第9章 酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

1、 化學(xué)反應(yīng)的兩個(gè)基本問題：化學(xué)反應(yīng)的兩個(gè)基本問題： 反應(yīng)進(jìn)行的方向、可能性和限度反應(yīng)進(jìn)行的方向、可能性和限度 反應(yīng)進(jìn)行的速率和反應(yīng)機(jī)制反應(yīng)進(jìn)行的速率和反應(yīng)機(jī)制一、化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)一、化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)熱力學(xué)化學(xué)熱力學(xué)化學(xué)動(dòng)力學(xué)化學(xué)動(dòng)力學(xué)（一）（一）反應(yīng)速率反應(yīng)速率及其測定及其測定 以單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或生成物以單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或生成物 濃度的改變來表示。濃度的改變來表示。（二）反應(yīng)分子數(shù)和反應(yīng)級數(shù)（二）反應(yīng)分子數(shù)和反應(yīng)級數(shù)1.反應(yīng)分子數(shù)：反應(yīng)分子數(shù)：反應(yīng)中真正相互作用的分子的數(shù)目反應(yīng)中真正相互作用的分子的數(shù)目 單分子反應(yīng)：單分子反應(yīng)：A P 雙分子反應(yīng)：雙分子反應(yīng)：A+B P+Q 單分子反應(yīng)單分子

2、反應(yīng) v = kc 雙分子反應(yīng)雙分子反應(yīng) v = kc1c2 c 、c1、c2 ：反應(yīng)物濃度（反應(yīng)物濃度（mol/l） k：比例常數(shù)比例常數(shù)/反應(yīng)速率常數(shù)反應(yīng)速率常數(shù)2.反應(yīng)級數(shù)反應(yīng)級數(shù) 能以能以v = kc表示，為一級反應(yīng)；表示，為一級反應(yīng)； 能以能以v = kc1c2表示，則為二級反應(yīng)；表示，則為二級反應(yīng)； v 與反應(yīng)物濃度無關(guān)，則為零級反應(yīng)。與反應(yīng)物濃度無關(guān)，則為零級反應(yīng)。雙分子反應(yīng)、一級反應(yīng)雙分子反應(yīng)、一級反應(yīng)（三）各級反應(yīng)的特征（三）各級反應(yīng)的特征 1.一級反應(yīng)：一級反應(yīng)： 反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的一次方成正比。反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的一次方成正比。 v = kc C0C0/20tPCt

3、反應(yīng)物的消耗反應(yīng)物的消耗產(chǎn)物的增加產(chǎn)物的增加半衰期半衰期t1/2：有一半反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的時(shí)間有一半反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的時(shí)間lnC0lnC0/20tCtk當(dāng)當(dāng)t=t時(shí)時(shí)，c c= =1/2c c0 0, ,則則t0.693k,即半衰期與反應(yīng)即半衰期與反應(yīng)物的初濃度無關(guān)。物的初濃度無關(guān)。2.二級反應(yīng)：二級反應(yīng)： v = k（a- x）（）（b x） a 、b：反應(yīng)物反應(yīng)物A、B的初濃度的初濃度 x：t時(shí)已發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)濃度時(shí)已發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)濃度 （a- x）、（）、（b x）：）： t時(shí)后時(shí)后A、B的濃度的濃度3.零級反應(yīng)零級反應(yīng)： v = k一級反應(yīng)：半衰期與反應(yīng)物的初濃度無關(guān)一級反應(yīng)：

4、半衰期與反應(yīng)物的初濃度無關(guān)二級反應(yīng)：半衰期與反應(yīng)物的初濃度成反比二級反應(yīng)：半衰期與反應(yīng)物的初濃度成反比零級反應(yīng)：半衰期與反應(yīng)物的初濃度成正比零級反應(yīng)：半衰期與反應(yīng)物的初濃度成正比 單底物、單產(chǎn)物反應(yīng)；單底物、單產(chǎn)物反應(yīng)； 酶促反應(yīng)速度一般在規(guī)定的反應(yīng)條件下，酶促反應(yīng)速度一般在規(guī)定的反應(yīng)條件下，用單位時(shí)間內(nèi)底物的消耗量和產(chǎn)物的生用單位時(shí)間內(nèi)底物的消耗量和產(chǎn)物的生成量來表示；成量來表示； 反應(yīng)速度取其初速度，即底物的消耗量反應(yīng)速度取其初速度，即底物的消耗量很小（一般在很?。ㄒ话阍? 5以內(nèi)）時(shí)的反應(yīng)速度；以內(nèi)）時(shí)的反應(yīng)速度； 底物濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于酶濃度。底物濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于酶濃度。（S E）研究前提研究前

