第七章酶及其動(dòng)力學(xué)

第七章酶及其動(dòng)力學(xué)第1頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月定義：酶是生物細(xì)胞產(chǎn)生的、具有催化能力的生物催化劑。酶是生物體內(nèi)進(jìn)行新陳代謝不可缺少的受多種因素調(diào)節(jié)控制的具有催化能力的生物催化劑。生物學(xué)意義能在體內(nèi)十分溫和的條件下高效率地起催化作用，并通過自我調(diào)節(jié)使生物體內(nèi)各種物質(zhì)處于不斷的有序的代謝之中。一、酶的概念第一節(jié)概述第2頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月有關(guān)概念酶促反應(yīng)底物（S）產(chǎn)物（P）途徑循環(huán)原始底物中間產(chǎn)物最終產(chǎn)物表示方法S＋s－→P1E1p1－→PiE2s1pi－→PnEisipn－→PEnsnpS→PESPE第3頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月酶具有一般催化劑的特征1.只能進(jìn)行熱力學(xué)上允許進(jìn)行的反應(yīng)；2.可以縮短化學(xué)反應(yīng)到達(dá)平衡的時(shí)間，而不改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)；3.通過降低活化能加快化學(xué)反應(yīng)速度。二、酶作用的特點(diǎn)第4頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月2.專一性：酶對(duì)底物具有嚴(yán)格的選擇性。3.敏感性：對(duì)環(huán)境條件極為敏感，易于失活。4.可調(diào)性：酶活性的調(diào)節(jié)和酶合成速度的調(diào)節(jié)。酶的催化特點(diǎn)1.高效性：通常要高出非生物催化劑催化活性的106~1013倍。2H2O22H2O+O21mol過氧化氫酶5×106molH2O21mol離子鐵6×10-4molH2O2第5頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月1、酶的化學(xué)本質(zhì)蛋白質(zhì)1926年J.B.Sumner首次從刀豆制備出脲酶結(jié)晶，證明其為蛋白質(zhì)，并提出酶的本質(zhì)就是蛋白質(zhì)的觀點(diǎn)。酶是蛋白質(zhì)的證據(jù)：其組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與蛋白質(zhì)一樣三、酶的化學(xué)本質(zhì)與組成第6頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

2、化學(xué)組成酶單純酶結(jié)合酶（全酶）=酶蛋白+輔因子輔因子輔酶：與酶蛋白結(jié)合得比較松的小分子有機(jī)物。輔基：與酶蛋白結(jié)合得緊密的小分子有機(jī)物。金屬激活劑：金屬離子作為輔助因子。酶的催化專一性主要決定于酶蛋白部分，輔因子通常是作為電子、原子或某些化學(xué)基團(tuán)的載體。第7頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

