生物化学--酶课件.ppt

5、多底物的酶促反应动力学双置换反应举例：转氨基反应5、多底物的酶促反应动力学乒乓反应动力学方程5、多底物的酶促反应动力学乒乓反应动力学曲线图5、多底物的酶促反应动力学序列反应的底物动力学方程5、多底物的酶促反应动力学序列反应的底物动力学图三.pH对酶反应速度的影响在一定的pH下,酶具有最大的催化活性,通常称此pH为最适pH。四、温度对酶反应速度的影响一方面是温度升高,酶促反应速度加快。另一方面,温度升高,酶的高级结构将发生变化或变性，导致酶活性降低甚至丧失。因此大多数酶都有一个最适温度。在最适温度条件下,反应速度最大。五、抑制剂对酶反应速度的影响能够和酶的必需基团结合，改变必需基团的结构和性质，从而引起酶活性的下降，甚至使酶的活性完全丧失的现象称酶的抑制作用。能引起抑制作用的化合物则称为抑制剂。酶的抑制剂一般具备两个方面的特点：a.在化学结构上与被抑制的底物分子或底物的过渡状态相似。b.能够与酶的活性中心以非共价或共价的方式形成比较稳定的复合体或结合物。1、抑制剂的作用方式（1）不可逆抑制抑制剂与酶反应中心的活性基团以共价形式结合，引起酶的永久性失活。如有机磷毒剂二异丙基氟磷酸酯。（2）、可逆抑制抑制剂与酶蛋白以非共价方式结合，引起酶活性暂时性丧失。抑制剂可以通过透析等方法被除去，并且能部分或全部恢复酶的活性。根椐抑制剂与酶结合的情况，又可以分为两类A、竟争性抑制某些抑制剂的化学结构与底物相似，因而能与底物竟争与酶活性中心结合。当抑制剂与活性中心结合后，底物被排斥在反应中心之外，其结果是酶促反应被抑制了。竟争性抑制通常可以通过增大底物浓度，即提高底物的竞争能力来消除。竟争性抑制竟争性抑制(2)非竟争性抑制酶可同时与底物及抑制剂结合，引起酶分子构象变化，并导至酶活性下降。由于这类物质并不是与底物竞争与活性中心的结合，所以称为非竞争性抑制剂。如某些金属离子（Cu2+、Ag+、Hg2+）以及EDTA等，通常能与酶分子的调控部位中的-SH基团作用，改变酶的空间构象，引起非竞争性抑制。(3)、反竞争性抑制作用酶与底物结合后抑制剂才能和酶结合酶分子中存在着一些可以与其他分子发生某种程度的结合的部位，从而引起酶分子空间构象的变化，对酶起激活或抑制作用。3．调控部位Regulatorysite二、酶催化作用机制在酶催化的反应中，第一步是酶与底物形成酶－底物中间复合物。当底物分子在酶作用下发生化学变化后，中间复合物再分解成产物和酶。E+S====E-S???P+E?许多实验事实证明了E－S复合物的存在。E－S复合物形成的速率与酶和底物的性质有关。1、中间产物学说酶促反应：E+S===ES===ES????EP??E+P反应方向,即化学平衡方向,主要取决于反应自由能变化?H?。而反应速度快慢,则主要取决于反应的活化能Ea。催化剂的作用是降低反应活化能Ea,从而起到提高反应速度的作用?2.活化能降低反应过程中能量的变化（自由能）酶催化作用的本质是酶的活性中心与底物分子通过短程非共价力(如氢键,离子键和疏水键等)的作用，形成E-S反应中间物。其结果使底物的价键状态发生形变或极化，起到激活底物分子和降低过渡态活化能作用。在酶促反应中，底物分子结合到酶的活性中心，一方面底物在酶活性中心的有效浓度大大增加，有利于提高反应速度；另一方面，由于活性中心的立体结构和相关基团的诱导和定向作用，使底物分子中参与反应的基团相互接近，并被严格定向定位，使酶促反应具有高效率和专一性特点。三、酶高效催化的策略

1、邻基效应和定向效应临近效应定向效应例咪唑和对-硝基苯酚乙酸酯的反应是一个双分子氨解反应.2、与反应过渡状态结合作用按SN2历程进行的反应，反应速度与形成的过渡状态稳定性密切相关。在酶催化的反应中，与酶的活性中心形成复合物的实际上是底物形成的过渡状态，所以，酶与过渡状态的亲和力要大于酶与底物或产物的亲和力。（基态）（过渡态）（活化能）3、张力学说这是一个形成内酯的反应。当R＝CH3时，其反应速度比R＝H的情况快315倍。由于-CH3体积比较大，与反应基团之间产生一种立体排斥张力，从而使反应基团之间更容易形成稳定的五元环过渡状态。4、多功能催化作用酶的活性中心部位，一般都含有多个起催化作用的基团，这些基团在空间有特殊的排列和取向，可以对底物价键的形变和极化及调整底物基团的位置等起到协同作用，从而使底物达到最佳反应状态。例实验结果表明