第一章第三節(jié)酶活力及酶

第三節(jié)酶活力及酶動(dòng)力學(xué)一、酶活力1、酶活力的測(cè)定酶活力的表示方法:酶活力：是指酶催化某以化學(xué)反應(yīng)的能力，可用在一定條件下酶催化某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度來表示，即單位時(shí)間內(nèi)底物的減少量或產(chǎn)物的生成量來表示，一般用單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物生成量來表示。V=[S]/t和V=[P]/tU（酶活力）單位：表示酶量的多少，酶活力單位與所采用的測(cè)定方法，反應(yīng)條件等因素有關(guān)。國(guó)際酶學(xué)會(huì)提出使用統(tǒng)一的國(guó)際單位IU，即最適條件下25℃，每分鐘催化1微摩爾底物所需要的酶量。2、酶的比活力比活力=活力單位系數(shù)/每毫克酶蛋白是表示酶純度的一個(gè)指標(biāo)。3、酶轉(zhuǎn)換系數(shù)表示酶的催化中心，每個(gè)活性中心或酶分子底物轉(zhuǎn)換底物的分子數(shù)。4、酶活力的測(cè)定：比色法：產(chǎn)物與試劑生成有色物質(zhì)，根據(jù)顏色深淺來計(jì)算。

分光光度法：底物和產(chǎn)物光吸收性質(zhì)不同，可根據(jù)吸收光譜的變化來計(jì)算。滴定法：產(chǎn)物之一是酸或堿可以使用此法。量氣法。同位素測(cè)定法。酶聯(lián)法：S+ESE1D+E2DE2

FD：不能檢測(cè)或不容易檢測(cè)F：容易檢測(cè)旋光法量熱法層析計(jì)算題1、有1克淀粉酶制劑，用水溶解成1000毫升，從中取出1毫升測(cè)定淀粉酶活力，測(cè)得每5分鐘分解0.25克淀粉。計(jì)算每克酶制劑所含的淀粉酶活力單位。（淀粉酶活力單位的定義是：最適條件下每小時(shí)分解1克淀粉的酶量稱為1個(gè)活力單位。）解：1、由題可知，1/1000克的淀粉酶能在5分鐘內(nèi)分解0.25克淀粉，1小時(shí)內(nèi)1/1000克的淀粉酶能分解的淀粉為：0.25×（60/5）=3克；

2、由淀粉酶活力單位定義（每小時(shí)分解1克淀粉的酶量稱為1個(gè)活力單位），可知1/1000克的淀粉酶的活力單位為：3；

3、所以，1克的淀粉酶制劑的活力單位為3×1000=3000。2、用AgNO3對(duì)在10毫升含有1.0毫克/毫升蛋白質(zhì)的純酶溶液進(jìn)行全抑制，需用0.342微摩爾AgNO3，求該酶的最低分子量。答：1、已知酶溶液的濃度是1.0毫克/毫升，體積是10毫升，因此該酶溶液中所含的酶蛋白質(zhì)量應(yīng)為：1.0毫克/毫升×10毫升=10毫克；

2、而所用的抑制劑AgNO3的物質(zhì)的量為0.342微摩爾，因?yàn)槭乔竺傅淖畹头肿恿?，則可假設(shè)酶只含一個(gè)活性中心，抑制劑與酶的作用關(guān)系是等分子數(shù)進(jìn)行，則該酶溶液中所含酶的物質(zhì)的量即為：0.342微摩爾。

3、因此該酶的最低分子量為：10毫克/0.342微摩爾=2.92×104。2、影響酶作用的因素1)、酶濃度對(duì)酶反應(yīng)速度的影響

在有足夠底物和其他條件不變的情況下，反應(yīng)速度與酶濃度成正比。當(dāng)[S]>>[E]時(shí)，V=K3×[E]2)、底物3)、溫度對(duì)酶反應(yīng)速度的影響

一方面是溫度升高,酶促反應(yīng)速度加快。另一方面,溫度升高,酶的高級(jí)結(jié)構(gòu)將發(fā)生變化或變性，導(dǎo)致酶活性降低甚至喪失。因此大多數(shù)酶都有一個(gè)最適溫度。在最適溫度條件下,反應(yīng)速度最大。

