第七章 生物催化剂-酶课件.ppt

诱导契合学说认为， 酶和底物都有自己 特有的构象，在两 者相互作用时，一 些基团通过相互取 向，定位以形成中 间复合物。 4.3 诱导契合学说（induced fit） 邻近与定向效应：增加了酶与底物的接触机会和有效碰撞。 张力效应：诱导底物变形，扭曲，促进了化学键的断裂。 酸碱催化：活性中心的一些基团，如His，Asp作为质子的受体或供体，参与传递质子。 共价催化：酶与底物形成过渡性的共价中间体，限制底物的活动，使反应易于进行。 疏水效应：活性中心的疏水区域对水分子的排除、排斥，有利于酶与底物的接触。 4.4 催化机理 影响酶促反应速度的因素与酶作为生物催化剂的特点密切有关。 这些因素有：温度、酸碱性、底物（substrate）浓度、酶浓度、激活剂（activators）和抑制剂（inhibitors）等。 5.酶促反应的动力学及其影响因素 一般来说，随着温度升高，化学反应的速度加快。在较低温度条件下，酶促反应也遵循这个规律。但是，温度超过一定数值时，酶会因热变性，导致催化活性下降。 最适温度（optimum T）：使酶促反应速度达到最大时的温度。 最适温度因不同的酶而异，动物体内的酶的最适温 度在37-40 0C左右。 5.1 温度对酶促反应速度的影响 酶反应的温度曲线和最适温度 5.2 溶液pH值对酶促反应速度的影响 最适pH（optimum pH）： 使酶促反应速度达到最大时溶液的pH。 酶的最适pH与酶的性质、底物和缓冲体系有关 在其他条件确定时， 反应速度与酶的浓度 成正比。 5.3 酶浓度对酶促反应速度的影响 酶浓度对反应速度的影响 5.4 底物浓度对酶促反应速度的影响 在其他条件确定的情况下,在底物浓度较低时, 反应速度与底物浓度成正比，表现为一级反应.当底物浓度较高时，v也随着[S]的增加而升高，但变得缓慢，表现为混合级反应。当底物浓度达到足够大时，反应速度也达到最大值（Vmax），此时再增加底物浓度，反应速度不再增加，表现为零级反应。 反应速度对于底物浓度的变化呈双曲线,称为米氏双曲线.其数学表达式为米氏方程. 米氏双曲线 米氏方程的推导 首先假设： 1. 反应在最适条件下进行 2. pH、温度和酶的浓度是固定的,变化的是底物浓度 3. 反应在起始阶段，逆反应可忽略 4. 反应体系处在稳态（stable state） E + S ES E + P k+1 k-1 k+2 根据中间产物学说，在稳态时，ES的生成速度 与其分解速度相等。有以下关系式： V1=V-1+V+2 (1) k+1 [E] [S] = k-1 [ES] + k+2 [ES] = [ES] （k-1 + k+2 ） （结合物ES中的底物量忽略不计） [E] [S] = [ES] （k-1 + k+2 ）/ k+1 (2) 令（k-1 + k+2 ）/ k+1 =Km (米氏常数) [E] [S] = [ES] Km (3) [Et]是自由酶E的浓度与结合酶ES的浓度之和， 即 [Et] = [ES] +[E] , [E] ≈ 0 [Et] = [ES] (4) 总的反应速度V应该等于 V+2 = k+2[ES] (5) 将(4) ,(5) 代入 (3),整理得到 米氏方程: V=Vm [S] /(Km+[S]) V速度 Vm 最大速度 [S]底物浓度 Km 米氏常数 米氏常数是反应最大速度 一半时所对应的底物浓度 当SＫm时， v正比于[Ｓ],呈一级反应 当ＳＫm时， v＝Ｖm，呈零级反应