生物化學(xué)-第七章-酶學(xué)教學(xué)內(nèi)容

生物化學(xué)-第七章-酶學(xué)酶(Enzyme)：是生物活細(xì)胞產(chǎn)生的，以蛋白質(zhì)為主要成分的生物催化劑。一、酶是生物催化劑生物催化劑（Biocatalyst）蛋白質(zhì)類核酸類模擬生物催化劑胞外酶與胞內(nèi)酶

酶雖是由細(xì)胞產(chǎn)生的,但并非必須在細(xì)胞內(nèi)才能起作用,有些酶被分泌到細(xì)胞外才發(fā)生作用。這類酶稱“胞外酶”。大部分酶在細(xì)胞內(nèi)起催化作用稱為“胞內(nèi)酶”。二、酶的化學(xué)本質(zhì)1.酶是蛋白質(zhì)1926年Sumner第一次從刀豆種子中提取了脲酶結(jié)晶，證明其具有蛋白質(zhì)性質(zhì)。30年代，Northrop又分離出結(jié)晶的胃蛋白酶、胰蛋白酶及胰凝乳蛋白酶，證明酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。酶具有蛋白質(zhì)的特性如：兩性解離、膠體性質(zhì)、加熱使酶變性、顏色反應(yīng)等；酶可以被蛋白酶水解而喪失活性；許多酶的氨基酸順序已被測(cè)定；1969年人工合成牛胰核糖核酸酶。在已鑒定過的數(shù)千種酶中，絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。但在1982年，美國科學(xué)家T.Cech發(fā)現(xiàn)原生動(dòng)物四膜蟲的26SrRNA前體具有自我拼接的催化活性。T.Cech將這種RNA命名為“Ribozyme”。核酶（Ribozyme）：指具有催化活性的RNA。2、Ribozyme的化學(xué)本質(zhì)是RNA二、酶的化學(xué)本質(zhì)三、酶的作用特點(diǎn)與無機(jī)催化劑相比，有如下共同點(diǎn)：反應(yīng)前后都不發(fā)生數(shù)量和質(zhì)量變化；能加快反應(yīng)速度,但不改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)；從熱力學(xué)上看,只能催化熱力學(xué)上允許進(jìn)行的反應(yīng)；都能降低反應(yīng)所需的活化能。極高的催化效率高度的專一性

易失活（蛋白質(zhì)變性）活性可調(diào)控（激活、抑制）常需輔助因子（輔酶、輔基等）三、酶的作用特點(diǎn)與無機(jī)催化劑相比，有如下不同點(diǎn)：

反應(yīng)速度與不加催化劑相比可提高108～1020，與加普通催化劑相比可提高107～1013.1.極高的催化效率NH2C＝O＋H2ONH2CO2+2NH3脲酶Fe粉脲酶的催化效率比Fe粉高1015倍。2.高度的專一性一種酶只能作用于某一類或某種特定的物質(zhì)，這種性質(zhì)稱為酶的專一性。（1）結(jié)構(gòu)專一性：酶對(duì)所催化的分子化學(xué)結(jié)構(gòu)的特殊要求和選擇。類別：絕對(duì)專一性和相對(duì)專一性（2）立體異構(gòu)專一性：酶除了對(duì)底物分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)有要求外，對(duì)其立體異構(gòu)也有一定的要求。類別：旋光異構(gòu)專一性和幾何異構(gòu)專一性絕對(duì)專一性：有些酶只作用于一種底物，催化一個(gè)反應(yīng)，而不作用于任何其它物質(zhì)。eg：過氧化氫酶底物：過氧化氫琥珀酸脫氫酶底物：琥珀酸相對(duì)專一性：這類酶對(duì)結(jié)構(gòu)相近的一類底物都有作用。a.鍵專一性：只要求作用于一定的化學(xué)鍵，而對(duì)鍵兩端的基團(tuán)無嚴(yán)格的要求。b.基團(tuán)專一性：作用于一定的化學(xué)鍵，并對(duì)鍵兩端的基團(tuán)有要求。a-葡萄糖苷酶：化學(xué)鍵：a-糖苷鍵糖苷鍵的一端是葡萄糖底物：麥芽糖、蔗糖旋光異構(gòu)專一性：當(dāng)?shù)孜锞哂行猱悩?gòu)體時(shí)一酶只能作用于其中的一種。如：L-AA氧化酶只能催化L-AA氧化，而對(duì)D-AA無作用。L-氨基酸+H2O+O2α-酮酸+H2O2+NH3L-氨基酸氧化酶順反異構(gòu)專一性：對(duì)具有順式和反式異構(gòu)的底物具嚴(yán)格的選擇性。第二節(jié)酶的命名與分類一、酶的分類二、酶的命名繼續(xù)一、酶的分類氧化還原酶類轉(zhuǎn)移酶類水解酶類裂解酶類異構(gòu)酶類合成酶類氧化還原酶類：催化氧化還原反應(yīng)的酶，如琥珀酸脫氫酶：2.轉(zhuǎn)移酶：催化基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)，即將一個(gè)底物分子的基團(tuán)或原子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)底物的分子上。