最適溫度不是一個(gè)固定的常數(shù)，它隨底物的種類、濃度,溶液的離子強(qiáng)度,pH,反應(yīng)時(shí)間等的影響。例:反應(yīng)時(shí)間短，最適溫度高。反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，最適溫度低。4)、pH對(duì)酶反應(yīng)速度的影響

酶反應(yīng)的最適pH（optimumpH）

酶的最適pH也不是一個(gè)固定的常數(shù)，它受到底物的種類、濃度;緩沖液的種類、濃度;酶的純度;反應(yīng)的溫度、時(shí)間等的影響。例:堿性磷酸酶催化磷酸苯酯水解時(shí)

[s]為2.5x10-5M，最適pH為8.3[s]為2.5x10-2M，最適pH為10.0pH影響反應(yīng)速度的原因

(1)pH影響了酶分子、底物分子和ES復(fù)合物的解離狀態(tài)。

(2)過高、過低的pH導(dǎo)致酶蛋白變性。5)、激柏活劑緣瑞對(duì)酶銀反應(yīng)擦速度飼的影冶響酶的外激活運(yùn)劑1.無機(jī)返離子（1）一淋些金工屬離柳子，走如Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cu2+、Zn2+、Fe2+等。（2）陰兄離子勾：如Cl-、Br-、I-、CN-等（3）氫攤離子凡能冠提高舊酶活強(qiáng)力的揀物質(zhì)抬都是蛋酶的驚激活輔劑。肝如：Cl則-是唾宿液淀貿(mào)粉酶墊的激臺(tái)活劑傅。2.有機(jī)辛分子還原蝕劑：滾抗壞悟血酸端、半場(chǎng)胱氨怕酸、華谷胱壯甘肽金屬鍵螯合迷劑：ED坦TA激活守酶原暑的酶6)、抑赤制劑干對(duì)酶?；钚躁幍挠皩夙懯姑复驳幕顔嵝越底h低或現(xiàn)喪失舞的現(xiàn)恰象，槳稱為丙酶的釘抑制低作用譜。能智夠引加起酶角的抑裹制作扁用的的化合鑰物則臂稱為聰抑制足劑。粒抑制坊劑并虹非變嬌性劑謀，抑求制劑婦具有動(dòng)不同竟程度仍的選粥擇性岸。酶的追抑制櫻劑一告般具絡(luò)備兩蔑個(gè)方娘面的暮特點(diǎn)姿：a.在化伴學(xué)結(jié)桃構(gòu)上陶與被節(jié)抑制褲的底倆物分昏子或聚底物澤的過渡狀壯態(tài)相棗似。b.能夠江與酶問以非揀共價(jià)鐮或共龜價(jià)的助方式除形成福比較眾穩(wěn)定的復(fù)蘋合體瞎或結(jié)竊合物情。抑制艘劑類憐型和驚特點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)岸性抑誕制劑可逆低抑制等劑箭非灘競(jìng)爭(zhēng)盞性抑艷制劑反競(jìng)狐爭(zhēng)性碌抑制捉劑非專披一性旺不可繁逆抑沒制劑不可狐逆抑瞎制劑專一獲性不弱可逆凝抑制卸劑抑制秤作用背的類芝型：(一)不可跟逆抑均制作宣用：抑制霞劑與濁酶反功應(yīng)中株心的活性退基團(tuán)禍以共價(jià)形式結(jié)合，引彈起酶的碑永久敞性失活。如鞭有機(jī)判磷毒榨劑二聞異丙基偽氟磷往酸酯賣。抑制猴膽堿態(tài)酯酶翠活性葛，使切乙酰消膽堿牽不能疏被分鞠解成艦乙酸拿和膽粘堿，皇引起借乙酰希膽堿天的積燭累，沿使神辜經(jīng)處霉于過鹿渡興拼奮狀問態(tài)，檔因此鐘此類懇化合辛物又雕稱神匠經(jīng)毒泊氣。有機(jī)披磷化喂合物丹：抑鳥制蛋陳白酶采或酯見酶活蝴性敵敵畏敵百蟲薩林有機(jī)衰砷化滲合物妨：與暈酶的屯巰基耐結(jié)合祖而抑居制活梯性路易斯毒氣（二欠）可欠逆抑插制作魔用(r迅ev醒er申si政bl圖e喊in旬hi筆bi搖ti念on壺)E+IEI抑制答劑與洪酶蛋突白以非共訪價(jià)方讀式結(jié)迅合，引麻起酶雞活性救暫時(shí)鴨性喪遷失。天抑制夏劑可以汗通過包透析銷等方鈔法被陳除去，并晶且能豆部分誘或全睡部恢表復(fù)酶響的活惠性。二、店酶動(dòng)腿力學(xué)1、單拌底物柱酶促范反應(yīng)剝動(dòng)力料學(xué)19脖13年，衰德國(guó)規(guī)化學(xué)翻家Mi船ch足ae地li抵s和Me壤nt慶en根據(jù)中間卷產(chǎn)物蜘學(xué)說對(duì)酶蜓促反桐應(yīng)的疾動(dòng)力勾學(xué)進(jìn)袖行研鄉(xiāng)豐究，祝推導(dǎo)季出了劈燕表示傅整個(gè)傘反應(yīng)細(xì)中底究物濃恭度和飽反應(yīng)遞速度咸關(guān)系巡壽的著比名公鉗式，為稱為米氏壟方程。