王镜岩生化第三版考研课件 第9章 酶促反应动力学.ppt

一、化学动力学基础 化学反应的两个基本问题： 反应进行的方向、可能性和限度 反应进行的速率和反应机制 （一）反应速率及其测定 ——以单位时间内反应物或生成物 浓度的改变来表示。 单分子反应 v = kc 双分子反应 v = kc1c2 c 、c1、c2 ：反应物浓度（mol/l） k：比例常数/反应速率常数 2.反应级数 能以v = kc表示，为一级反应； 能以v = kc1c2表示，则为二级反应； v 与反应物浓度无关，则为零级反应。 （三）各级反应的特征 1.一级反应： 反应速率与反应物浓度的一次方成正比。 v = kc 稳态时ES浓度不变 反应速度 V=k3[ES] ES的生成速度=消耗速度 k1[E][S]=k2[ES] + k3[ES] E的质量平衡方程 [E]=[Et] - [ES] a.当[S]很小时 V=V[S]/Km 一级反应 Km=? Km = [S] ①Km是酶的特性常数： 与pH 、温度、离子强度、酶及底物种类有关，与酶浓度无关，可以鉴定酶。 蔗糖酶米氏常数（Km）的测定 1. 配12支蔗糖底物溶液，浓度分别为0、0.005、0.00625、0.0075、0.00875、0.010、0.0125、0.015、0.02、0.025、0.0375、0.050M，在35℃水浴保温； 2. 加入3U/ml已在35 ℃水浴保温的酶溶液，准确作用5分钟，终止反应； 3. 各吸取0.5ml反应液与3，5-二硝基水杨酸，沸水浴5分钟，冷却后在540nm测定吸光度OD值； 4. 作图 3.双底物反应的动力学方程 （1）序列机制的底物动力学方程及动力学图 （2）乒乓机制的底物动力学方程及动力学图 （一）抑制程度的表示方法 1.相对活力分数（残余活力分数） 3.抑制分数 ——指被抑制而失去活力的分数 依据： 能否用透析、超滤等物理方法 除去抑制剂，使酶复活。 1、不可逆抑制作用 ： 抑制剂与酶必需基团以牢固的共价键相连 很多为剧毒物质 重金属、有机磷、有机汞、有机砷、 氰化物、青霉素、毒鼠强等。 不可逆抑制剂 ? H2N-CH-COOH ? CH2 ? SH 如何紧急救治？ 排毒 洗胃、喝鸡蛋清牛奶 导泄、利尿 血液透析（清除游离状态毒物） 解毒药：解磷定 ④有机汞、有机砷化合物 ——与酶分子中-SH作用； 可通过加入过量巯基化合物解除。 ⑤氰化物、硫化物和CO ——与酶中金属离子形成稳定的络合物 如氰化物与含铁卟啉细胞色素氧化酶结合 ⑥青霉素（penicillin） 与细菌糖肽转肽酶Ser-OH活性， 影响细胞壁合成。 （2） 专一性不可逆抑制剂 ①Ks型 具有底物类似的结构——（设计） 带有一活泼基团：与必需基团反应（抑制） ∵利用对酶亲合性进行修饰 ∴亲合标记试剂（affinity labeling reagent） 抑制作用可通过透析等方法除去。 原因：非共价键结合 （1）竞争性（Competitive)抑制 利用竞争性抑制是药物设计主要思路 磺胺类药抗菌机理： （与对氨基苯甲酸是结构类似物） 竞争性抑制细菌叶酸形成，抑制细菌繁殖 人通过食物直接补充叶酸，对人无毒害。 竞争性：I与S与酶活性中心结合机会均等 V下降发生抑制 Km不变 亲和力不受影响 Vmax减小 部分酶始终失活 上图反映出温度如何影响酶活力？ 最适pH因酶而异，多数酶在7.0左右 ①无机离子 阳离子 K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Zn2+等 阴离子 Cl -、Br -等 截距 Km不变，Vmax变小 3. 反竞争性抑制作用 Km、Vmax都变小 产物累积量 相对酶活％ 最适温度 最适温度 动物酶 35~40