3、單體酶、寡聚酶和多酶復(fù)合物單體酶（monomericenzyme)：僅有一條具有活性部位的多肽鏈，全部參與水解反應(yīng)。寡聚酶(oligomericenzyme)：由幾個(gè)或多個(gè)亞基組成，亞基牢固地聯(lián)在一起，單個(gè)亞基沒有催化活性。亞基之間以非共價(jià)鍵結(jié)合。多酶復(fù)合物(multienzymesystem)：幾個(gè)酶鑲嵌而成的復(fù)合物。這些酶催化將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的一系列順序反應(yīng)。例如第8頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月丙酮酸脫氫酶系（E.coli）：丙酮酸脫氫酶（EⅠ）、硫辛酰轉(zhuǎn)乙酰酶（EⅡ）和二氫硫辛酰脫氫酶（EⅢ）。EⅠEⅡEⅢ堿性EⅠEⅡEⅢ+EⅡEⅢ+脲第9頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月1、酶的分類1961年國際酶學(xué)委員會(huì)（EnzymeCommittee,EC）根據(jù)酶所催化的反應(yīng)類型和機(jī)理，把酶分成6大類：1.氧化還原酶類：主要催化氫的轉(zhuǎn)移或電子傳遞的氧化還原反應(yīng)。AH2+B（O2）A+BH2（H2O2，H2O）（1）脫氫酶類：催化直接從底物上脫氫的反應(yīng)。AH2+BA+BH2（需輔酶Ⅰ或輔酶Ⅱ）四、酶的分類與命名第10頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）氧化酶類①催化底物脫氫，氧化生成H2O2：AH2+O2A+H2O2（需FAD或FMN）②催化底物脫氫，氧化生成H2O：2AH2+O22A+2H2O（3）過氧化物酶ROO+H2O2RO+H2O+O2（4）加氧酶（雙加氧酶和單加氧酶）O2+OHOHC=OC=OOHOH（順，順-已二烯二酸）第11頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月RH+O2+還原型輔助因子ROH+H2O+氧化型輔助因子（又稱羥化酶）2.轉(zhuǎn)移酶類：催化化合物中某些基團(tuán)的轉(zhuǎn)移。A·X+BA+B·X根據(jù)X分成8個(gè)亞類：轉(zhuǎn)移碳基、酮基或醛基、酰基、糖基、烴基、含氮基、含磷基和含硫基的酶。3.水解酶類：催化加水分解作用。AB+H2OAOH+BH第12頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月4.裂解酶類：催化非水解性地除去基團(tuán)而形成雙鍵的反應(yīng)或逆反應(yīng)。CH3C=OCOOHC—C鍵CH3C=OH+CO2C—O鍵CH2COOHHO—CH—COOHHCCOOHHOOCCH+H2O第13頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月C—N鍵COOHCH—NH2CH2COOHCOOHCHHCCOOH+NH35.異構(gòu)酶：催化各種異構(gòu)體之間的互變。AB常見的有消旋和變旋、醛酮異構(gòu)、順反異構(gòu)和變位酶類。第14頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月6.合成酶類：催化有ATP參加的合成反應(yīng)。A+B+ATPA·B+ADP+Pi第15頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月乳酸脫氫酶EC1.1.1.27第1大類，氧化還原酶第1亞類，氧化基團(tuán)CHOH第1亞亞類，H受體為NAD+該酶在亞亞類中的流水編號(hào)編號(hào)EC：n1.n2.n3.n4EC國際酶學(xué)委員會(huì)n1據(jù)反應(yīng)性質(zhì)分六大類n1=1——6n2n1下再分亞類n2=1——in3n2下再分亞亞類n3=1——in4在亞亞類中的排行n4=1——iEC：1.1.1.x催化的反應(yīng)都是-C-OH＋NAD（P）＋→-CO-H＋NAD（P）H＋H＋第16頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月黃嘌呤氧化酶EC：1.2.3.2第1大類，氧化還原酶第2亞類，氧化基團(tuán)-CO-第3亞亞類，H受體為O2該酶在亞亞類中的流水編號(hào)第17頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月2、酶的命名有兩種方法：系統(tǒng)名、慣用名。系統(tǒng)名：底物名稱：底物名稱＋反應(yīng)類型＋酶乳酸+NAD+丙酮酸+NADH+H+乳酸：NAD+氧化還原酶慣用名：只取一個(gè)較重要的底物名稱和反應(yīng)類型，有的加來源。乳酸：NAD+氧化還原酶乳酸脫氫酶對(duì)于催化水解反應(yīng)的酶一般在酶的名稱上省去反應(yīng)類型。蛋白質(zhì)水解酶（胰、胃、木瓜）蛋白酶第18頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月1、酶作用的專一性酶作用的專一性結(jié)構(gòu)專一性立體異構(gòu)專一性族（基團(tuán)）專一性絕對(duì)專一性相對(duì)專一性五、酶作用的專一性第19頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月族專一性：可作用于一類或一些結(jié)構(gòu)很相似的底物。RCOO-+ROH+H+′酯酶：R—C—O—R′+H2OOOCH2OHOHOHOH15α-葡萄糖苷酶OR+H2OOCH2OHOHOHOHOH15+ROH絕對(duì)專一性：只能作用于某一底物。脲酶：H2N—C—NH2+H2OO2NH3+CO2第20頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月立體異構(gòu)專一性旋光異構(gòu)專一性幾何異構(gòu)專一性D-、L-；α、β順、反2、專一性機(jī)理鎖鑰學(xué)說誘導(dǎo)契合學(xué)說見下章第21頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月1、酶活力的測(cè)定（1）活力酶活力是指酶催化某一化學(xué)反應(yīng)的能力。用在一定條件下所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的速度來表示。速度測(cè)定原則測(cè)初速度（ΔS/S0＜5%）S/P易測(cè)者，但以P為佳［S］＞＞［E］，條件最適，無抑制激活劑六、酶活力測(cè)定及分離純化第22頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）酶（活力）單位：（U，IU）在一定條件下，一定時(shí)間內(nèi)將一定量的底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量。國際單位在最適的反應(yīng)條件（25℃）下，每分鐘內(nèi)催化一微摩爾底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的酶量定為一個(gè)酶活力單位，即

