酶浓度和底物浓度对酶促反应的影响

1、情境七：蛋白质和酶任务六：酶促反应速率及变化知识点：酶浓度和底物浓度对酶促反应的影响课程：化学及生物物料的识用 酶动力学是研究酶促反应的速度以及各种因素对酶促反应速度的影响机制。 影响酶反应速度的因素： 底物浓度 酶浓度 温度 pH 抑制剂 激活剂等。一、酶动力学二、酶浓度对酶促反应速率的影响 条件： 在底物浓度 足够过量而其他条件固定的情况下， 并且反应系统中不含有抑制酶活性的物质及其他不利于酌发挥作用的因素结论：酶促反应的速度和酶浓度成正比，见图。V = k E 反应的速度与酶浓度的关系酶浓度速度三、底物浓度对酶促反应速度的影响（1）底物浓度曲线 酶促反应中，在酶浓度、pH、温度等条件不变

2、的情况下，反应速度与底物浓度的关系呈矩形双曲线（rectangular hyperbola），如图。反应速度与底物浓度曲线在酶促反应起始阶段 反应速度迅速增高呈直线上升，这种反应速度与底物浓 度呈正比的反应为一级反应（a）。反应速度与底物浓度曲线当底物浓度继续增加，反应速度的增高则渐渐变缓，即反应的第二阶段为混合级反应(b)。如底物浓度再继续增加， 反应速度不再增加，曲线平坦。此时反应速度与底物浓度的增加无关，反应为零级反应(c)。三、底物浓度对酶促反应速度的影响（2）米氏方程： 几乎所有的酶都有上述被底物饱和的现象，只是不同的酶达到饱和时所需要的底物浓度不同而已，解释酶促反应中底物浓度和反应

3、速度关系的最合理的学说是中间产物学说。 1913年Leonor Michaelis和Maud Menten经过大量实验，提出了酶促反应速度与底物浓度关系的数学方程式，即著名的米曼方程式，简称米氏方程式（Michaelis equation）。三、底物浓度对酶促反应速度的影响VmaxSKm+SV =方程式中: Vmax为最大反应速度，S为底物浓度，Km为米氏常数，V是不同S时的反应速度。当S很低时（SKm），Km可忽略不计，此时 maxVV 反应速度达最大速度，反应呈零级反应。 三、底物浓度对酶促反应速度的影响A. Km的意义：由米氏方程得：当Vmax / V=2即V= Vmax /2时， Km

4、=S Km是反应速度达到最大反应速度一半时的底物 浓度，其单位为mol/L。 KmS (Vm axV- 1=) K m值是酶的特征性常数，与酶的结构、酶所催化的底物、反应环境（如温度、pH、离子强度等）有关，而与酶浓度无关。在一定条件下，某种酶的Km值是恒定的，因而可以通过测定不同酶（特别是一组同工酶）的Km值，来判断是否为不同的酶。 不同种类酶的Km值不同。如一种酶有多个不同的底物，则酶对每一种底物都有其各自特定的Km。三、底物浓度对酶促反应速度的影响据此，可判断酶的最适底物。 如果一种酶可以催化几种底物发生反应，就必然对每一种底物各有一个特定的Km值，其中Km值最小的底物是该酶的最适底物。 可用于判断反应级数 Km值近似地反映了酶与底物的亲和力大小。 Km值大，表明达到Vmax的一半时所需底物浓度也大，这意味着酶与底物之间的亲和力弱。 Km值小，则表明酶与底物的亲和力强。 当S100Km时，V=Vmax，反应为零级反应 当0.01KmS100Km时，为混合级反应。三、底物浓度对酶促反应速度的影响B. Km的测定双倒数作图法： 为了得到较准确的Km和Vmax，Lineweaver-Burk将米氏方程进行两侧取倒数处理，得到：VV m axV m ax SK m=+111以1/v对1/S作图，可得直线图，称林-贝氏（Lineweaver-Burk）作图或双倒