根據(jù)頁(yè)中間省產(chǎn)物畜學(xué)說菠，酶隙促反謊應(yīng)分海兩步題進(jìn)行:米氏駐方程堵的推退導(dǎo)：米氏留方程當(dāng)反狀應(yīng)速尚度等墨于最選大速銜度一困半時(shí),即V=攀1/岡2Vma幼x,Km撐=慰[S記]上式嗽表示,米氏貫常數(shù)窮是反燈應(yīng)速染度為盤最大滑值的捉一半開時(shí)的惕底物促濃度鞏。因此,米氏錘常數(shù)栽的單孤位為mo唱l/忙L。米氏搏常數(shù)劑的意距義及拾測(cè)定Km—米氏欺常數(shù)Vma日x—最大榨反應(yīng)撓速度當(dāng)?shù)着餄庀薅容^慶低時(shí)反應(yīng)優(yōu)速度選與底拼物濃封度成喚正比青；反毯應(yīng)為沃一級(jí)及反應(yīng)飾。[S]VVmax隨著停底物薦濃度傻的增域高反應(yīng)匆速度屬不再持成正通比例孤加速唉；反鵲應(yīng)為城混合著級(jí)反漲應(yīng)。[S]VVmax當(dāng)?shù)兹牢餄馕龆雀呃^達(dá)一后定程柄度反應(yīng)渾速度敬不再猾增加照，達(dá)習(xí)最大靜速度侄；反疾應(yīng)為艙零級(jí)娃反應(yīng)[S]VVmax米氏臟常數(shù)Km的意搏義不同滋的酶鉗具有陳不同Km值，獎(jiǎng)它是惰酶的調(diào)一個(gè)燥重要瞎的特嶼征物扎理常配數(shù)。Km值只瓜是在旁固定淚的底摩物，拆一定趨的溫漿度和pH條件搜下，款一定劃的緩瞎沖體縫系中肌測(cè)定去的，等不同嘴條件滴下具套有不座同的Km值。Km值表狠示酶振與底凱物之宜間的列親和它程度研：Km值大配表示鎖親和鉛程度葵小，摘酶的釀催化眉活性糞低;Km值小劍表示小親和暑程度汽大,酶的這催化億活性款高。米氏湊常數(shù)繪的測(cè)沸定基本拒原則：將米襖氏方富程變帳化成默相當(dāng)左于y=眠ax朝+b的直扭線方寶程，曲再用府作圖箱法求膊出Km。1Km辣1惕1義=艘+VVma密x頑[S殲]Vma冊(cè)xA.取米項(xiàng)氏方騙程式迷的倒魚數(shù)形供式：1/Vm濤ax斜率=Km勉/V麗ma毫x-1有/Km米氏游常數(shù)Km的測(cè)定筑：B、E-繳H法兩邊凈分別婆乘以Km回+[爪S]／[S溫]，得v=敞-Kmv/［S］+Vma忌x酶的Km在實(shí)筒際應(yīng)喊用中稼的意擴(kuò)義鑒定恒酶：灘通過體測(cè)定Km，可刑鑒別鐘不同亭來源我或相六同來施源但攝在不話同發(fā)惰育階攻段，亮不同市生理貿(mào)狀態(tài)便下催域化相謙同反龜應(yīng)的迷酶是桶否是復(fù)屬于鴿同一億種酶罰。判斷永酶的土最適春底物盤（天挑然底鑼物）餓。計(jì)算鑼一定她速度錢下底讓物濃嘩度。了解逮酶的熄底物涼在體籠內(nèi)具散有的籃濃度匠水平乞。判斷香反應(yīng)領(lǐng)方向炸或趨雀勢(shì)。判斷點(diǎn)抑制侄類型狗。可逆模抑制(r姻ev韻er陪si哲bl半e歡in驢hi長(zhǎng)bi乞ti料on鑄)及其垃動(dòng)力什學(xué)E+IEI可逆樹抑制桌劑與聚酶蛋錄白以非共誓價(jià)方姜式結(jié)耽合，引告起酶溉活性賓暫時(shí)慢性喪徐失。粥抑制性劑可以根通過魂透析越等方確法被憶除去，并合且能淘部分先或全摔部恢鬼復(fù)酶剝的活翼性。概根椐割抑制嚴(yán)劑與敵酶結(jié)右合的慰情況淡，又員可以摟分為握三類義。1.竟?fàn)幱?jì)性抑膜制某些期抑制廢劑的亂化學(xué)輔結(jié)構(gòu)干與底緒物相沒似，飲因而賓能與絨底物鋼竟?fàn)幭蚺c酶另活性驚中心部結(jié)合害。當(dāng)?shù)芤种茢r劑與唉活性些中心父結(jié)合始后，課底物訴被排迷斥在游反應(yīng)胡中心宿之外亮，其奶結(jié)果鴉是酶碰促反章應(yīng)被而抑制色了。+IEIESP+逝EE+壞S競(jìng)爭(zhēng)喇性抑哲制作姜用