5、提二、底物濃度對酶反應(yīng)速率的影響二、底物濃度對酶反應(yīng)速率的影響初速度初速度 酶促反應(yīng)速度逐漸降低酶促反應(yīng)速度逐漸降低 酶促反應(yīng)的時(shí)間進(jìn)展曲線酶促反應(yīng)的時(shí)間進(jìn)展曲線v 在其他因素不變的情況下，底物濃度對反應(yīng)速在其他因素不變的情況下，底物濃度對反應(yīng)速度的影響呈度的影響呈矩形雙曲線關(guān)系。矩形雙曲線關(guān)系。當(dāng)?shù)孜餄舛容^低時(shí)當(dāng)?shù)孜餄舛容^低時(shí)反應(yīng)速度與底物濃度成正比；反反應(yīng)速度與底物濃度成正比；反應(yīng)為一級反應(yīng)。應(yīng)為一級反應(yīng)。隨著底物濃度的增高隨著底物濃度的增高反應(yīng)速度不再成正比例加速；反應(yīng)反應(yīng)速度不再成正比例加速；反應(yīng)為混合級反應(yīng)。為混合級反應(yīng)。當(dāng)?shù)孜餄舛雀哌_(dá)一定程度當(dāng)?shù)孜餄舛雀哌_(dá)一定程度反應(yīng)速度不再增加，

6、達(dá)最大速度；反應(yīng)速度不再增加，達(dá)最大速度；反應(yīng)為零級反應(yīng)反應(yīng)為零級反應(yīng)E + S ES P + E（一）中間絡(luò)合物學(xué)說（一）中間絡(luò)合物學(xué)說 k4三個(gè)假設(shè)：三個(gè)假設(shè)：（1）E與與S形成形成ES復(fù)合物的反應(yīng)是快速平衡反應(yīng)，而復(fù)合物的反應(yīng)是快速平衡反應(yīng)，而 ES分解為分解為E及及P的反應(yīng)為慢反應(yīng)，反應(yīng)速度取決于的反應(yīng)為慢反應(yīng)，反應(yīng)速度取決于慢反應(yīng)即慢反應(yīng)即 Vk3ES。（2）S的總濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于的總濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于E的總濃度，因此在反應(yīng)的初的總濃度，因此在反應(yīng)的初始階段，始階段，S的濃度可認(rèn)為不變即的濃度可認(rèn)為不變即SSt。 （3）P0 忽略忽略 這步反應(yīng)這步反應(yīng) ESE + Pk4E + S ESE +

7、 P（二）酶促反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程式（二）酶促反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程式1、米氏方程的推導(dǎo)、米氏方程的推導(dǎo)v1913年年Michaelis和和Menten提出反應(yīng)速度與底提出反應(yīng)速度與底物濃度關(guān)系的數(shù)學(xué)方程式，即米曼氏方程物濃度關(guān)系的數(shù)學(xué)方程式，即米曼氏方程式，簡稱米氏方程式，簡稱米氏方程(Michaelis equation)。S：底物濃度：底物濃度V：不同：不同S時(shí)的反應(yīng)速度時(shí)的反應(yīng)速度Vmax：最大反應(yīng)速度：最大反應(yīng)速度(maximum velocity) m：米氏常數(shù)：米氏常數(shù)(Michaelis constant) VmaxS Km + S 穩(wěn)態(tài)時(shí)穩(wěn)態(tài)時(shí)ES濃度不變濃度不變 反應(yīng)速度反應(yīng)速度 V