例如，谷丙轉(zhuǎn)氨酶催化的氨基轉(zhuǎn)移反應(yīng)：3.水解酶：催化催化底物的加水分解反應(yīng)。主要包括淀粉酶、蛋白酶、核酸酶及脂酶等。例如，脂肪酶催化的脂的水解反應(yīng)：4.裂合酶：催化從底物上移去某些基團(tuán)而形成雙鍵的非水解性反應(yīng)及其逆反應(yīng)的酶。主要包括醛縮酶、水化酶及脫氨酶等。例如，延胡索酸水合酶催化的反應(yīng)。5.異構(gòu)酶：催化同分異構(gòu)體的相互轉(zhuǎn)變，即底物分子內(nèi)基團(tuán)或原子的重排過程的酶。例如，6-磷酸葡萄糖異構(gòu)酶催化的反應(yīng)。6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖6.合成酶：又稱為連接酶，能夠催化C-C、C-O、C-N以及C-S鍵的形成反應(yīng)。這類反應(yīng)必須與ATP分解反應(yīng)相互偶聯(lián)。如：Gln合成酶,丙酮酸羧化酶。A+B+ATPAB+ADP+Pi二、酶的命名1.習(xí)慣命名法底物名稱：脲酶、淀粉酶、蛋白酶反應(yīng)性質(zhì)：脫氫酶、加氧酶、轉(zhuǎn)氨酶兩者結(jié)合：琥珀酸脫氫酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶酶的來源：胃蛋白酶、木瓜蛋白酶2.國際系統(tǒng)命名法底物1：底物2反應(yīng)類型如：琥珀酸：FAD氧化還原酶酶的編號(hào)：EC、類、亞類、亞亞類、順序號(hào)類：表示反應(yīng)性質(zhì)，前面所述的六大類；亞類：表示反應(yīng)性質(zhì)：如第一類中的氧化、脫氫；亞亞類：表示作用鍵的類型或受體；順序號(hào)：表示底物。國際酶學(xué)委員會(huì)標(biāo)志如：1大類1亞類中的亞亞類表示受體的類型1.1.1表示氧化還原酶，作用于=CHOH基團(tuán)，受體是NAD+，NADP+，

1.1.2表示氧化還原酶，作用于=CHOH基團(tuán)，受體是細(xì)胞色素，

1.1.3表示氧化還原酶，作用于=CHOH基團(tuán)，受體是分子氧。

當(dāng)酶的編號(hào)僅有前三個(gè)數(shù)字時(shí)，就已清楚地表明了這個(gè)酶的特性：反應(yīng)性質(zhì)、反應(yīng)物(或底物)性質(zhì)、鍵的類型。關(guān)于編號(hào)第四個(gè)則沒有什么特殊規(guī)定，只表示底物不同。例如：

EC1.1.1.27為乳酸：NAD+氧化還原酶。

EC1.1.1.37為蘋果酸：NAD+氧化還原酶。

EC1.1.1.1為乙醇：NAD+氧化還原酶。

EC6.1.1.1為L(zhǎng)-酪氨酸：tRNA-連接酶(AMP)

