生物催化剂酶.ppt

7.酶的应用酶基因的缺失引起遗传病酶活性的高低作为疾病诊断指标酶作为试剂用于临床检验和科学研究酶和酶的抑制剂作为治疗药物酶制剂作为饲料添加剂酶用于食品加工酶用于工业生产第63页,共64页，星期六，2024年，5月感谢大家观看第64页,共64页，星期六，2024年，5月************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催化机理第31页,共64页，星期六，2024年，5月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第32页,共64页，星期六，2024年，5月一般来说，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（optimumT）：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370C-400C左右。有的温泉微生物的酶非常耐热，也有的酶在较低的温度下活性反而高。5.1温度对酶促反应速度的影响第33页,共64页，星期六，2024年，5月酶反应的温度曲线和最适温度第34页,共64页，星期六，2024年，5月5.2溶液pH值对酶促反应速度的影响最适pH（optimumpH）：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。在最适pH时，酶和底物之间有最好的结合状态。第35页,共64页，星期六，2024年，5月在其他条件确定时，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第36页,共64页，星期六，2024年，5月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，在低底物浓度时，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.第37页,共64页，星期六，2024年，5月米氏双曲线第38页,共64页，星期六，2024年，5月米氏方程的推导首先假设：1.反应在最适条件下进行2.pH、温度和酶的浓度固定，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（stablestate）第39页,共64页，星期六，2024年，5月E+SESE+Pk+1k-1k+2根据中间产物学说，在稳态时，ES中间复合物的生成速度与其分解速度相等，并有以下关系式：V1=V-1+V+2(1)k+1[E][S]=k-1[ES]+k+2[ES]=[ES]（k-1+k+2）[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)第40页,共64页，星期六，2024年，5月[Et]是自由酶E的浓度与结合酶ES的浓度之和，即[Et]=[ES]+[E](4)总的反