興奮狀態(tài)，引起神經(jīng)中毒癥狀 。 有機(jī)磷制劑與酶結(jié)合后不解離，屬于專一性不可逆抑制。 但用解磷定（碘化醛肟甲基吡啶）或氯磷定（氯化醛肟甲基吡啶）能把沒上的磷酸根除去，使酶復(fù)活。 四、 抑制劑對(duì)酶活性的影響 非專一性不可抑制：非專一性不可逆抑制劑可作用于酶分子中的一類或幾類基團(tuán)，這些基團(tuán)中包含了必需基團(tuán)，因而引起酶失活。 （如路易士氣對(duì)巰基酶的抑制）。 低濃度的重金屬離子(如Hg2+、Ag+等)及As3+可與酶分子中的巰基非特異性結(jié)合，使酶失活。 化學(xué)毒氣路易士氣(Lewisite)是種含砷的化合物，通過抑制體內(nèi)的巰基酶而使人畜中毒。四、 抑制劑對(duì)酶活性的影響 砷化合物引起的中毒可用富含巰基的

8、藥物予以防護(hù)和解毒。二巰基丙醇(BAL)分子中含有2個(gè)-SH基，在體內(nèi)達(dá)到一定濃度時(shí)可與毒劑結(jié)合，使酶恢復(fù)活性。四、 抑制劑對(duì)酶活性的影響2. 可逆抑制作用 抑制劑與酶蛋白以非共價(jià)方式結(jié)合，引起酶活性暫時(shí)性喪失。抑制劑可以通過透析等方法被除去，并且能部分或全部恢復(fù)酶的活性。 根椐抑制劑與酶結(jié)合的情況，可逆抑制作用包括三類： 競(jìng)爭(zhēng)性抑制、反競(jìng)爭(zhēng)性抑制、非競(jìng)爭(zhēng)性抑制 四、 抑制劑對(duì)酶活性的影響(1) 竟?fàn)幮砸种聘?jìng)爭(zhēng)性抑制的反應(yīng)過程可用下式表示 某些抑制劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)與底物相似，因而能與底物竟?fàn)幣c酶活性中心結(jié)合。當(dāng)抑制劑與活性中心結(jié)合后，底物被排斥在反應(yīng)中心之外，其結(jié)果是酶促反應(yīng)被抑制了。 抑制劑并沒

9、有破壞酶分子的特定構(gòu)象，也沒有使酶分子的活性中心解體。 竟?fàn)幮砸种仆ǔ？梢酝ㄟ^增大底物濃度，即提高底物的競(jìng)爭(zhēng)能力來(lái)消除。四、 抑制劑對(duì)酶活性的影響(2)反競(jìng)爭(zhēng)性抑制 反競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑只與ES復(fù)合物結(jié)合生成ESI復(fù)合物，使中間產(chǎn)物ES量下降，終產(chǎn)物生成減少而導(dǎo)致酶促反應(yīng)速度降低，這種的現(xiàn)象稱為反競(jìng)爭(zhēng)性抑制（uncompetitive inhibition）。 當(dāng)抑制劑與ES結(jié)合生成ESI后，使游離的酶濃度減少，因此最大反應(yīng)速度Vmax必然降低。由于ES除了變成產(chǎn)物外，又有一個(gè)生成ESI復(fù)合物的去向，使E對(duì)S的親和力升高，即Km變小。 四、 抑制劑對(duì)酶活性的影響(3) 非竟?fàn)幮砸种?如某些金屬離子（Cu2+、Ag+、Hg2+）以及EDTA等，通常能與酶分子的