酶催化反应原理和酶催化动力学

报告人：张艳梅导师：李灿（研究员）日期：2008年05月29日酶催化反应原理和酶催化动力学SeminarII1生物体内不断地进行着各种各样的化学变化。这些化学变化都是在酶的催化作用下进行的。酶是维持生命体内正常生理活动和新陈代谢的基本条件。酶：生物活细胞产生的一类具有催化功能的生物大分子。酶袁勤生主编现代酶学2酶的活性中心结合部位Peptide底物催化部位活性中心调控部位马林主编化学生物学导论3酶催化作用机制罗贵民主编酶工程4酶与底物的作用机制锁和钥匙学说“三点结合”理论酶能够区分对称分子中等价的潜手性基团。酶与底物的结合处至少有三个点，而前只有一种情况是完全结合的形式酶分子的天然构象是刚性结构的，酶表面具有特定的形状。酶与底物的结合如同一把锁对应一把钥匙一样。沈同主编生物化学5酶与底物的作用机制诱导-契合机理象手与手套的关系.当底物接近酶的活性中心并与之结合时，酶的构象能发生改变，更适合于底物的结合。6酶促反应动力学酶促反应动力学:是研究酶促反应的速率以及影响此速率的各种因素的科学。它是酶的作用机制研究的基础。影响酶速率的各种因素：底物浓度；酶的抑制剂；温度；pH；酶的激活剂；酶促反应动力学的研究意义：有助于阐明酶的结构与功能的关系，也可为酶作用机理研究提供数据；有助于寻找最有利的反应条件，以最大限度地发挥酶催化反应的高效；有助于了解酶在代谢中的作用或某些药物作用的机理.

因此对它的研究具有重要的理论意义和实践意义！A.G.Marangoni著酶催化动力学－方法与应用7底物浓度与反应速率的关系米氏方程8温度、PH值与反应速率的关系在不同的ＰＨ值条件下，酶的活性中心与底物之间形成氢键的能力与方向不同，结果影响了酶与底物过渡态的形成和稳定性程度，从而对酶的活性产生影响。温度对酶促反应素的影响：温度升高，酶促反应加速；温度升高，酶的高级结构发生变化或变性，导致酶活性的损失。EnzymeandMicrobialTechnology34(2004)523–5289Km值的意义Km值的意义：当反应速率达到最大速率一半时，即υ=½Vmax,可以得到[S]=Km。Km只于酶的性质有关，而与酶的浓度无关。Km值可以判断酶的专一性和天然底物,有助于研究酶的活性中心。Km愈小，达到最大反应速率一半所需要的底物浓度就愈小，底物最适。如果酶可作用于几种底物，那么就有几个Km值，其中Km值最小的底物称为该酶的最适底物也就是天然底物。

Km值可以帮助推断某一代谢反应的方向和途径，这对了解酶在细胞内的主要催化方向及生理功能有重要意义。10Km值和Vmax的测定1.测定不同底物浓度的反应初速率，以v-[S]作图，可以得到Vmax，再从½Vmax，可求得相应的[S]，即Km值。Vmax½Vmax[S]Km11Km值和Vmax的测定2.双倒数法将米氏方程式两侧取双倒数，以1/v-1/[s]作图，得出一直线12Km值和Vmax的测定3.Hanes—Woolf作图法将前式两边均乘以[S]得：以[s]/v～[s]作图，得一直线，横轴的截距为-Km，斜率为1/Vmax

13酶促动力学的应用NativeDGG-modifiedJ.H.Xuetal.,Enzym.Microb.Technol.34(2004)523–52814酶促动力学的应用AZ-1:500oCfor12hAZ-2:700oCfor12hR.Reshmietal.,Catal.Commun.8(2007)393–39915酶促动力学的应用Y.Gao.,Org.Let