第三個(gè)1表示作用在-CHOH基團(tuán)上，受體NAD+，第4個(gè)數(shù)字表示底物不同。第三節(jié)酶的組成與結(jié)構(gòu)一、酶的組成二、酶的結(jié)構(gòu)三、酶的活性中心四、酶原繼續(xù)按化學(xué)成分酶分為：?jiǎn)渭兠负徒Y(jié)合酶1.單純酶：只由蛋白質(zhì)組成，如脲酶、淀粉酶、蛋白酶。2.結(jié)合酶：除蛋白質(zhì)外，還有對(duì)熱穩(wěn)定的非蛋白小分子物質(zhì)，稱輔因子。一、酶的組成輔因子輔酶：與酶蛋白結(jié)合疏松，用透析法可以除去輔基：與酶蛋白結(jié)合緊密，不能用透析法除去小分子有機(jī)化合物：往往是由維生素參與形成的小分子有機(jī)物。金屬離子：與酶蛋白結(jié)合，有的緊，有的松二、酶的結(jié)構(gòu)（一）酶的結(jié)構(gòu)與蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)相同，是具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。（二）根據(jù)酶蛋白的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，酶可分為：1.單體酶:只有一條多肽鏈,分子量在13,000-35,000之間，一般是水解酶,如蛋白酶、羧肽酶。2.寡聚酶：由兩個(gè)或兩個(gè)以上的亞基組成,亞基之間由非共價(jià)鍵相連，亞基可以是相同的,也可以是不同的，分子量在35,000-幾百萬，如丙酮酸激酶、乳酸脫氫酶。3.多酶復(fù)合體：由幾個(gè)酶有組織的聚集在一起,功能上相互配合，第一個(gè)酶的產(chǎn)物是第二個(gè)酶的底物，如丙酮酸脫氫酶、脂肪酸合成酶。酶蛋白必需基團(tuán)其它部分（非必需基團(tuán)）活性中心維持活性中心高級(jí)結(jié)構(gòu)的基團(tuán)結(jié)合部位催化部位三、酶的活性中心活性中心結(jié)合部位：與底物結(jié)合，決定酶的專一性催化部位：底物的敏感鍵在此處斷裂而形成新鍵，決定酶的高效性返回怎么形成的呢？怎樣的結(jié)構(gòu)特征？AspHisSer胰凝乳蛋白酶的活性中心活性中心重要基團(tuán):His57,Asp102,Ser195酶蛋白多肽鏈經(jīng)過盤繞折疊形成特定的空間結(jié)構(gòu)，使相關(guān)的AA形成微區(qū)。為Tyr248為Arg145為Glu270為底物羧肽酶活性中心示意圖返回酶活性中心的結(jié)構(gòu)特征：1.活性中心是酶分子表面的一個(gè)凹穴，一定的大小和特殊的構(gòu)象，在與底物接觸時(shí)表現(xiàn)一定的柔性。