1IU=1μmol/min卡達(dá)爾在最適條件下，每秒鐘內(nèi)使一摩爾底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量定為1kat單位，即

1kat=1mol/s1kat=6×107IU自定義第23頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）比活力單位酶制劑中的活力單位數(shù)活力單位數(shù)/毫克或摩爾酶制劑（4）測(cè)定方法求出速度，除以活力單位，即為單位數(shù)速度測(cè)定常用方法分光光度法熒光光度法同位素標(biāo)記法電化學(xué)法最常用分光光度法直接比色分析法化學(xué)偶聯(lián)分析法酶偶聯(lián)分析法第24頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月2、分離純化工業(yè)上大多采用微生物發(fā)酵的方法來獲得大量酶制劑。優(yōu)點(diǎn)：不受氣候、地理?xiàng)l件的限制，動(dòng)、植物體內(nèi)的酶大多可從微生物體內(nèi)找到，微生物繁殖快，產(chǎn)酶量豐富。還可以通過選育菌種來提高酶的產(chǎn)量和用廉價(jià)原料大量生產(chǎn)。酶分離純化的三個(gè)基本步驟：抽提，純化，結(jié)晶或制劑。方法：1.根據(jù)溶解度不同（鹽析法、有機(jī)溶劑沉淀法、等電點(diǎn)沉淀法、選擇性沉淀法）；2.根據(jù)酶與雜蛋白分子大小的差別（凝膠過濾法、超離心法）；3.根據(jù)酶和雜蛋白與吸附劑之間吸附與解吸附性質(zhì)的不同（吸附分離法）；4.根據(jù)帶電性質(zhì)（離子交換層析法、電泳分離法、等電聚焦層析法）；5.根據(jù)酶與雜蛋白的穩(wěn)定性差別（選擇性變性法）；6.根據(jù)酶與底物、輔因子或抑制劑之間的專一性親和作用（親和層析法）。第25頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月酶的純化倍數(shù)與產(chǎn)率計(jì)算：

比活力=活力單位數(shù)/毫克蛋白（氮）純化倍數(shù)=——————每次比活力第一次比活力產(chǎn)率%（回收率）=——————×100每次總活力第一次總活力酶的純化鑒定：聚丙烯酰胺凝膠電泳法、等電聚焦電泳法等酶的保存：1、低溫（0~4℃，-20℃）；2、高濃度較穩(wěn)定；3、加入穩(wěn)定劑；4、固定化；5、干燥。第26頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

