其它因素对酶促反应的影响

1、情境七：蛋白质和酶任务六：酶促反应速率及变化知识点：其他因素对酶促反应的影响课程：化学及生物物料的识用 酶分子中有许多可解离的基团，在不同pH条件下解离状态不同，所带电荷的数量和种类也不同。一种酶通常在某一pH时的解离状态最有利于酶的正确的空间构象的形成。6 最适pH 10 pH反应速度胰蛋白酶从曲线可知酶常常限于某一PH范围内才表现出最大的活力。酶的最适pH：酶催化活性最大时的环境pH。 此时酶发挥最大活性。稍高于或稍低于最适pH时，酶活力下降。一、 pH值对反应速率的影响最适pH是酶的特性之一，各种酶的最适pH不同。大多数酶的最适pH在58之间。 植物和微生物酶的最适pH在4.56.5；

2、动物体内酶的最适pH在6.58.0。 接近中性。 但少数酶也有例外，如胃蛋白酶的最适pH为1.8，精氨酸酶的最适pH为9.8。唾液唾液精氨酸酶精氨酸酶胃蛋白酶胃蛋白酶 最适pH不是酶的特征性常数，它受底物浓度、缓冲液的浓度和种类以及酶的纯度等影响。一、 pH值对反应速率的影响 在一般化学反应中，升高温度可使反应速度加快。 在酶促反应体系中，低于一定温度时，逐渐增高温度，反应速度随之增加。当温度升高到60以上，继续增加反应温度，酶反应速度反而下降。最适温度：酶促反应速度最大时的环境温度。 反应体系的温度低于最适温度时，加热可使反应速度加快，每升高10反应速度增加1-2倍。 反应温度高于最适温度时

3、，反应速度则因酶受热变性而降低。温血动物组织中，酶的最适温度在35-40之间。 温度对酶促反应速度的影响温度对酶促反应速度的影响二、 温度对酶活性的影响 温度对酶促反应速度的影响酶的最适温度不是酶的特征性常数，它与反应时间有关。 若酶促反应进行的时间短暂，则最适温度要高些； 若反应时间延长，则最适温度要低些。 一般情况下低温不使酶破坏，只是使酶活性降低，当温度恢复后，活性仍可恢复。二、 温度对酶活性的影响三、激活剂对酶促反应速度的影响酶的激活剂（activator）:凡作用于酶而使酶催化反应速度加快，乃至启动酶催化活性的物质，称为酶的激活剂，也叫活化剂。所引发的现象，称为激活作用。酶激活剂性质

4、： 大多数为金属离子。如Mg2+、K+、Mn2+等； 少数为阴离子。如Cl-能增强唾液淀粉酶的活性。 小分子有机化合物。诸如，半胱氨酸、还原型谷胱甘肽、抗坏血酸、硫脲，以及EDTA、胆汁酸盐（可激活胰脂肪酶）等。 不同的酶所用的激活剂不同。例如，醇脱氢酶以Na+为激活剂，-淀粉酶以Na+，K+，Ca2+或Cl-为激活剂。酶激活剂的种类：二种： （2）非必需激活剂：有些酶激活剂不存在时，仍有一定活性，此种激活剂称为非必需激活剂（non-essential activator）。如唾液淀粉酶在Cl- 作用下活性升高，Cl-不存在时亦有一定活性。（1）必需激活剂：大多数金属离子对酶促反应是必需的，如

5、缺乏金属离子则检测不到酶的活性，这类激活剂称为必需激活剂（essential activator） 。 必需激活剂的作用类似于底物，但不转变成产物。如己糖激酶中的Mg2+，能与底物ATP结合形成Mg2+-ATP复合物，进而加速酶促反应。 三、激活剂对酶促反应速度的影响四、 抑制剂对酶活性的影响概 念： 凡能使酶活性下降或消失而不引起酶蛋白水解或变性 的物质均称做酶的抑制剂。 作用机理：抑制剂常常与酶的活性中心内或外的某些基团特异地 结合，常见的如：羟基、巯基等，以抑制酶的催化活性。 作用特点： 除去抑制剂后，酶可恢复其催化活性。 分 类：不可逆性抑制作用；可逆性抑制作用 使酶变性失活的强酸、强

