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第 三 章 酶 酶的概念 第一节酶的分子结构与功能The Molecular Structure and Function of Enzyme  第三节 酶促反应动力学 Kinetics of Enzyme-Catalyzed Reaction B族维生素与辅酶 1. 双倒数作图法(double reciprocal plot)，又称为 林-贝氏(Lineweaver- Burk)作图法 Vmax[S] Km+[S] V = （林－贝氏方程） + 1/V= Km Vmax 1/Vmax 1/[S] 两边同取倒数 （三）作图法求取Ｋm值与Ｖmax值 -1/Km 1/Vmax 1/[S] 1/V 2. Hanes作图法 在林－贝氏方程基础上，两边同乘[S] [S]/V=Km/Vmax + [S]/Vmax [S] [S]/V -Km Km/Vm 1/Vmax 二、酶浓度对反应速度的影响 当[S]＞＞[E]，酶可被底物饱和的情况下，反应速度与酶浓度成正比。 关系式为：V = K3 [E] 0 V [E] 当[S][E]时，Vmax = k3 [E] 酶浓度对反应速度的影响 三、温度对反应速度的影响 温度对酶促反应速率具有双重影响。 酶促反应速率最快时反应体系的温度称为酶促反应的最适温度(optimum temperature)。 酶 活 性 0.5 1.0 2.0 1.5 0 10 20 30 40 50 60 温度 oC 温度对淀粉酶活性的影响 酶的最适温度不是酶的特征性常数，它与反应进行的时间有关。 酶的活性虽然随温度的下降而降低，但低温一般不使酶破坏。温度回升后，酶又恢复其活性。 四、pH对反应速度的影响 酶催化活性最高时反应体系的pH称为酶促反应的最适pH (optimum pH)。 pH对某些酶活性的影响 最适pH不是酶的特征性常数，它受底物浓度、缓冲液种类与浓度、以及酶纯度等因素的影响。 五、抑制剂对反应速度的影响 酶的抑制剂(inhibitor) 酶的抑制区别于酶的变性： 抑制剂对酶有一定选择性 引起变性的因素对酶没有选择性 凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白 变性的物质称为酶的抑制剂。 抑制作用的类型 不可逆性抑制 (irreversible inhibition) 可逆性抑制 (reversible inhibition) 竞争性抑制 (competitive inhibition) 非竞争性抑制 (non-competitive inhibition) 反竞争性抑制 (uncompetitive inhibition) 根据抑制剂和酶结合的紧密程度不同，酶的抑制作用分为： 有机磷化合物 ?? 羟基酶 解毒 -- -- -- 解磷定(PAM) 重金属离子及砷化合物 ?? 巯基酶 解毒 -- -- -- 二巯基丙醇(BAL) 概念 举例 抑制剂通常以共价键与酶活性中心的必需基团相结合，使酶失活。 （一）不可逆性抑制剂 有机磷化合物 路易士气 失活的酶 羟基酶 失活的酶 酸 巯基酶 失活的酶 酸 BAL 巯基酶 BAL与砷剂结合物 （二） 可逆性抑制作用 竞争性抑制 非竞争性抑制 反竞争性抑制 类型 概念 抑制剂通常以非共价键与酶或酶-底物复合物可逆性结合，使酶的活性降低或丧失；抑制剂可用透析、超滤等方法除去。 竞争性抑制作用 有些抑制剂与底物的结构相似，能与底物竞争酶的活性中心，从而阻碍酶－底物复合物的形成。这种抑制作用称为竞争性抑制作用。 定义 反应模式 + I EI E + S E + P ES I S + + + E S I ES EI P E E 特点 2)抑制程度取决于抑制剂与酶的相对亲和力及底物浓度; 1)I与S结构类似,竞争酶的活性中心; 3)动力学特点:Vmax不变,表观Km增大。 抑制剂↑ 无抑制剂 1/V 1/[S] 举例 丙二酸与琥珀酸竞争琥珀酸脱氢酶 琥珀酸 琥珀酸脱氢酶 FAD FADH2 延胡索酸 磺胺类药物的抑菌机制 ——与对氨基苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶 二氢蝶呤啶 ＋ 对氨基苯甲酸 ＋ 谷氨酸 二氢叶酸 合成酶 二氢叶酸 (叶酸前体) 有些抑制剂与酶活性中心外的必需基团相结合，不影响酶与底物的结合，酶和底物的结合也不影响酶与抑制剂的结合。底物和抑制剂之间无竞争关系。但酶-底物-抑制剂复合物(ESI)不能进一步释放出产物。这种抑制作用称作非竞争性抑制作用。 非竞争性抑制作用 定义 反应模式 + S