8、=k3ES ES的生成速度的生成速度=消耗速度消耗速度 k1ES=k2ES + k3ES E的質(zhì)量平衡方程的質(zhì)量平衡方程 E=Et - ESE + S ES P + E()()()穩(wěn)態(tài)時(shí)穩(wěn)態(tài)時(shí)ES濃度不變濃度不變反應(yīng)速度反應(yīng)速度 V=k3ES ES的生成速度的生成速度=消耗速度消耗速度 k1ES=k2ES + k3ESE的質(zhì)量平衡方程的質(zhì)量平衡方程 E=Et - ESE + S ES P + EV= V VSKm + S V V=Vmax=k3ESmax=k3EtKm= k2 + k3 k1 a.當(dāng)當(dāng)S很小時(shí)很小時(shí)V=V VS/Km 反應(yīng)反應(yīng)V= V VSKm + Sb.當(dāng)當(dāng)S很大時(shí)很大時(shí)V=

9、V VS/S=V V 0 級反應(yīng)級反應(yīng)混合混合級級Km=?Km = SV= V VSKm + S若若 VV/2V2V SKm + S1Km + S = 2S2 2、動(dòng)力學(xué)參數(shù)的意義、動(dòng)力學(xué)參數(shù)的意義（1）米氏常數(shù)）米氏常數(shù)Km的意義的意義KmS Km值等于酶促反應(yīng)速度為最大反應(yīng)速度一半值等于酶促反應(yīng)速度為最大反應(yīng)速度一半時(shí)的底物濃度，單位是時(shí)的底物濃度，單位是mol/L。2Km + S Vmax VmaxS Km是酶的特性常數(shù)：是酶的特性常數(shù)： 與與pH 、溫度、離子強(qiáng)度、酶及底物種類有關(guān)，與酶濃度無、溫度、離子強(qiáng)度、酶及底物種類有關(guān)，與酶濃度無關(guān)，可以鑒定酶。關(guān)，可以鑒定酶。酶酶底物底物Km

10、(mmol/L)Km(mmol/L)脲酶脲酶尿素尿素25溶菌酶溶菌酶6-N-乙酰葡萄糖乙酰葡萄糖胺胺0.006葡萄糖葡萄糖-6-磷酸磷酸脫氫酶脫氫酶6-磷酸磷酸-葡萄糖葡萄糖0.058胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶苯甲苯甲酰酪氨酰胺酰酪氨酰胺2.5甲甲酰酪氨酰胺酰酪氨酰胺12.0乙乙酰酪氨酰胺酰酪氨酰胺32.0可以判斷酶的專一性和天然底物可以判斷酶的專一性和天然底物Km值最小的底物值最小的底物最適底物最適底物/天然底物天然底物1/Km近似表示酶對底物的親和力：近似表示酶對底物的親和力：1/Km越越大大、親和力越、親和力越大大Km= k2 + k3 k1Kmk2（分離能力）（分離能力）/k1（親合能力

11、）（親合能力）E + S ES P + EKm越越小小，親和力越，親和力越強(qiáng)。強(qiáng)。SS很小時(shí)，反應(yīng)速度就能達(dá)到很大。很小時(shí)，反應(yīng)速度就能達(dá)到很大。性能優(yōu)，代謝中這類酶更為重要性能優(yōu)，代謝中這類酶更為重要k2k3時(shí)時(shí) Km可幫助判斷某代謝反應(yīng)的方向和途徑可幫助判斷某代謝反應(yīng)的方向和途徑催化可逆反應(yīng)的酶對正催化可逆反應(yīng)的酶對正/逆兩向底物逆兩向底物Km不同不同 Km較小者為主要底物較小者為主要底物根據(jù)根據(jù)Km：判斷某判斷某s時(shí)時(shí)v與與Vmax的關(guān)系的關(guān)系判斷抑制劑的類型判斷抑制劑的類型乳酸脫氫酶乳酸脫氫酶（1.710-5）丙酮酸脫氫酶丙酮酸脫氫酶（1.310-3）丙酮酸脫羧酶丙酮酸脫羧酶（1.01