X-Y2.構(gòu)成活性中心的大多數(shù)AA殘基為疏水性的，使此小區(qū)形成一個(gè)非極性的微環(huán)境，有利于與底物作用。在活性中心內(nèi)僅有少數(shù)極性AA殘基以其功能基團(tuán)直接與底物作用。酶活性中心的結(jié)構(gòu)特征：3.活性中心的AA在一級(jí)結(jié)構(gòu)上相距很遠(yuǎn)，甚至不在一條肽鏈上，但在三級(jí)結(jié)構(gòu)上比較靠近。4.在活性中心，底物以弱鍵與酶結(jié)合（有利于產(chǎn)物形成）。胰凝乳蛋白酶的活性中心1.酶原：某些酶在細(xì)胞內(nèi)合成或初分泌時(shí)沒有催化活性，這種無活性狀態(tài)的酶前身物稱為酶原。2.酶原激活：酶原變成酶的過程（切去幾個(gè)AA的肽段）。實(shí)質(zhì)：酶活性中心的形成或暴露過程。返回（四）酶原第四節(jié)酶的作用機(jī)制一、酶促反應(yīng)的本質(zhì)二、酶與底物的結(jié)合三、酶反應(yīng)的高效性機(jī)制四、酶催化機(jī)理的實(shí)例繼續(xù)一.酶促反應(yīng)的本質(zhì)：降低反應(yīng)活化能。E+SP+EESGE1E2S能量水平反應(yīng)過程中間產(chǎn)物學(xué)說——酶降低活化能的原因酶（E）與底物（S）結(jié)合生成不穩(wěn)定的中間物（ES），再分解成產(chǎn)物（P）并釋放出酶，使反應(yīng)沿一個(gè)低活化能的途徑進(jìn)行，降低反應(yīng)所需活化能，所以能加快反應(yīng)速度。許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明了E－S復(fù)合物的存在。E－S復(fù)合物形成的速率與酶和底物的性質(zhì)有關(guān)。二、酶與底物的結(jié)合1.鎖鑰學(xué)說認(rèn)為底物分子或底物分子的一部分象鑰匙那樣，專一地楔入到酶的活性中心部位，也就是說底物分子進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的部位與酶分子活性中心具有緊密互補(bǔ)的關(guān)系。酶專一性的“鎖鑰學(xué)說”這種學(xué)說不能解釋酶活性中心的結(jié)構(gòu)與底物和產(chǎn)物結(jié)構(gòu)都吻合的現(xiàn)象，也不能解釋酶專一性中的所有現(xiàn)象。2.誘導(dǎo)契合學(xué)說該學(xué)說認(rèn)為酶表面并沒有一種與底物互補(bǔ)的固定形狀，而只是由于底物的誘導(dǎo)才形成了互補(bǔ)形狀?！罢T導(dǎo)契合學(xué)說”三、酶反應(yīng)的高效性機(jī)制1.鄰近及定向效應(yīng)2.“張力”和“形變”3.酸堿催化4.共價(jià)催化5.酶活性中心是低介電區(qū)域1.鄰近及定向效應(yīng)

靠近作用：底物分子結(jié)合到酶的活性中心，有效濃度大大增加，有利于提高反應(yīng)速度；

定向作用：使底物分子中參與反應(yīng)的基團(tuán)相互接近，分子間反應(yīng)類似分子內(nèi)反應(yīng)，活化能降低。不適合的靠近不適合的定向適合的靠近不適合的定向適合的靠近適合的定向2.“張力”和“形變”底物與酶結(jié)合誘導(dǎo)酶的分子構(gòu)象變化，變化的酶分子又使底物分子的敏感鍵產(chǎn)生“張力”甚至“形變”，更易于發(fā)生反應(yīng)。3.酸堿催化：指通過質(zhì)子酸提供部分質(zhì)子,或是通過質(zhì)子堿接受部分質(zhì)子的作用，達(dá)到降低反應(yīng)活化能的過程。酶活性部位上的某些基團(tuán)可以作為良好的質(zhì)子供體或受體對(duì)底物進(jìn)行酸堿催化。酶分子中可作為酸堿催化的功能基團(tuán)組氨酸的咪唑環(huán)：（1）pK值約為6.7-7.1，在接近中性的條件下，一半以廣義酸的形式存在，另一半以廣義堿的形式存在，因而它既能作為質(zhì)子供體，又能作為質(zhì)子受體，有效地進(jìn)行酸堿催化。（2）咪唑環(huán)供出和接受質(zhì)子的速度很快，其半衰期短，小于0.1毫微秒。所以許多酶活性中心都有組氨酸殘基。4.共價(jià)催化某些酶在催化過程中，能通過共價(jià)鍵與底物結(jié)合成不穩(wěn)定的酶-底物復(fù)合物，這個(gè)中間產(chǎn)物很容易變成過渡中間物，反應(yīng)的活化能大大降低。（1）親核催化：指酶分子中具有非共用電子對(duì)的親核基團(tuán)攻擊底物分子中具有部分正電性的原子，并與之作用形成共價(jià)鍵而產(chǎn)生不穩(wěn)定的過渡態(tài)復(fù)合物，活化能降低。（2）親電催化親電基團(tuán)：Zn2+、Fe3+、Mg2+、NH3+等5.酶活性中心是低介電區(qū)域（疏水的微環(huán)境）某些酶分子表面常出現(xiàn)凹陷，而活性中心多半靠近或位于疏水微環(huán)境的凹陷中；

疏水環(huán)境的介電常數(shù)較極性環(huán)境的介電常數(shù)低，在疏水環(huán)境中兩個(gè)帶電場(chǎng)之間的作用力比在極性環(huán)境中的顯著增加；四、酶催化機(jī)理的實(shí)例胰凝乳蛋白酶:(EC3.4.4.5)1.241個(gè)AA殘基組成，分子量250002.