實(shí)例：磺胺藥物的藥用機(jī)理H2N--SO2NH2對(duì)氨基苯磺酰胺H2N--COOH對(duì)氨基苯甲酸對(duì)氨基苯甲酸谷氨酸蝶呤葉酸FH2磺胺我類藥諒物可徑與對(duì)惰氨基甩苯甲僵酸競(jìng)推爭(zhēng)二拍氫葉集酸合社成酶銀，影腐響FH旺2的合惑成，鎮(zhèn)導(dǎo)致值細(xì)菌嚼生長(zhǎng)皮繁殖亂受抑野制，嘴達(dá)到氣治病蹄效果套。例:丙二狂酸對(duì)常琥珀驅(qū)酸脫地氫酶墊的抑散制作前用此酶久的競(jìng)狡爭(zhēng)性趁抑制粥劑還疑有：競(jìng)爭(zhēng)藍(lán)性抑偏制作疤用動(dòng)宋力學(xué)[E]=[Ef]+[ES]+[EI]Vmax=k3[E]v=k3[ES]Vmaxv=[Ef]+[ES]+[EI][ES]Km=[Ef][S][ES][Ef]=[ES]Km[S]Ki=[Ef][I][EI][EI]=[Ef][I]Ki競(jìng)爭(zhēng)本性抑誼制作攻用動(dòng)竹力學(xué)競(jìng)爭(zhēng)影性抑咱制作室用特揭點(diǎn)：1）競(jìng)幣爭(zhēng)性董抑制杜劑的勇結(jié)構(gòu)障與底太物結(jié)襯構(gòu)十毒分相利似，壟二者榴競(jìng)爭(zhēng)塑酶的協(xié)結(jié)合積部位戴。4）Vm票ax不變姿，Km增大2）抑制展程度巧取決厚于I和S的濃干度以棵及與轟酶結(jié)閘合的歇親和艇力大戲小。[S]vV/2kmkm′無I有I3）可以們通過慨增大脫底物搞濃度炮，即光提高且底物予的競(jìng)癢爭(zhēng)能制力來配消除丹。2.非竟前爭(zhēng)性何抑制酶可挑同時(shí)捏與底蠅物及秀抑制表劑結(jié)遣合，拆引起購(gòu)酶分律子構(gòu)侵象變薄化，眨并導(dǎo)助致酶點(diǎn)活性平下降絹。抑不制劑宴與活號(hào)性中谷心以繩外的絨基團(tuán)沈結(jié)合該，不襯與底授物競(jìng)沈爭(zhēng)酶倒的活探性中鋼心，雄所以渡稱為尺非競(jìng)壟爭(zhēng)性故抑制熊劑。如某央些金灘屬離絡(luò)子（Cu2+、Ag+、Hg2+）以貼及ED腐TA等，暴通常類能與避酶分周子的燥調(diào)控抗部位僻中的-S傍H基團(tuán)茶作用必，改赴變酶貫的空頂間構(gòu)鐵象，芬引起繞非競(jìng)英爭(zhēng)性杠抑制種。非競(jìng)東爭(zhēng)性斯抑制獨(dú)作用+IEI+SESIESP+創(chuàng)EE+覆S+I實(shí)例狀：重感金屬浸離子卸（Cu2+、Hg2+、Ag+、Pb2+）金屬鐘絡(luò)合樹劑（ED劇TA、F-、CN-、N3-）非競(jìng)結(jié)爭(zhēng)性資抑制瘦特點(diǎn)：1）抑朗制劑穿與底戶物結(jié)掠構(gòu)不貼相似仿，抑裹制劑癢與酶攤活性中心扇以外滑的基敞團(tuán)結(jié)肆合。2）Vm下降屠，Km不變3）非優(yōu)竟?fàn)幋u性抑飛制不蟻能通換過增俱大底淺物濃毫度的斯方法來消再除。[S]v無IV/2km有I(′)非競(jìng)豎爭(zhēng)性卷抑制煙作用剖動(dòng)力禁學(xué)3、反屈競(jìng)爭(zhēng)遭性抑?jǐn)≈谱麟x用ESIESP+EE+S+I酶只頁(yè)有在聰與底皺物結(jié)臂合后火，才浴能與效抑制度劑結(jié)掏合，版引起包酶活味性下紡降。反競(jìng)懂爭(zhēng)性貓抑制燒特點(diǎn)伴：1）抑濤制劑杠與酶釣和底特物的腔復(fù)合妹物結(jié)生合。2）Km和Vm下降3）底倒物濃示度增茄加，兄抑制脹作用差加強(qiáng)揪。反競(jìng)記爭(zhēng)性背抑制油作用志動(dòng)力劍學(xué)有無左抑制弊劑存榜在時(shí)圍酶促抖反應(yīng)斯的動(dòng)艱力學(xué)核方程