1、核酶具有催化功能的RNA。

2、抗體酶具有催化功能的免疫球蛋白（抗體）。

3、同工酶催化相同反應(yīng)但組成、結(jié)構(gòu)、調(diào)節(jié)、分布等不同的一組酶乳酸脫氫酶（LDH）MHMMMMM4HMMMM3HMMHHM2H2MHHHMH3HHHHH4七、核酶、抗體酶、同工酶第27頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月酶工程研究酶的生產(chǎn)、純化、固定化、修飾和改造以及在工、農(nóng)、醫(yī)、科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用的技術(shù)。1、化學(xué)酶工程通過對(duì)酶的化學(xué)修飾、固定化處理，改善其性質(zhì)以提高酶效率和降低成本，甚至人工合成酶的技術(shù)。天然酶修飾酶固定化酶人工模擬酶提取、純化的酶給酶加減基團(tuán)后性能改變的酶不溶于水而保持活性的酶人工合成的有催化活性的有機(jī)分子。八、酶工程簡(jiǎn)介第28頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月2、生物酶工程用基因重組技術(shù)生產(chǎn)或?qū)γ富蛐揎椈蛟O(shè)計(jì)新基因，從而生產(chǎn)性能穩(wěn)定、具有新的生物活性及催化效率更高的酶的技術(shù)。克隆酶突變酶新酶用基因重組技術(shù)由受體生物合成的酶對(duì)酶基因修飾后導(dǎo)入受體生物合成的酶人工設(shè)計(jì)的基因?qū)胧荏w生物合成的酶第29頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月工業(yè)上酶應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)：酶的催化效率高，專一性強(qiáng)，不發(fā)生副作用。酶作用條件溫和。酶及其反應(yīng)產(chǎn)物大多無毒性。九、酶的應(yīng)用第30頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月酶的固定化就是把水溶性酶經(jīng)物理（吸附法與包埋法）或化學(xué)方法（共價(jià)偶聯(lián)法與交聯(lián)法）處理后，使酶與惰性載體結(jié)合或?qū)⒚赴衿饋沓蔀橐环N不溶于水的狀態(tài)。吸附法：使酶被吸附于惰性固體的表面，或吸附于離子交換劑上。包埋法：使酶包埋在凝膠的格子中或聚合物半透膜小膠囊中。偶聯(lián)法：使酶通過共價(jià)鍵連接于適當(dāng)?shù)牟蝗苡谒妮d體上。交聯(lián)法：使酶分子依靠雙功能基團(tuán)試劑交聯(lián)聚合成“網(wǎng)狀”結(jié)構(gòu)。第31頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月102030405060min產(chǎn)物生成量酶反應(yīng)進(jìn)程曲線第32頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月1、酶促反應(yīng)速度反應(yīng)速度單位時(shí)間內(nèi)底物或產(chǎn)物的變化量單分子反應(yīng)僅有一個(gè)底物分子參加的反應(yīng)v=－dc/dt=＋dc/dt=kc雙分子反應(yīng)有兩個(gè)底物分子參加的反應(yīng)v=dc/dt=kc1c2第二節(jié)動(dòng)力學(xué)有關(guān)概念第33頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月2、反應(yīng)級(jí)數(shù)一級(jí)反應(yīng)反應(yīng)速率只與底物濃度的一次方成正比的反應(yīng)即單分子反應(yīng)速度二級(jí)反應(yīng)反應(yīng)速率與底物濃度二次方或兩種底物濃度積成正比的反應(yīng)即雙分子反應(yīng)速度但有些雙分子反應(yīng)的級(jí)數(shù)是一級(jí)。如水解反應(yīng)，水是介質(zhì)，參與反應(yīng)的忽略。零級(jí)反應(yīng)反應(yīng)速度與底物濃度的反應(yīng)第34頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月3、影響酶促反應(yīng)速度的因素影響酶促反應(yīng)速度的因素有酶濃度、底物濃度、抑制劑、激活劑、溫度、pH值研究某一因素的條件同測(cè)定反應(yīng)速度的條件第35頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