專一性:在酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸（都是芳香族氨基酸）的羧基處切斷肽鍵3.

活性中心:Ser195,His57,Asp102，構(gòu)成一個(gè)氫鍵體系,His57成為橋梁。(一)酶的特點(diǎn)（二）作用機(jī)理1.通過電荷轉(zhuǎn)移，使Ser有更強(qiáng)的親核力；2.形成?；?，放出產(chǎn)物P1；3.脫酰（水解），形成產(chǎn)物P2；底物結(jié)合底物形成共價(jià)ES復(fù)合物His57質(zhì)子供體C-N鍵斷裂R-NH2氨基產(chǎn)物釋放水親核攻擊H2O四面體中間物的瓦解羧基產(chǎn)物釋放胰凝乳蛋白酶催化反應(yīng)的詳細(xì)機(jī)制返回第五節(jié)酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)一、酶促反應(yīng)速度（V）二、酶活力的測(cè)定三、底物濃度對(duì)酶反應(yīng)速度的影響四、酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響五、pH對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響七、激活劑對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響六、溫度對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響八、抑制劑對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響繼續(xù)一、酶促反應(yīng)速度（V）：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)產(chǎn)物的生成量或單位時(shí)間內(nèi)底物的消耗量。斜率=[P]/

t=V（初速度）[P]t二、酶活力的測(cè)定1.概念2.酶活力的表示方法3.酶的比活力4.酶活力的測(cè)定檢測(cè)酶含量及存在，很難直接用酶的“量”（質(zhì)量、體積、濃度）來表示，而常用酶催化某一特定反應(yīng)的能力來表示酶量，即用酶的活力表示。酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力稱酶活力，酶活力通常以最適條件下酶所催化的化學(xué)反應(yīng)的速度來確定。1.概念：2.酶活力的表示方法活力單位：規(guī)定條件（最適條件）下，一定時(shí)間內(nèi)催化完成一定化學(xué)反應(yīng)量所需的酶量。

國際單位（U）:指在標(biāo)準(zhǔn)條件下，1分鐘內(nèi)催化1微摩爾(umol)底物的酶量，或是轉(zhuǎn)化1微摩爾(umol)底物中的有關(guān)基團(tuán)的酶量。

Katal：指在最適條件下，每秒鐘催化1mol底物轉(zhuǎn)化所需的酶量。簡(jiǎn)稱Kat。1Kat=6×107U注意：以上的酶單位定義中，如果底物（S）有一個(gè)以上可被作用的化學(xué)鍵，則一個(gè)酶單位表示1分鐘使1μmol有關(guān)基團(tuán)轉(zhuǎn)化的酶量。如果是兩個(gè)相同的分子參加反應(yīng)，則每分鐘催化2μmol底物轉(zhuǎn)化的酶量稱為一個(gè)酶單位。在“U”和“kat”酶活力單位的定義和應(yīng)用中，酶催化底物的分子量必須是已知的，否則將無法計(jì)算。習(xí)慣單位：在實(shí)際使用中，結(jié)果測(cè)定和應(yīng)用都比較方便、直觀、規(guī)定的酶活力單位，不同酶有各自的規(guī)定，如：①α-淀粉酶活力單位：每小時(shí)分解1g可溶性淀粉的酶量為一個(gè)酶單位。也有規(guī)定每小時(shí)分解1mL2%可溶性淀粉溶液為無色糊精的酶量為一個(gè)酶單位。②糖化酶活力單位：在規(guī)定條件下，每小時(shí)轉(zhuǎn)化可溶性淀粉產(chǎn)生1mg還原糖（以葡萄糖計(jì)）所需的酶量為一個(gè)酶單位。③蛋白酶：規(guī)定條件下，每分鐘分解底物酪蛋白產(chǎn)生1μg酪氨酸所需的酶量。④DNA限制性內(nèi)切酶：推薦反應(yīng)條件下，一小時(shí)內(nèi)可完全消化1μg純化的DNA所需的酶量。3.酶的比活力酶的比活力：是指每mg蛋白所含的酶活力單位。比活力是表示酶制劑純度的一個(gè)指標(biāo)。比活力=總活力單位總蛋白mg數(shù)=U(或IU)mg蛋白實(shí)際應(yīng)用中也用每單位制劑中含有的酶活力數(shù)表示（如：酶單位/mL（液體制劑），酶單位/g（固體制劑）），對(duì)同一種酶來講，比活力愈高則表示酶的純度越高（含雜質(zhì)越少）。在評(píng)價(jià)純化酶的純化操作中，還有一個(gè)概念就是回收率?；厥章?某純化操作后的總活力/某純化操作前的總活力［總活力=比活力×總體積（總重量）］4.酶活力的測(cè)定終點(diǎn)法:酶反應(yīng)進(jìn)行到一定時(shí)間后終止其反應(yīng)，再用化學(xué)或物理方法測(cè)定產(chǎn)物或反應(yīng)物量的變化。動(dòng)力學(xué)法:連續(xù)測(cè)定反應(yīng)過程中產(chǎn)物\底物或輔酶的變化量，直接測(cè)定出酶反應(yīng)的初速度。三、底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響pH、T、[E]固定時(shí)，V對(duì)[S]作下圖：米氏方程（Michaelis-Mentenequation）E+SESP+Ek1k2k3k4基礎(chǔ)：中間產(chǎn)物學(xué)說k1,k2,k3,k4分別是正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速度常數(shù)k1([E]—[ES])[S]d[ES]dt==d[ES]dtk2[ES]k3[ES]+k2

