生化工程,第二章酶促反应动力学重点.ppt

* Pepsin:胃蛋白酶 Glucose-6-phosphatase of hepatocytes * 在较低的温度范围内，酶催化反应速率会随着温度的升高而加快，超过某一温度，即酶被加热到生理允许温度以上时，酶的反应速率反而随着温度的升高而下降。 这是由于温度升高，虽然可加速酶的催化反应速率，同时也加快了酶的热失活速率。 * 以 ln v 对 1/T 作图，得到一直线，斜率为 –Ea/R. * * * * * * 两个地服务随机与酶结合， * * * * * * * * * * * 说明一下：在文本说明中反应速率用 r , rm 表示，而在图中用 v, Vm 表示。以下同。 * * * * * * * 注：第二个底物S与[SE]的亲合力与第一个底物S与E的亲合力是不一样的。 * * * Hyperbolic:双曲线的 * * * * * * * glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase.血红蛋白 2.53 3-P甘油醛脱氢酶 * * * * * * * 为什么酶反应的最佳pH会是在pK1和pK2之间？ 考虑到酶发挥最佳的活力状态是EH，最佳pH应该是唯一的，而在最佳pH时，EH的浓度应该达到最大。 因此，我们现在只要考察酶与质子H+的相互作用。 根据解离常数的定义和酶的质量守恒可得： * * * 基元反应：反应物活化分子之间一次碰撞，即一步实现的反应称为基元反应。 反应速率常数(k)：就是反应物为单位浓度时的反应速度，又称比反应速度 * * * * * * 锁与钥匙模型 * 诱导契合模型 * * * * * * 由于反应体系中底物浓度要比酶的浓度高得多，中间复合物分解时所得到的酶又立即与底物相结合，从而使反应体系中复合物浓度维持不变，即中间复合物的浓度不再随时间而变化。 * 由于反应体系中底物浓度要比酶的浓度高得多，中间复合物分解时所得到的酶又立即与底物相结合，从而使反应体系中复合物浓度维持不变，即中间复合物的浓度不再随时间而变化。 * * * 戚以政，page 19. * 当[S] Km时，曲线近似为直线，反应速率与底物浓度近似成正比的关系，可看作为一级反应。 当[S] Km时，曲线近似为一水平线，底物浓度继续增加时，反应速率变化不大，可看作为零级反应。 当在两者之间，则符合M-M方程表达式。 双曲线型。 * * * * 为什么k+2往往会小于k-1？ 因为生成复合物ES的结合力是很弱的，因而其解离速率很快；而复合物生成产物则包括化学键的生成和断开，其速率当然要慢得多。因此在一般情况下，ES→E+P这一步是整个过程的限速步骤。 k+2表示当酶被底物饱和时，每秒种每个酶分子转换底物的分子数，这个常数又称转换数（kcat），kcat越大，表示酶的催化效率越高。 k+2=kcat=Vmax/[E0] kcat/Km: 作为酶催化效率的参数是很恰当的。它的上限是k+1, 即生成ES复合物的速率。换言之，酶的催化效率不能超过E和S形成ES的扩散控制的结合速率。扩散限制了k+1的数值，在水中扩散的速率常数大约为108-109 mol-1 L s-1。 * * * * * * * 【失活】(inactivation)：由于酶蛋白分子变性而引起的酶活力丧失的现象称为失活。 【抑制】(inhibition)：由于酶的必需基团化学性质的改变，但酶未变性，而引起酶活力的降低或丧失，称为抑制作用 【效应物】(Effecter)：凡能使酶分子发生别构作用的物质叫效应物，通常为小分子代谢物或辅因子。如因别构导致酶活性降低的物质称为负效应物。 【别构调节】酶分子非催化部位与某些化合物可逆的非共价结合后发生构象的改变，进而改变酶的活性状态，称为酶的别构调节。 【可逆抑制】 (reversible inhibition)：抑制剂与酶以非共价键结合而引起酶活力降低或丧失，能用物理方法除去抑制剂而使酶复性，这种抑制作用是可逆的，称为可逆抑制。 * * * Plots on Allosteric Enzymes 双曲线 S形曲线 * * 影响酶催化反应速率的因素 影响酶催化反应速率的因素有很多，它们会影响到 酶的结构或化学状态。 pH 温度 表面张力 化学试剂(醇, 脲和过氧化物) 辐射(光,微波,离子化, g 射线等) * pH对酶促反应的影响 一些酶的活性中心存在离子基团，因此 Variation of pH 另一方面，底物分子中包含离子基团，反应体系的pH也有可能会影响到底物与酶结合的亲和力。 Ionic form Modifies Reaction rate Changes Enzyme activity Influences * For CASE I (Ionic Enzyme): T