单底物酶促反应.ppt

第一节 动力学方程推导 酶反应的基本动力学关系，是指酶反应速度与酶和底物间的动力学关系。因为酶和底物是构成酶反应系统最基本的因素，它们决定酶反应的基本性质、酶反应的速度规律，而其他各种因素也正是通过它们产生影响的；而且，这种动力学关系是整个酶反应动力学的基础。 描写这种基本动力学关系的是米氏方程(Michaelis-Menten equation)。 v = vmax[S] / (Km+[S]) 酶促反应速度的测定与酶的活力单位 1、测定酶促反应的速度必需测初速度 2、酶活力 3、酶活力的表示方法 4、酶活力测定方法：终点法 动力学法 检测酶含量及存在，很难直接用酶的“量”（质量、体积、 浓度）来表示，而常用酶催化某一特定反应的能力来表示酶量，即用酶的活力表示。 酶催化一定化学反应的能力称酶活力，酶活力通常以最适条件下酶所催化的化学反应的速度来确定。 酶活力测定方法 终点法: 酶反应进行到一定时间后终止其反应，再用化学或物理方法测定产物或反应物量的变化。 动力学法:连续测定反应过程中产物\底物或辅酶的变化量，直接测定出酶反应的初速度。 酶活力的表示方法 活力单位（active unit） 习惯单位（U）: 底物(或产物)变化量 / 单位时间 国际单位（IU）: 1μmoL变化量 / 分钟 Katal（Kat）：1moL变化量 / 秒 比活力= 总活力单位 总蛋白mg数 = U(或IU) mg蛋白 量度酶催化能力大小 转换系数（Kcat） 底物（ μ moL）/ 秒·每个酶分子 量度酶纯度 比活力（specific activity） 量度转换效率 各种因素对酶反应速度的影响 2、底物浓度 3、pH （最适 pH的概念） 4、 温度 （最适温度的概念） 5、激活剂 6、抑制剂 1、酶浓度 当S足够过量，其它条件固定且无不利因素时，v=k[E] 底物浓度对酶反应速度的影响 ?酶反应速度与底物浓度的关系曲线 （Michaelis—Menten曲线） ?米氏方程的提出及推导 ?米氏常数的意义 ?米氏常数的测定 单分子酶促反应的米氏方程及Km 推导原则：从酶被底物饱和的现象出发，按照 “稳态平 衡”假说的设想进行推导。 米氏方程: 米氏常数: 酶反应速度与底物浓度的关系曲线 米氏方程的推导 令： 将（4）代入（3），则： [ES]生成速度： ，[ES]分解速度： 即： 则： (1) 经整理得： 由于酶促反应速度由[ES]决定，即 ，所以 (2) 将（2）代入（1）得： (3) 当酶反应体系处于恒态时： 当[Et]=[ES]时， (4) 所以 第二节 米氏方程的讨论 一、米氏方程的特性 二、米氏方程中v和[S]的关系 当v＝Vmax时，v与[S]无关，只和[E0]成正比，这时表明酶的活性部分已全部被底物占据。当v＝0.5Vmax时，表示活性部位有一半被占据。当一个酶的Km已知，则任何底物浓度下酶活性部位被占据的分数： Ys= v Vmax = [S] Km+[S] 称为该酶促反应的相对速度。 米氏方程所作曲线的曲度，不随Km和Vmax的变化而变化。所以任何酶只要服从米氏方程。则到达任何两个Vmax分数的对应底物浓度之比为一常数。例如： ∴ [S]0.9 =9 Km，同理[S]0.1 =1/9 Km，所以： [S]0.9 / [S]0.1＝ 9 Km/ 1/9 Km ＝ 81，即达90％ Vmax与达10％ Vmax所需底物浓度之比总是81。同样也可得到达70％ Vmax与达10％ Vmax所需底物浓度之比总是21。 在酶促反应初速度区即在一级速度区，由于[S]Km， ∴ v= Vmax [S]/ Km=k [S]。从这个方程可知，一级速度常数k = Vmax / Km。 0.9 Vmax Vmax = [S]0.9 Km+[S]0.9 k的物理意义：底物在单位时间转变成产物的量。例如k=0.02min-1，就意味着底物在一分钟内会有2％转变成产物；若k＝2.3min-1＝0.0383sec -1 ，那就意味着每秒钟有3.83％的底物变成产物。要测定任一时间范围内底物的消耗量或产物的生成量，可用一级速度方程积分。得： lg[S]=-kt/2.3+ lg[St] 第三节 实验数据的处理—分析酶促反应速度的作图法 一、Lineweaver-Burk法(双倒数作图法) 将实验所得的一些初速度数据v和[S]取倒数，得各种1/v和1/ [S]，将1/v对1/ [