+

k3k1([E]-[ES])[S][ES]=k2

+

k3k1=Kmv=k3[ES]vmax=k3[ES]=k3[E]v=vmax[S]Km+[S]米氏方程（1）[S]很小時(shí)，[S]《Km，則V=Vmax[S]/Km，一級(jí)反應(yīng)；（2）[S]很大時(shí)，[S]》Km，則V=Vmax，零級(jí)反應(yīng)；（3）[S]處于Km附近時(shí)，混和級(jí)反應(yīng)。由米氏方程可以看出：米氏常數(shù)Km的意義（1）Km：當(dāng)酶反應(yīng)速度達(dá)到最大反應(yīng)速度的一半時(shí)的底物濃度，單位mol/L。即：（2）Km是酶的特征常數(shù)之一。只與酶的性質(zhì)有關(guān),而與酶濃度無關(guān)。（3）如果一種酶有幾種底物,就有幾種Km值，Km值最小的底物稱該酶的最適底物。Km值還受pH及溫度影響。因此Km值作為常數(shù)是在一定條件下而言的。（4）1/Km可以近似地表示酶對(duì)底物親和力的大小，1/Km愈大，Km愈小，達(dá)到最大反應(yīng)速度一半時(shí)所需濃度就愈小，親和力就越大。米氏常數(shù)Km的意義測(cè)定一個(gè)酶促反應(yīng)的Km的方法很多,一般最常用雙倒數(shù)作圖法:改寫成直線方程：斜率=Km/Vmax1/Vmax-1/KmKm值的求法——雙倒數(shù)作圖法注意：米氏方程只是反映了底物單分子時(shí)酶反應(yīng)速度與底物濃度之間的定量關(guān)系，但這個(gè)方程不適應(yīng)包括一種以上的底物和其他物質(zhì)的影響的酶反應(yīng)。但可以根據(jù)這個(gè)方程推出各種復(fù)雜酶促反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程。Km值與米氏方程的實(shí)際用途：a、由所要求的反應(yīng)速度（應(yīng)達(dá)到Vmax的百分?jǐn)?shù)），求出應(yīng)當(dāng)加入底物的合理濃度。b、由已知的底物濃度，求出該條件下的反應(yīng)速度。eg1.若要求反應(yīng)速度到達(dá)Vmax的99%，其底物濃度應(yīng)為：

99%=100%[S]/（Km+[S]）∴[S]=99Km

eg2.若要求反應(yīng)速度達(dá)到Vmax的90%，其底物濃度應(yīng)為：

90%=100%[S]/（Km+[S]）∴[S]=90Km練習(xí)題：已知某酶的Km值為0.05mol.L-1，要使此酶所催化的反應(yīng)速度達(dá)到最大反應(yīng)速度的80％時(shí)底物的濃度應(yīng)為多少？四、酶濃度對(duì)酶反應(yīng)速度的影響[E]vvmax=k3[E]v=vmax[S]Km+[S][ES]k2k1k3[S][S][E]v=k3[S]Km+[S][E]