底物濃度對(duì)酶反應(yīng)速度的影響[S]vVmax一級(jí)反應(yīng)

v=k[S]零級(jí)反應(yīng)

v=k[E]第三節(jié)底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響第36頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月1、中間產(chǎn)物學(xué)說

Henri和Hurtz提出S+EESE+P當(dāng)?shù)孜餄舛群艿蜁r(shí)，有多余的酶沒與底物結(jié)合，隨著底物濃度的增加，中間絡(luò)合物的濃度不斷增高。當(dāng)?shù)孜餄舛容^高時(shí)，溶液中的酶全部與底物結(jié)合成中間產(chǎn)物，雖增加底物濃度也不會(huì)有更多的中間產(chǎn)物生成。k1k32.米氏方程式（Michaelis-Mentenequation）設(shè)km=——k2+k3k1v=——————Vmax·[S]km+[S]（km＞＞[S]，v=k[S]；km

＜＜[S]，v=Vmax）k2第37頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月米切爾、曼頓平衡態(tài)米氏方程推導(dǎo)S+EESE+Pk3設(shè)酶總濃度為［E0］，底物總濃度為［S］，游離酶濃度為［E］=［E0］－［ES］，剩余底物濃度為［S′］=［S］－［ES］=［S］v1=K1［E］［S′］=K1（［E0］－［ES］）［S］v2=K2［ES］v3=K3［ES］1913年Michaelis-Menten認(rèn)為反應(yīng)1、2迅速建立平衡，即K1（［E0］－［ES］）［S］=K2［ES］整理得K2

K1=（［E0］－［ES］）［S］［ES］k2k1第38頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月定義K2/K1為Ks，命名為中間產(chǎn)物解離常數(shù)即Ks=（［E0］－［ES］）［S］

［ES］解出［ES］得［ES］=［E0］［S］Ks＋［S］∵反應(yīng)速度v=K3［ES］∴v=K3［E0］［S］Ks＋［S］∵K3［E0］=Vmax∴v=Vmax［S］Ks＋［S］第39頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月S+EESE+P伯瑞格斯、哈爾丹穩(wěn)態(tài)米氏方程推導(dǎo)k3設(shè)酶總濃度為［E0］，底物總濃度為［S］，游離酶濃度為［E］=［E0］－［ES］，剩余底物濃度為［S′］=［S］－［ES］=［S］v1=k1［E］［S′］=K1（［E0］－［ES］）［S］v2=K2［ES］v3=K3［ES］1925年Briggs-Haldane認(rèn)為反應(yīng)中［ES］不變，即穩(wěn)態(tài)

K2＋K3

K1=（［E0］－［ES］）［S］［ES］K1（［E0］－［ES］）［S］=K2［ES］＋K3［ES］整理得

k2k1第40頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月定義K2＋K3/K1為Km，命名為米氏常數(shù)即Km=（［E0］－［ES］）［S］

［ES］解出［ES］得［ES］=［E0］［S］Km＋［S］∵反應(yīng)速度v=K3［ES］∴v=K3［E0］［S］Km＋［S］∵K3［E0］=Vmax∴v=Vmax［S］Km＋［S］第41頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月米氏方程是雙曲線的推導(dǎo)v=Vmax［S］Km＋［S］上式變換為vKm＋v［S］=Vmax［S］兩邊各加－VmaxKm得vKm＋v［S］－VmaxKm=Vmax［S］－VmaxKm

vKm＋v［S］－VmaxKm－Vmax［S］=－VmaxKmv（Km＋［S］）－Vmax（Km＋［S］）=－VmaxKm（v－Vmax）（［S］＋Km）=－VmaxKm（x－a）（y＋b）=c第42頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月3.米氏常數(shù)的意義

v=Vmax/2，則：km=[S]Km=(Vmax/v-1)[S]意義：（1）km是酶的一個(gè)基本的特征常數(shù)。其大小與酶的濃度無關(guān)，而與具體的底物有關(guān)，且隨著溫度、pH和離子強(qiáng)度而改變。（2）從km可判斷酶的專一性和天然底物。