表觀2、雙按底物業(yè)酶促雁反應(yīng)反動(dòng)力輩學(xué)一）恩、順莫序機(jī)竊制：先底物類的結(jié)聲合和遞產(chǎn)物汁的釋赴放按晨一定毀順序荒進(jìn)行少。A、有尖序順袖序，喜Ｓ１為底組物Ａ等，Ｓ２為底蔬物Ｂ返。B、隨攏機(jī)順按序，冰Ｓ１為底蜻物Ａ但，Ｓ２為底愚物Ｂ啊。序列燦機(jī)制的底冰物動(dòng)身力學(xué)斧方程份及動(dòng)乏力學(xué)蜘圖——在B的濃扭度達(dá)招到飽筆和時(shí)A的米雪氏常怖數(shù)——在A的濃紐奉度達(dá)廳到飽按和時(shí)B的米技氏常卷數(shù)——底物A與酶都結(jié)合販的解英離常納數(shù)——底物A、B都達(dá)蠻到飽有和時(shí)守最大仿反應(yīng)農(nóng)速率隨第薦二個(gè)讀底物杯濃度綠的增偏加，Km降低館和Vm提高二）鴉、乒斯乓機(jī)提制：監(jiān)底物情與酶息結(jié)合姿和產(chǎn)鍋物的椅釋放聚是交潔替進(jìn)京行的短。Ｓ１為底齡物Ａ津，Ｓ２為底補(bǔ)物Ｂ公。（2）乒乓都機(jī)制的底曠物動(dòng)食力學(xué)山方程師及動(dòng)辯力學(xué)環(huán)圖——在B的濃禿度達(dá)箭到飽扮和時(shí)A的米群氏常甩數(shù)——在A的濃裹度達(dá)巡壽到飽搞和時(shí)B的米泄氏常遲數(shù)——底物A、B都達(dá)楊到飽楚和時(shí)福最大克反應(yīng)界速率隨第這二個(gè)發(fā)底物罵濃度斷的增毛加，Km和Vm均提帳高三）踢、非距米氏受酶反版應(yīng)動(dòng)