酶促反应动力学(有方程推导过程).pptxVIP

3.4 酶促反应动力学;一. 酶浓度的影响;二. 温度对酶促反应速度的影响; 温度对酶促反应速度的影响机理： ;;三. pH对酶促反应速度的影响;;; pH对酶促反应速度的影响机理：; 动物体内多数酶的最适pH值接近中性，但也有例外，如胃蛋白酶的最适pH约1.8，肝精氨酸酶最适pH约为9.8(见下表)。 ; 1902年，Henri用蔗糖酶水解蔗糖的实验中观察到：在蔗糖酶酶的浓度一定的条件下测定底物（蔗糖）浓度对酶 反应速度的影响, 它们之间的关系呈现矩形双曲线(rectangular hyperbola)。如下图所示：;;; 为解释酶被底物饱和现象，Michaelis和Menten做了大量的定量研究，积累了足够的实验数据，提出了酶促反应的动力学方程：;[ES]生成速度：;;2.米氏常数的意义;3. Km在实际应用中的重要意义;（4）了解酶的底物在体内具有的浓度水平：一般地，体内酶的天然底物的[S]体内≈Km，如果[S]体内 Km,那么V Vmax，细胞中的酶处于“浪费”状态，反之，[S]体内 Km，那么V≈Vmax，底物浓度失去生理意义，也不符合实际状态。;;;五. 激活剂对酶反应速度的影响;;六、抑制剂对反应速度的影响 ;;（一）不可逆性抑制作用(irreversible inhibition) ;;1.非专一性不可逆抑制 ;;2.专一性不可逆抑制 ;;(二)可逆性抑制(reversible inhibition);1.竞争性抑制(competitive inhibition);;（2）特点： ; ②抑制程度取决于抑制剂与底物的浓度比、 〔ES〕和〔EI〕的相对稳定性； ③加大底物浓度，可使抑制作用减弱甚至消除。 ;（3）竞争性抑制剂的动力学方程;解方程①②③得： 〔ES〕=; 竞争性抑制剂双倒数曲线，如下图所示： ; 很多药物都是酶的竞争性抑制剂。例如磺胺药与对氨基苯甲酸具有类似的结构，而对氨基苯甲酸、二氢喋呤及谷氨酸是某些细菌合成二氢叶酸的原料，后者能转变为四氢叶酸，它是细菌合成核酸不可缺少的辅酶。由于磺胺药是二氢叶酸合成酶的竞争性抑制剂，进而减少细菌体内四氢叶酸的合成，使核酸合成障碍，导致细菌死亡。抗菌增效剂-甲氧苄氨嘧啶(TMP)能特异地抑制细菌的二氢叶酸还原为四氢叶酸，故能增强磺胺药的作用。 ;;2.非竞争性抑制(non-competitive inhibition) ;;（2）特点： ;;3. 反竞争性抑制 ;;（2）特点： ;;3.5 酶 的分离纯化及活力测定;（二）分离材料：; （三）原则：;2. 酶的纯化：;（2）酶的纯化方法： 有吸附层析、离子交换层析、凝胶过滤层析、亲和层 析等 . ;二、酶活力的测定 ;（一）酶活力的概念： 指酶催化特定化学反应的能力。其大小通常用在一定条件下酶催化某一特定化学反应的速度来表示。一定量的酶制剂催化某一化学反应速度快，活力大；反之，活力小。速度表示法常用-dS/dt或dP/dt，测初速度，多用后者。因为反应初期底物过量，底物的减少量不容易测定，而产物从无到有，易测定。 ;（二）酶的活力单位： 1961年国际生化协会酶学委员会统一规定，酶的国际单位（IU）规定为：在最适反应条件（温度25℃）下，每分钟内催化1微摩尔（μmol）底物转化为产物所需的酶量（或1分钟内转化底物生成1微摩尔产物的酶量）称为1标准单位。 测定条件：最佳的反应条件，如最适的T（或25℃）、最适pH、[S] [E]、初速度下。 1972年国际生化协会又推荐一种新单位，即Katal(Kat)单位。规定：在最适温度下，每秒钟能催化1摩尔底物转化的酶量定义为 1 Kat。1 Kat=60×106 IU .;;(三)酶的比活力： 每单位酶蛋白所含的活力单位数。 对固体酶：用活力单位/mg酶蛋白、或活力单位/mg酶蛋白氮来表示； 对液体酶：用活力单位/ml酶液来表示。 很明显，比活力越大，酶的活力越大。 ;（五）酶活力的测定方法;三、回收率和纯化倍数 回收率＝ ×100％;一、变构酶与变构调节;通过其它酶对其多肽链某些基团进行可逆共价修饰，使处于活性与非活性的互变状态，从而调节酶活性；共价修饰主要是磷酸化、腺苷酰化、甲基化等。如在蛋白激酶作用下发生磷酸化，主要的蛋白激酶有蛋白激酶A，磷酸化酶激酶，蛋白酪氨酸激酶等；共价调节酶是寡聚酶，且在每个亚基上都含有共价修饰的位点。 ;变构酶多为寡聚酶，含的亚基数一般为偶数；且分子中有催化部位（结合底物）与调节部位（结合变构剂），这两部位可以在不同的亚基上，或者在同一亚基的两个不同部位。 ;