12、0-3）丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸乙酰乙酰CoA乙醛乙醛丙酮酸濃度較低時(shí)：丙酮酸濃度較低時(shí)：代謝哪條途徑?jīng)Q定于代謝哪條途徑?jīng)Q定于Km最小的酶最小的酶一底物多酶反應(yīng)一底物多酶反應(yīng)（2）Vmax和和k3（kcat)的意義的意義一定酶濃度下，酶對特定底物的一定酶濃度下，酶對特定底物的Vmax也是一也是一個(gè)常數(shù)。個(gè)常數(shù)。S很大時(shí)，很大時(shí)， Vmax k3E 。k3表示當(dāng)酶被底物飽和時(shí)，每秒鐘每個(gè)酶分子表示當(dāng)酶被底物飽和時(shí)，每秒鐘每個(gè)酶分子轉(zhuǎn)換底物的分子數(shù)，轉(zhuǎn)換底物的分子數(shù)，又稱為轉(zhuǎn)換數(shù)、催化常數(shù)又稱為轉(zhuǎn)換數(shù)、催化常數(shù)kcat kcat越大，酶的催化效率越高越大，酶的催化效率越高（3） kcat/km的意義：

13、的意義：V= V VmaxSKm + SVmax=kcatEt V=kcatEtSKm + S當(dāng)S Km時(shí)，EEt是是E和和S反應(yīng)形成產(chǎn)物的表觀二級速率常數(shù)。反應(yīng)形成產(chǎn)物的表觀二級速率常數(shù)。 其大小可用于比較酶的催化效率。其大小可用于比較酶的催化效率。kcat/km k3k1k2+k3 kcat/km的上限為的上限為k1,即生成即生成ES的速率，即酶的速率，即酶的催化效率不超過的催化效率不超過E和和S形成形成ES的結(jié)合速率的結(jié)合速率kcat/kmkcat/km的大小可以比較不同酶或同一種酶的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。催化不同底物的催化效率。（1）Lineweaver-

14、Burk雙倒數(shù)作圖法雙倒數(shù)作圖法3 3、 KmKm與與V V的求取的求取蔗糖酶米氏常數(shù)（蔗糖酶米氏常數(shù)（Km）的測定）的測定1. 配配12支蔗糖底物溶液，濃度分別為支蔗糖底物溶液，濃度分別為0、0.005、0.00625、0.0075、0.00875、0.010、0.0125、0.015、0.02、0.025、0.0375、0.050M，在，在35水水浴保溫；浴保溫；2. 加入加入3U/ml已在已在35 水浴保溫的酶溶液，準(zhǔn)確作用水浴保溫的酶溶液，準(zhǔn)確作用5分鐘，終止反應(yīng)；分鐘，終止反應(yīng)；3. 各吸取各吸取0.5ml反應(yīng)液與反應(yīng)液與3，5-二硝基水楊酸，沸水浴二硝基水楊酸，沸水浴5分鐘，冷卻后

15、在分鐘，冷卻后在540nm測定吸光度測定吸光度OD值；值；4. 作圖作圖 （2）Eadie-Hofstee作圖法作圖法v=Vmax-KmvS v VSVmax斜率斜率Km （3）Hanes-Woolf作圖法作圖法 Sv =SVmax +KmVmax 斜率斜率= 1/Vm-KmVmax=v+vS Km vVmaxS3Km2KmKm（4）Eisenthal和和Cornish-Bowden線性作圖法線性作圖法（三）多底物的酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)（三）多底物的酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 分為單底物、雙底物和三底物反應(yīng)分為單底物、雙底物和三底物反應(yīng)1.酶促反應(yīng)按底物分子數(shù)分類：酶促反應(yīng)按底物分子數(shù)分類：有序反應(yīng)（有序反應(yīng)（

