酶促反应动力学.pptx

第九章：酶促反应动力学,主要内容,底物浓度对酶促反应速率的影响酶的抑制作用温度对酶促反应的影响pH对酶促反应的影响激活剂对酶促反应的影响,9.1底物浓度对酶促反应速率的影响,酶促反应中,如果S大大过量,V与E的关系如何？实际情况下，E稳定，而S变化，V与S的关系如何？,S+E=P+E,9.1.1中间络合物学说,1903年Henri用蔗糖酶水解蔗糖实验研究底物浓度与反应速率的关系。,S,为解释此现象，提出了中间络合物学说S+EESP+E,A,B,C,1913年，MichaelisandMenten根据中间复合物学说提出米氏方程。,SE,ES分解为产物的逆反应忽略不计,=,VmaxS,Ks+S,1925年，BriggsandHaldane提出了稳态理论，对米氏方程做出了重要的修正。,E+S,ES,k1,k2,ES,E+P,k3,k4,（1）,（2）,ES不仅与（1）有关，也与(2)有关。,9.1.2米氏方程的推导,E+S,ES,E+P,k1,k2,k3,k4,当反应系统中ES的生成速率与降解速率相等时，络合物ES的浓度保持不变，即达到稳定状态即：,9.1.2米氏方程的推导,在反应初始阶段时，E+PES的速率极小，可以忽略不计，E+SES,于是ES的生成速率可表示为：,通常SE，即S-ESS，ES分解速率与ESS+E和ESP+E有关，于是ES的分解速率可表示为：,9.1.2米氏方程的推导,达到动态平衡时，ES生成与分解速率相等：,9.1.2米氏方程的推导,因为酶反应速率（）与ES成正比，即,=k3ES,9.1.2米氏方程的推导,9.1.2米氏方程的推导,根据米氏方程：（1）当SKm时，v=Vmax，此条件下可正解测得酶活力（3）当S=Km时，v=Vmax/2,v=,VmaxS,Km,=KS,9.1.3Km的意义,1、Km是酶的特性常数Km的大小只与酶的性质有关，而与酶浓度无关，但与底物、温度、pH及离子强度有关。2、Km可判断酶的专一性和天然底物Km最小的底物称为该酶的最适底物或天然底物。1/km近似表示酶与底物的亲和力。3、当k3k2时，Km=k2/k1，Km=Ks（解离常数），严格地说是1/Ks表示酶与底物的亲和力，当k3极小时，1/Km才表示酶与底物的亲和力。,9.1.3Km的意义,9.1.3Km的意义,4、已知Km可求在某一底物浓度时的反应速率如当S=4Km时，V=80%Vmax；当S=10Km时，V=91%Vmax5、Km可帮助推断某一代谢反应的方向和途径,9.1.4Vmax和K3的意义,1、在一定酶浓度下，酶对特定底物的Vmax也是一常数。同一种酶对不同的底物的Vmax不一样，pH、温度和离强度等也会影响Vmax的值。2、当S很大时，Vmax=k3E，k3是一级反应速率常数；因此k3表示当酶被底物饱和时每秒钟每个酶分子转换底物的分子数，又称转换系数（TN）或催化常数（Kcat）,Kcat越大，表示催化效率越高。,9.1.4Vmax和K3的意义,3、生理条件下SKm，Vmax=kcatE代入米氏方程v=kcatES/Km+S=kcatES/Km得出：v=kcat/KmESkcat/Km为E和S反应形成产物的表观二级速度常数，单位：L/mols。kcat/Km大小可以比较不同酶或同一种酶催化不同底物的催化效率。,9.1.5Km和Vmax的求法,Lineweaver-Burk双倒数