底物濃度足夠大，足以使酶飽和，反應(yīng)速率與酶濃度成正比。五、pH對(duì)酶促反應(yīng)的影響pH最適pHv最適pH一般4～8動(dòng)物酶5.5～6.5；植物酶6.5～8.0；酶的最適pH受酶純度、底物的種類、緩沖液等影響。酶有最適pH的原因：酶分子的解離狀態(tài)；底物的解離狀態(tài)；[ES]的形成。六、溫度對(duì)酶促反應(yīng)的影響v溫度最適溫度(1)在達(dá)到最適溫度之前，溫度升高，活化分子數(shù)增加，反應(yīng)速度加快。溫度系數(shù)（Q10）：溫度每提高10℃其反應(yīng)速度與原來的反應(yīng)速度之比。對(duì)于許多酶來說，Q10多為1-2之間。(2)超過最適溫度時(shí),溫度升高，酶逐步變性，V降低。酶的最適溫度不是一個(gè)固定不變的常數(shù)。七、激活劑對(duì)酶反應(yīng)速度的影響凡能提高酶活性的物質(zhì),都稱為激活劑,其中大部分是離子或簡(jiǎn)單有機(jī)化合物。按其分子大小可分為：2.有機(jī)分子（1）某些還原劑GSH、半胱氨酸等；（2）EDTA、金屬螯合劑，能除去酶中的重金屬雜質(zhì)，解除抑制。1、無機(jī)離子（1）金屬離子：K+、Na+、Mg2+、Zn2+、Fe3+、Cu2+等；（2）陽離子,α-淀粉酶受Cl-激活；（3）H+，胃蛋白酶受H+激活；3.具有蛋白質(zhì)性質(zhì)的大分子物質(zhì)酶原蛋白酶酶八、抑制劑對(duì)酶促反應(yīng)的影響有些物質(zhì)能與酶分子上某些必需基團(tuán)結(jié)合（作用),使酶的活性中心的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，導(dǎo)致酶活力下降或喪失，這種現(xiàn)象稱為酶的抑制作用。

抑制劑(inhibitor)：能夠引起酶的抑制作用的化合物。酶的抑制劑一般具備兩個(gè)方面的特點(diǎn)：a.在化學(xué)結(jié)構(gòu)上與被抑制的底物分子或底物的過渡狀態(tài)相似。b.能夠與酶的活性中心以非共價(jià)或共價(jià)的方式形成比較穩(wěn)定的復(fù)合體或結(jié)合物。抑制作用的類型：根據(jù)抑制劑與酶的作用方式及抑制作用是否可逆，分為兩大類：可逆性抑制作用不可逆性抑制作用（一）可逆性抑制作用可逆性抑制作用：抑制劑與酶蛋白以非共價(jià)鍵可逆結(jié)合，可用透析的方法除去?？赡嫘砸种谱饔每梢苑譃槿N類型：

競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用

非競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用

反競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用（1）抑制劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)與底物相似，與底物競(jìng)爭(zhēng)酶活性中心，形成EI，減少了酶與底物的結(jié)合，降低酶反應(yīng)速度；（2）抑制作用的強(qiáng)弱取決于[I]/[S]；（3）可采用提高[S]來消除這種抑制作用。E＋SESP＋E1.競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用E＋I(xiàn)EIP＋E雙倒數(shù)方程：磺2.非競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用（1）非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與酶活性中心以外的部位結(jié)合，引起酶分子構(gòu)象變化，使酶活性中心催化作用降低。（2）抑制作用的強(qiáng)弱取決于抑制劑的絕對(duì)濃度。（3）不能用增大[S]的方法來消除抑制作用。雙倒數(shù)方程：競(jìng)爭(zhēng)性抑制與非競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用的區(qū)別底物與酶專一性結(jié)合競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用非競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用3.反競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用抑制劑不能與游離酶結(jié)合，只與ES復(fù)合物