16、ordered reactions）領(lǐng)先底物領(lǐng)先底物釋放釋放釋放釋放A和和Q競爭地與自由酶結(jié)合競爭地與自由酶結(jié)合（1 1）序列反應(yīng)或單置換反應(yīng)）序列反應(yīng)或單置換反應(yīng)2.多底物反應(yīng)按動(dòng)力學(xué)機(jī)制分類：多底物反應(yīng)按動(dòng)力學(xué)機(jī)制分類：隨機(jī)反應(yīng)（隨機(jī)反應(yīng)（random reactions）如肌酸激酶使肌酸磷酸化的反應(yīng)如肌酸激酶使肌酸磷酸化的反應(yīng) A AE PE P E E Q EQ EB B A和和Q競爭自由酶競爭自由酶E形式形式 B和和P競爭修飾酶形式競爭修飾酶形式E A和和Q不同不同E結(jié)合結(jié)合 B和和P也不與也不與E結(jié)合。結(jié)合。(2)乒乓反應(yīng)或雙置換反應(yīng)乒乓反應(yīng)或雙置換反應(yīng)3.3.雙底物反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方

17、程雙底物反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程（1）序列機(jī)制序列機(jī)制的底物動(dòng)力學(xué)方程及動(dòng)力學(xué)圖的底物動(dòng)力學(xué)方程及動(dòng)力學(xué)圖 在在B的濃度達(dá)到飽和時(shí)的濃度達(dá)到飽和時(shí)A的米氏常數(shù)的米氏常數(shù) 在在A的濃度達(dá)到飽和時(shí)的濃度達(dá)到飽和時(shí)B的米氏常數(shù)的米氏常數(shù) 底物底物A與酶結(jié)合的解離常數(shù)與酶結(jié)合的解離常數(shù) 底物底物A、B都達(dá)到飽和時(shí)最大反應(yīng)速率都達(dá)到飽和時(shí)最大反應(yīng)速率（2）乒乓機(jī)制乒乓機(jī)制的底物動(dòng)力學(xué)方程及動(dòng)力學(xué)圖的底物動(dòng)力學(xué)方程及動(dòng)力學(xué)圖 在在B的濃度達(dá)到飽和時(shí)的濃度達(dá)到飽和時(shí)A的米氏常數(shù)的米氏常數(shù) 在在A的濃度達(dá)到飽和時(shí)的濃度達(dá)到飽和時(shí)B的米氏常數(shù)的米氏常數(shù) 底物底物A、B都達(dá)到飽和時(shí)最大反應(yīng)速率都達(dá)到飽和時(shí)最大反應(yīng)速率 三

18、、酶的抑制作用三、酶的抑制作用w失活作用失活作用：使酶：使酶Pr變性而引起酶活力喪失。變性而引起酶活力喪失。w抑制作用抑制作用：使酶活力下降但不引起變性。：使酶活力下降但不引起變性。w抑制劑抑制劑：能引起抑制作用的物質(zhì)。：能引起抑制作用的物質(zhì)。（一）抑制程度的表示方法（一）抑制程度的表示方法V0 ：Vi ：不加入抑制劑時(shí)的反應(yīng)速率不加入抑制劑時(shí)的反應(yīng)速率加入抑制劑后的反應(yīng)速率加入抑制劑后的反應(yīng)速率以反應(yīng)速率的變化表示以反應(yīng)速率的變化表示1.1.相對活力分?jǐn)?shù)（殘余活力分?jǐn)?shù)）相對活力分?jǐn)?shù)（殘余活力分?jǐn)?shù)）a =v iv 0 a%=viv0 100 2.相對活力百分?jǐn)?shù)（殘余活力百分?jǐn)?shù)）相對活力百分?jǐn)?shù)（

19、殘余活力百分?jǐn)?shù)） V0 Vi Vi V03.3.抑制分?jǐn)?shù)抑制分?jǐn)?shù)指被抑制而失去活力的分?jǐn)?shù)指被抑制而失去活力的分?jǐn)?shù)i=1a=1viv0 V0 Vi 4.抑制百分?jǐn)?shù)抑制百分?jǐn)?shù)i=(1a) 100 =（1viv0 ）100 Vi V0 抑抑制制率率 依據(jù)依據(jù)： 能否用透析、超濾等物理方法能否用透析、超濾等物理方法 除去抑制劑，使酶復(fù)活除去抑制劑，使酶復(fù)活。不可逆抑制與可逆抑制不可逆抑制與可逆抑制（二）抑制作用的分類（二）抑制作用的分類1 1、不可逆抑制作用、不可逆抑制作用 ： 抑制劑與酶必需基團(tuán)以牢固的共價(jià)鍵相連抑制劑與酶必需基團(tuán)以牢固的共價(jià)鍵相連 很多為劇毒物質(zhì)很多為劇毒物質(zhì) 重金屬、有機(jī)磷、有機(jī)