6、碱不属于抑制剂 抑制剂与酶分子的必需基团共价结合引起酶活性的抑制，且不能采用透析等简单方法使酶活性恢复的抑制作用就是不可逆抑制作用。 酶的不可逆抑制作用包括两类： 专一性不可逆抑制 非专一性不可逆抑制 1. 不可逆性抑制作用 四、 抑制剂对酶活性的影响专一性不可逆抑制：抑制剂只能专一性地与酶活性中心的某些基团不可逆结合，引起酶的活性丧失。如有机磷杀虫剂。 有机磷农药敌敌畏、对硫磷等能特异地与胆碱酯酶活性中心丝氨酸残基上的羟基结合，使酶失活。 这类化合物强烈地抑制胆碱酯酶的活力，使乙酰胆碱不能分解为乙酸和胆碱。四、 抑制剂对酶活性的影响 乙酰胆碱积累，使一些以乙酰胆碱为传导介质的神经末梢分泌出于

7、过度兴奋状态，引起神经中毒症状 。 有机磷制剂与酶结合后不解离，属于专一性不可逆抑制。 但用解磷定（碘化醛肟甲基吡啶）或氯磷定（氯化醛肟甲基吡啶）能把没上的磷酸根除去，使酶复活。 四、 抑制剂对酶活性的影响 非专一性不可抑制：非专一性不可逆抑制剂可作用于酶分子中的一类或几类基团，这些基团中包含了必需基团，因而引起酶失活。 （如路易士气对巯基酶的抑制）。 低浓度的重金属离子(如Hg2+、Ag+等)及As3+可与酶分子中的巯基非特异性结合，使酶失活。 化学毒气路易士气(Lewisite)是种含砷的化合物，通过抑制体内的巯基酶而使人畜中毒。四、 抑制剂对酶活性的影响 砷化合物引起的中毒可用富含巯基的

8、药物予以防护和解毒。二巯基丙醇(BAL)分子中含有2个-SH基，在体内达到一定浓度时可与毒剂结合，使酶恢复活性。四、 抑制剂对酶活性的影响2. 可逆抑制作用 抑制剂与酶蛋白以非共价方式结合，引起酶活性暂时性丧失。抑制剂可以通过透析等方法被除去，并且能部分或全部恢复酶的活性。 根椐抑制剂与酶结合的情况，可逆抑制作用包括三类： 竞争性抑制、反竞争性抑制、非竞争性抑制 四、 抑制剂对酶活性的影响(1) 竟争性抑制竞争性抑制的反应过程可用下式表示 某些抑制剂的化学结构与底物相似，因而能与底物竟争与酶活性中心结合。当抑制剂与活性中心结合后，底物被排斥在反应中心之外，其结果是酶促反应被抑制了。 抑制剂并没

9、有破坏酶分子的特定构象，也没有使酶分子的活性中心解体。 竟争性抑制通常可以通过增大底物浓度，即提高底物的竞争能力来消除。四、 抑制剂对酶活性的影响(2)反竞争性抑制 反竞争性抑制剂只与ES复合物结合生成ESI复合物，使中间产物ES量下降，终产物生成减少而导致酶促反应速度降低，这种的现象称为反竞争性抑制（uncompetitive inhibition）。 当抑制剂与ES结合生成ESI后，使游离的酶浓度减少，因此最大反应速度Vmax必然降低。由于ES除了变成产物外，又有一个生成ESI复合物的去向，使E对S的亲和力升高，即Km变小。 四、 抑制剂对酶活性的影响(3) 非竟争性抑制 如某些金属离子（Cu2+、Ag+、Hg2+）以及EDTA等，通常能与酶分子的