米氏方程PPT课件

1913年Michaelis和Menten提出反应速度与底物浓度关系的数学方程式 即米 曼氏方程式 简称米氏方程式 Michaelisequation S 底物浓度V 不同 S 时的反应速度Vmax 最大反应速度 m 米氏常数 2 2酶促反应的动力学方程式 1 2020 4 6 1925年Briggs和Haldame对米氏方程作了一次重要的修正 提出了恒态的概念 所谓恒态是指反应进行一定时间后 ES的生成速度和ES的分解速度相等 亦即ES的净生成速度为零 此时ES的浓度不再改变 达到恒态 也称稳态 中间产物 2 2 1米氏方程的推导 2 2020 4 6 米 曼氏方程式推导基于2个假设 1 因为研究的是初速度 P的量很小 由P E ES可以忽略不记 2 在反应的初始阶段 S 远远大于 E S ES S 基本前提 中间复合物学说 3 2020 4 6 米氏方程1913年 德国化学家Michaelis和Menten根据中间产物学说对酶促反映的动力学进行研究 推导出了表示整个反应中底物浓度和反应速度关系的著名公式 称为米氏方程 Km 米氏常数Vmax 最大反应速度 4 2020 4 6 根据中间产物学说 酶促反应分两步进行 米氏方程的推导 5 2020 4 6 6 2020 4 6 当反应速度为最大反应速度一半时 Km S Km值等于酶促反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度 单位是mmol L 7 2020 4 6 2 2 2动力学参数的意义 Km是酶的一个特征性常数 只与酶的性质有关 与酶的浓度无关 0 15 1 米氏常数的意义 8 2020 4 6 如酶能催化几种不同的底物 对每种底物都有一个特定的Km值 其中Km值最小的称该酶的最适底物 当k2 k3时 Km近似 k2 k1 1 Km可表示酶与底物之间的亲和力 1 Km值大表示亲和程度大 1 Km值小表示亲和程度小 9 2020 4 6 Km是ES分解速度 K2 K3 与形成速度 K1 的比值 它包含ES解离趋势 K2 K1 和产物形成趋势 K3 K1 Ks是底物常数 只反映ES解离趋势 底物亲和力 1 Ks可以准确表示酶与底物的亲和力大小 只有当K1 K2 K3时 Km Ks 因此 1 Km只能近似地表示底物亲和力的大小 底物亲和力大不一定反应速度大 反应速度更多地与产物形成趋势K3 K1有关 10 2020 4 6 若已知某个酶的Km值 可以计算在某一个底物浓度时 反应速度相当于最大反应速度的百分率 11 2020 4 6 2 Vmax和k3 kcat 的意义 在一定的酶浓度下 Vmax是一个常数 它只与底物的种类及反应条件有关 当 S 很大时 Vmax K3 E K3代表酶被底物饱和时每秒钟每个酶分子转换底物的分子数 称为转换数 或催化常数 Kcat 表明酶的最大催化效率 转换数的倒数即为催化周期 一个酶分子每催化一个底物分子所需的时间 乳糖脱氢酶转换数为1000 秒 则它的催化周期为10 3秒 12 2020 4 6 3 Kcat Km的意义 在生理条件下 S Km 0 01 1 0 S Km时 Kcat Km的上限是K1 即生成ES复合物的速度 酶促反应的速度不会超过ES的形成速度K1 在水相中不会超过108 109 13 2020 4 6 只有Kcat Km可以客观地比较不同的酶或同一种酶催化不同底物的催化效率 14 2020 4 6 Km除了与底物