Km最小的底物，通常就是該酶的最適底物，也就是天然底物。（3）當(dāng)k2＞＞k3時(shí)，km的大小可以表示酶與底物的親和性。第43頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月∵km=（k2+k3)/k1Km≈

k2/k1S+EESE+P∴km可以看作ES的解離常數(shù)ks：km=ks=————[S][E][ES]當(dāng)km大，說明ES容易解離，酶與底物結(jié)合的親和力小。第44頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）從km的大小，可以知道正確測(cè)定酶活力時(shí)所需的底物濃度。也可以算出某一底物濃度時(shí)達(dá)最大反應(yīng)速度的倍數(shù)[S]v1000km0.999V100km0.99V10km0.91V3km0.75V1km0.50V0.33km0.25V0.10km0.091V第45頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月從米氏方程中求得：當(dāng)反應(yīng)速度達(dá)到最大反應(yīng)速度的90%，則90%V=100%V[S]/(km+[S])v=——————Vmax·[S]km+[S]即[S]=9km在進(jìn)行酶活力測(cè)定時(shí)，通常用4km的底物濃度即可。反應(yīng)速度達(dá)最大反應(yīng)速度的百分率也近似地表示酶被底物飽和的百分率∵v=K3［ES］Vmax=K3［E］∴v/Vmax=［ES］/［E］第46頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月（5）km還可以推斷某一代謝物在體內(nèi)可能的代謝途徑。丙酮酸乳酸乙酰CoA乙醛乳酸脫氫酶（1.7×10-5）丙酮酸脫氫酶（1.3×10-3）丙酮酸脫羧酶（1.0×10-3）當(dāng)丙酮酸濃度較低時(shí)，代謝走哪條途徑?jīng)Q定于km最小的酶。第47頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月4、Vmax的意義是一個(gè)基本常數(shù)。在一定酶濃度下，與具體的底物有關(guān)，且隨著溫度、pH和離子強(qiáng)度而改變。5、K3的意義當(dāng)?shù)孜餄舛群艽髸r(shí)，v=K3［ES］=K3［E］=Vmax∴K3即為轉(zhuǎn)換數(shù)，用Kcat表示。轉(zhuǎn)換數(shù)一定條件下，每秒鐘每個(gè)酶分子（μmol、mol）轉(zhuǎn)化底物的分子（μmol、mol）數(shù)。它表示酶的催化效率6、Kcat/Km的意義單位親合力的轉(zhuǎn)換數(shù)，也表示催化效率。常用來比較不同酶的效率高低。第48頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月7、Km和Vmax的求法米氏常數(shù)可根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作圖法直接求得：先測(cè)定不同底物濃度的反應(yīng)初速度，從v與[S]的關(guān)系曲線求得V，然后再從1/2V求得相應(yīng)的[S]即為km（近似值）。（1）（Lineweaver-Burk）雙倒數(shù)作圖法——1v=——kmV·——[S]1+——V1（y=ax+b）斜率=km/Vmax1/[S]1/v1/Vmax-1/km第49頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）Eadie-Hofstee作圖法v=Vmax［S］Km＋［S］vKm＋v［S］=Vmax［S］v［S］=Vmax［S］－vKmv=Vmax－Km·v/［S］y=－ax＋bvv/［S］←VmaxVmaxKm↓第50頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）Hanes-Woolf作圖法v=Vmax［S］Km＋［S］雙倒后同乘［S］［S］v=［S］Vmax＋KmVmaxy=ax＋b［S］v［S］↑－KmKm←Vmax第51頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）Eisenthal和Cornish-Bowden直接線性作圖法把（2）所得方程v=Vmax－Km·v/［S］移相得Vmax=v＋Km·v/［S］可見無論底物濃度和速度如何變化，Vmax是一個(gè)常數(shù)，在v對(duì)［S］圖上是一個(gè)點(diǎn)。把［S］標(biāo)在橫軸負(fù)側(cè)，v標(biāo)在縱軸上，各直線交叉點(diǎn)為Km和Vmax的坐標(biāo)。v［S］VmaxKm第52頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月※多底物的酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)1、酶促反應(yīng)按底物數(shù)分類單底物異構(gòu)酶單向單底物裂合酶假單底物水解酶

