酶濃度和底物濃度對酶促反應的影響

1、情境七：蛋白質和酶任務六：酶促反應速率及變化知識點：酶濃度和底物濃度對酶促反應的影響課程：化學及生物物料的識用 酶動力學是研究酶促反應的速度以及各種因素對酶促反應速度的影響機制。 影響酶反應速度的因素： 底物濃度 酶濃度 溫度 pH 抑制劑 激活劑等。一、酶動力學二、酶濃度對酶促反應速率的影響 條件： 在底物濃度 足夠過量而其他條件固定的情況下， 并且反應系統中不含有抑制酶活性的物質及其他不利于酌發(fā)揮作用的因素結論：酶促反應的速度和酶濃度成正比，見圖。V = k E 反應的速度與酶濃度的關系酶濃度速度三、底物濃度對酶促反應速度的影響（1）底物濃度曲線 酶促反應中，在酶濃度、pH、溫度等條件不變

2、的情況下，反應速度與底物濃度的關系呈矩形雙曲線（rectangular hyperbola），如圖。反應速度與底物濃度曲線在酶促反應起始階段 反應速度迅速增高呈直線上升，這種反應速度與底物濃 度呈正比的反應為一級反應（a）。反應速度與底物濃度曲線當底物濃度繼續(xù)增加，反應速度的增高則漸漸變緩，即反應的第二階段為混合級反應(b)。如底物濃度再繼續(xù)增加， 反應速度不再增加，曲線平坦。此時反應速度與底物濃度的增加無關，反應為零級反應(c)。三、底物濃度對酶促反應速度的影響（2）米氏方程： 幾乎所有的酶都有上述被底物飽和的現象，只是不同的酶達到飽和時所需要的底物濃度不同而已，解釋酶促反應中底物濃度和反應

3、速度關系的最合理的學說是中間產物學說。 1913年Leonor Michaelis和Maud Menten經過大量實驗，提出了酶促反應速度與底物濃度關系的數學方程式，即著名的米曼方程式，簡稱米氏方程式（Michaelis equation）。三、底物濃度對酶促反應速度的影響VmaxSKm+SV =方程式中: Vmax為最大反應速度，S為底物濃度，Km為米氏常數，V是不同S時的反應速度。當S很低時（SKm），Km可忽略不計，此時 maxVV 反應速度達最大速度，反應呈零級反應。 三、底物濃度對酶促反應速度的影響A. Km的意義：由米氏方程得：當Vmax / V=2即V= Vmax /2時， Km

4、=S Km是反應速度達到最大反應速度一半時的底物 濃度，其單位為mol/L。 KmS (Vm axV- 1=) K m值是酶的特征性常數，與酶的結構、酶所催化的底物、反應環(huán)境（如溫度、pH、離子強度等）有關，而與酶濃度無關。在一定條件下，某種酶的Km值是恒定的，因而可以通過測定不同酶（特別是一組同工酶）的Km值，來判斷是否為不同的酶。 不同種類酶的Km值不同。如一種酶有多個不同的底物，則酶對每一種底物都有其各自特定的Km。三、底物濃度對酶促反應速度的影響據此，可判斷酶的最適底物。 如果一種酶可以催化幾種底物發(fā)生反應，就必然對每一種底物各有一個特定的Km值，其中Km值最小的底物是該酶的最適底物。 可用于判斷反應級數 Km值近似地反映了酶與底物的親和力大小。 Km值大，表明達到Vmax的一半時所需底物濃度也大，這意味著酶與底物之間的親和力弱。 Km值小，則表明酶與底物的親和力強。 當S100Km時，V=Vmax，反應為零級反應 當0.01KmS100Km時，為混合級反應。三、底物濃度對酶促反應速度的影響B(tài). Km的測定雙倒數作圖法： 為了得到較準確的Km和Vmax，Lineweaver-Burk將米氏方程進行兩側取倒數處理，得到：VV m axV m ax SK m=+111以1/v對1/S作圖，可得直線圖，稱林-貝氏（Lineweaver-Burk）作圖或雙倒