酶与催化反应卢涛.ppt

3．Km在一定条件下可表示酶对底物的亲和力k1Km=k2+k3当k3k2时，Km?k2/k1。即相当于ES分解为E+S的解离常数（dissociationconstant,Ks）。此时，Km代表酶对底物的亲和力。Km越大，表示酶对底物的亲和力越小；Km越小，表示酶对底物的亲和力越大。Vmax是酶被底物完全饱和时的反应速率当所有的酶均与底物形成ES时（即[ES]=[Et]），反应速率达到最大。即Vmax=k3[Et]。5．kcat代表酶的转换数kcat=Vmax/[Et]kcat表示酶被底物完全饱和时，单位时间内每个酶分子（或活性中心）催化底物转变成产物的分子数。kcat也称为酶的转换数(turnovernumber)，单位是s?1。多数酶的转换数在1?104s?1之间一些酶的转换数酶底物转换数（s?1）过氧化氢酶H2O240000000碳酸酐酶HCO3?400000乙酰胆碱酯酶乙酰胆碱14000?-内酰胺酶苄青霉素2000延胡索酸酶延胡索酸800RecA蛋白ATP0.4当[S]Km时6．在低底物浓度时，kcat/Km代表酶的催化效率[Et][S]KmV=kcatkcat/Km是此二级反应的速率常数，也称特异性常数，其单位是L/(mol·S)。反应速率的大小取决于E和S由于相互渗透而相互碰撞的速率。.这种被渗透控制的碰撞速率(diffusion-controlledrateofencounter，DCRE)的上限是108?L/(mol·S)。kcat/Km越接近此数据，酶的催化效率越高。酶kcat/Km[L/(mol·S)]乙酰胆碱酯酶1.6?108碳酸酐酶8.3?107过氧化氢酶4?107巴豆酸酶2.8?108延胡索酸酶1.6?108磷酸丙糖异构酶2.4?108?-内酰胺酶1?108超氧化物歧化酶7?109一些kcat/Km值接近DCRE的酶（四）采用作图法可求得酶促反应的动力学参数1．林-贝氏作图法是求得Vmax和Km的最常用方法林-贝氏方程式（Lineweaver-Burkequation）将米氏方程式两边取倒数，并加以整理，则得出米氏方程式的双倒数形式：V1=KmVmax[S]1+Vmax1直线在纵轴的截距等于1/Vmax，而在横轴上的截距为?1/Km2．其他一些作图法也可较准确地求得Vmax和Km海涅斯-沃尔弗作图法（Hanes-Wolffplot）双倒数方程式两边同时乘以[S][S]V=KmVmax[S]+Vmax1直线的斜率等于1/Vmax，横轴截距为-Km伊迪-霍夫斯蒂作图法（Eadie-Hofsteeplot）米氏方程式两边均除以[S]V=[S]VmaxKmV直线的斜率为-Km，直线的纵轴截距为Vmax在一定条件下酶促反应速率与酶浓度呈正相关1当[S]＞＞[E]，酶可被底物饱和的情况下，反应速率与酶浓度成正比关系式为：V=k3[E]2B：反应速率对酶浓度作图，V与[E]呈直线关系。A：底物浓度曲线，其中，[E]1[E]2[E]3。从图中可知，[E]的变化不影响酶促反应的Km。酶促反应速率受反应系统温度的双重影响双重影响温度升高，酶促反应速率升高；由于酶的本质是蛋白质，温度升高，可引起酶的变性，从而反应速率降低。最适温度(optimumtemperature)酶促反应速率最快时的环境温度。低温麻醉低温保存酶和菌种等生物制品一般的酶在低温下活性降低，但酶本身不被破坏，其活性可随温度的回升而恢复低温的应用TaqDNA聚合酶最适温度为72℃哺乳动物组织中酶的最适温度多在35～40℃之间五、酶促反应速率受反应体系pH的影响最适pH(optimumpH)酶催化活性最大时的环境pH。体内酶的最适pH多在6.5～8之间。胃蛋白酶的最适pH为1.8精氨酸酶的最适pH为9.8pH对几种酶活性的影响六、激活剂可加速酶促反应速率酶的激活剂（activator）使酶从无活性变为有活性或使酶活性增加的物质必需激活剂（essentialactivator）为酶促反应所必需，如缺乏则测不到酶的活性Mg2+为己糖激酶的必需激活剂