雙底物氧化還原酶轉(zhuǎn)移酶三底物連接酶2、雙底物反應(yīng)按動(dòng)力學(xué)機(jī)制分類第53頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）序列反應(yīng)或單-置換反應(yīng)a、有序：E↓A－

→EA↓B－→EAB→EPQ－→EQ↓P－→EQ↓b、無序：E↓A/B－

→EA/B↓B/A－→EAB→EPQ－→EQ/P↓P/Q－→EQ/P↓（2）乒乓反應(yīng)或雙-置換反應(yīng)E↓A－→EA→E′P－→E′↓P↓B－→E′B→EQ－→E↓Q第54頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月與酶結(jié)合使酶活力降低甚至喪失的物質(zhì)，稱為抑制劑（I）。抑制劑使酶活性降低或喪失的作用，稱為抑制作用。不可逆抑制劑可逆抑制劑與酶必需基團(tuán)共價(jià)結(jié)合不能被透析或?yàn)V掉。酶活性不能自己恢復(fù)與酶必需基團(tuán)非共價(jià)結(jié)合可被透析或?yàn)V掉酶活性能自己恢復(fù)專一與一種酶結(jié)合不專一與一類酶結(jié)合競(jìng)爭(zhēng)性非競(jìng)爭(zhēng)性反競(jìng)爭(zhēng)性與結(jié)合部位結(jié)合與非結(jié)合部位結(jié)合與ES結(jié)合一、抑制作用的類型第三節(jié)酶的抑制作用

1抑制劑分類第55頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月2、可、不可的鑒別透析、過濾、測(cè)速度曲線[E]v1231.反應(yīng)體系中不加I。2.反應(yīng)體系中加入一定量的不可逆抑制劑。3.反應(yīng)體系中加入一定量的可逆抑制劑。第56頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月[E]v不可逆抑制劑的作用[E]v可逆抑制劑的作用[I]→[I]第57頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月二、抑制作用1.不可逆抑制作用：抑制劑與酶的結(jié)合（共價(jià)鍵）是不可逆的。S+EESE+P+I↓EIE—SH+ICH2COOH→E—S—CH2COOH+HI第58頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月2、可逆抑制作用：抑制劑與酶的結(jié)合是可逆的。抑制程度是由酶與抑制劑之間的親和力大小、抑制劑的濃度以及底物的濃度決定。第59頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月①競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用：抑制劑和底物競(jìng)爭(zhēng)與酶結(jié)合。特點(diǎn)：1）抑制劑和底物競(jìng)爭(zhēng)酶的結(jié)合部位S+EESE+P+I↑↓EIv=———————V[S]km(1+[I]/ki)+[S]ki=[E][I]/[EI][S]vV/2km2）抑制程度取決于I和S的濃度以及與酶結(jié)合的親和力大小。km′無I有I3）競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑的結(jié)構(gòu)與底物結(jié)構(gòu)十分相似。Vmax不變Km變大第60頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月②非競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用：底物和抑制劑同時(shí)與酶結(jié)合，但形成的EIS不能進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物。v=———————————V1+[I]/ki·[S]km+[S][S]v無IV/2km有I(′)Vmax變小Km不變S+EESE+P+I↑↓EI+I↑EIS+[S]E+P×第61頁，課件共72頁，創(chuàng)作于