酶促反应动力学-2.ppt

1、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 + E ES P + E,A,B,C,1913年，Michaelis and Menten根据中间复合物学说提出米氏方程。,SE, ES分

2、解为产物的逆反应忽略不计, =,VmaxS,Ks + S,1925年，Briggs and Haldane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

3、解速率与ES S+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, = k3 ES,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,= K S,9.1.3 Km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 K

4、m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。,9.1.3 Km的意义,9.1.3 Km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%Vmax 5、Km可帮助推断某一代谢反应的方向和途径,9.1.4 Vmax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

5、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。,9.1.4 Vmax和K3的意义,3、生理条件下S Km， Vmax = kcat E 代入米氏方程 v = kcat E S / Km + S = kcat E S / Km 得出：v = kcat / KmES kcat / Km为E和S反应形成产物的表观二级速度常数，单位：L/mol s。 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。,9.1.5 Km和Vmax的求法,Lineweaver-Burk双倒数作图