20、汞、有機(jī)砷、重金屬、有機(jī)磷、有機(jī)汞、有機(jī)砷、 氰化物、青霉素、毒鼠強(qiáng)等。氰化物、青霉素、毒鼠強(qiáng)等。不可逆抑制不可逆抑制不可逆抑制劑不可逆抑制劑 非專一性非專一性不可逆抑制劑不可逆抑制劑（作用于一（作用于一/幾類基團(tuán)）幾類基團(tuán)） 專一性專一性不可逆抑制劑不可逆抑制劑（作用于某一種酶的（作用于某一種酶的 活性部位基團(tuán)）活性部位基團(tuán)）2、不可逆抑制劑、不可逆抑制劑不可逆抑制不可逆抑制 （1） 非專一性不可逆抑制劑非專一性不可逆抑制劑 重金屬離子重金屬離子 Ag+ 、 Cu2+ 、 Hg2+ 、 Pb2+ 、 Fe3+ 高濃度時(shí)可使酶蛋白變性失活；高濃度時(shí)可使酶蛋白變性失活； 低濃度時(shí)對酶活性產(chǎn)生抑制

21、。低濃度時(shí)對酶活性產(chǎn)生抑制。 通過加入通過加入EDTA解除解除 H2N-CH-COOH CH2 SH H2N-CH-COOH CH2 S-CH2COOHICH2COOHHI烷化劑烷化劑（多為鹵素化合物）（多為鹵素化合物）+碘乙酸碘乙酸有機(jī)磷化合物（敵百蟲、沙林）有機(jī)磷化合物（敵百蟲、沙林）膽堿膽堿酯酶酯酶OHPOC2H5OC2H5S有機(jī)磷農(nóng)藥部分+(CH3)3N+CH2CH2OCOCH3(CH3)3N+CH2CH2OH +CH3COOHH2O膽堿乙?；改憠A乙?；改憠A酯酶膽堿酯酶膽堿膽堿乙酰膽堿乙酰膽堿積累導(dǎo)致神經(jīng)中毒癥狀積累導(dǎo)致神經(jīng)中毒癥狀如何緊急救治？如何緊急救治？排毒排毒洗胃、喝雞蛋清

22、牛奶洗胃、喝雞蛋清牛奶導(dǎo)泄、利尿?qū)埂⒗?血液透析（清除游離狀態(tài)毒物）血液透析（清除游離狀態(tài)毒物）解毒藥：解磷定解毒藥：解磷定NCH3CHNOHRO O RO ORO X RO OE P + EOH P + HX有機(jī)磷化合物有機(jī)磷化合物 羥基酶羥基酶 磷?；噶柞；? (失活失活) ) 酸酸RO ORO OE P + -CHNOH磷酰化酶磷?；? (失活失活) )NN+ +CH3 -CHNNN+ +CH3O ORO OR +EOH P解磷定解磷定解毒解毒 - - - - - - 解磷定解磷定(PAM)(PAM)：有機(jī)汞、有機(jī)砷化合物有機(jī)汞、有機(jī)砷化合物與酶分子中與酶分子中-SH作用；作用

23、； 可通過加入過量巰基化合物解除?？赏ㄟ^加入過量巰基化合物解除。氰化物、硫化物和氰化物、硫化物和COCO 與酶中金屬離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物與酶中金屬離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物 如氰化物與含鐵卟啉細(xì)胞色素氧化酶結(jié)合如氰化物與含鐵卟啉細(xì)胞色素氧化酶結(jié)合青霉素（青霉素（penicillinpenicillin） 與細(xì)菌糖肽轉(zhuǎn)肽酶與細(xì)菌糖肽轉(zhuǎn)肽酶Ser-OHSer-OH活性，活性， 影響細(xì)胞壁合成。影響細(xì)胞壁合成。（2 2） 專一性不可逆抑制劑專一性不可逆抑制劑 KsKs型型 具有底物類似的結(jié)構(gòu)具有底物類似的結(jié)構(gòu)（設(shè)計(jì)）（設(shè)計(jì)） 帶有一活潑基團(tuán)：與必需基團(tuán)反應(yīng)（抑制）帶有一活潑基團(tuán)：與必需基團(tuán)反應(yīng)（抑制） 利

24、用對酶親合性進(jìn)行修飾利用對酶親合性進(jìn)行修飾 親合標(biāo)記試劑（親合標(biāo)記試劑（affinity labeling affinity labeling reagentreagent）Kcat型型具有底物類似的結(jié)構(gòu)具有底物類似的結(jié)構(gòu)本身是酶的底物本身是酶的底物還有一潛伏的反應(yīng)基團(tuán)還有一潛伏的反應(yīng)基團(tuán)“自殺性底物自殺性底物” 抑制作用可通過透析等方法除去。抑制作用可通過透析等方法除去。 原因：非共價(jià)鍵結(jié)合原因：非共價(jià)鍵結(jié)合可逆抑制可逆抑制競爭性抑制競爭性抑制(competitive inhibition)非競爭性抑制非競爭性抑制(non-competitive I.）反競爭性抑制反競爭性抑制(uncomp

25、etitive I.) 3 3、可逆抑制作用：、可逆抑制作用：（1）競爭性（）競爭性（Competitive)抑制抑制 抑制劑（抑制劑（ inhibitor）【舉例】【舉例】G 丙二酸丙二酸與琥珀酸競爭琥珀酸脫氫酶與琥珀酸競爭琥珀酸脫氫酶COOH CH2 CH2COOH COOH COOH CH2 丙二酸丙二酸琥珀酸琥珀酸琥珀酸脫氫酶琥珀酸脫氫酶FADFADH2延胡索酸延胡索酸琥珀酸琥珀酸競爭性抑制競爭性抑制G 磺胺類藥物的抑菌機(jī)制：磺胺類藥物的抑菌機(jī)制：與與對氨基苯甲酸對氨基苯甲酸競爭競爭二氫葉酸合成酶二氫葉酸合成酶二氫蝶呤啶二氫蝶呤啶 對氨基苯甲酸對氨基苯甲酸 谷氨酸谷氨酸二氫葉酸二氫葉酸

26、合成酶合成酶二氫葉酸二氫葉酸COOH H2N SO2NHR H2N 磺磺 胺胺 類類 藥藥 物物利用競爭性抑制是藥物設(shè)計(jì)主要思路利用競爭性抑制是藥物設(shè)計(jì)主要思路磺胺類藥磺胺類藥抗菌機(jī)理：抗菌機(jī)理： （與對氨基苯甲酸（與對氨基苯甲酸是結(jié)構(gòu)類似物）是結(jié)構(gòu)類似物）競爭性抑制細(xì)菌葉酸形成，抑制細(xì)菌繁殖競爭性抑制細(xì)菌葉酸形成，抑制細(xì)菌繁殖人通過食物直接補(bǔ)充葉酸，對人無毒害。人通過食物直接補(bǔ)充葉酸，對人無毒害。生物堿麻醉生物堿麻醉競爭性替代競爭性替代生物堿嗎啡、海洛因、可卡因、尼古丁 嗎啡嗎啡 海洛因海洛因麻醉機(jī)理源自源自37C37C醫(yī)學(xué)網(wǎng)醫(yī)學(xué)網(wǎng)痛覺神痛覺神經(jīng)信號經(jīng)信號阿片阿片鴉片類物質(zhì)鴉片類物質(zhì)生物堿競爭性替代腦生物堿競爭性替代腦肽肽麻醉致幻麻醉致幻腦肽腦肽(E)(E)控制痛控制痛覺信號的釋放覺信號的釋放抑制物抑制物（2）非競性（）非競性（Non-competitive)抑制抑制無法形成產(chǎn)物wNoncompetitive inhibition（3）反競爭性（）反競爭性（Uncompetitive