關(guān)于酶促反應(yīng)的機(jī)制第1頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六1、趨近與定向效應(yīng)(proximityandorientationeffect)鄰近效應(yīng)(proximityeffect)：由于酶和底物分子之間的親和性，底物分子有向酶的活性中心靠近的趨勢(shì)，使底物在酶活性中心的有效濃度增加的效應(yīng)。定向作用(orientationarrange)：當(dāng)?shù)孜锵蛎富钚灾行目拷鼤r(shí)，會(huì)誘導(dǎo)酶分子構(gòu)象發(fā)生改變，使酶的催化基團(tuán)與底物的反應(yīng)基團(tuán)之間的正確定向，酶促反應(yīng)易于進(jìn)行。第2頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六第3頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六第4頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六鄰近效應(yīng)與定向效應(yīng)對(duì)反應(yīng)速度的影響：①使底物濃度在活性中心附近很高②酶對(duì)底物分子的電子軌道具有導(dǎo)向作用③酶使分子間反應(yīng)轉(zhuǎn)變成分子內(nèi)反應(yīng)④鄰近效應(yīng)和定向效應(yīng)對(duì)底物起固定作用第5頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六普通化學(xué)反應(yīng)—隨機(jī)碰撞（受濃度、碰撞角度影響）相當(dāng)于——社會(huì)上的自由戀愛；酶的活性中心—相當(dāng)于“婚姻介紹所”；鄰近效應(yīng)提高了酶的活性（“婚介”）中心底物的濃度（—非婚男女集中）；定向排列縮短了底物與催化基團(tuán)間（“男女”）的距離；提高反應(yīng)速度（成功率）108倍。第6頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六2.酸--堿催化(acid-basecatalysis）酶活性中心廣義酸堿基團(tuán)

廣義酸基團(tuán)（質(zhì)子供體）廣義堿基團(tuán)（質(zhì)子受體）pKCOOHCOONH3+NH2..NHNH2NH2+NHNHNH2..SHSO-OHNHNH+NHN3.96(Asp),4.32(Glu)10.8012.488.3310.116.00酸--堿催化：酶分子的一些功能基團(tuán)，如His，Asp作為質(zhì)子的受體或供體，通過瞬時(shí)向底物提供質(zhì)子或從底物接受質(zhì)子以穩(wěn)定過渡態(tài)。第7頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六堿催化＋酸催化第8頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六第9頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六影響酸堿催化反應(yīng)速度的兩個(gè)因素⑴酸堿強(qiáng)度(pK值）：組氨酸咪唑基的解離常數(shù)為6，在pH6附近給出質(zhì)子和結(jié)合質(zhì)子能力相同，是最活潑的催化基團(tuán)。⑵給出質(zhì)子或結(jié)合質(zhì)子的速度：咪唑基最快，半壽期小于10-10秒。第10頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六3.共價(jià)催化（covalentcatalysis）酶作為親核基團(tuán)或親電基團(tuán)，通過與底物形成過渡性的共價(jià)過渡產(chǎn)物，使反應(yīng)活化能降低，加速反應(yīng)。第11頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六－OH的親核催化(胰蛋白酶)第12頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六某些通過共價(jià)催化機(jī)制進(jìn)行的酶反應(yīng)酶共價(jià)中間絡(luò)合物參與共價(jià)中間絡(luò)合物形成的氨基酸殘基3-磷酸甘油醛脫氫酶酰基-酶CysD-氨基酸氧化酶Schiff-堿Lys乙酰CoA酰基轉(zhuǎn)移酶酰基-酶CysGly咪基轉(zhuǎn)移酶咪基-酶His蔗糖磷酸化酶葡糖基-酶Cys轉(zhuǎn)醛醇酶Schiff-酶Lys胰蛋白酶酰基-酶Ser木瓜蛋白酶酰基-酶Ser堿性磷酸酯磷酰基-酶SerATP-檸檬酸解酶磷酰基-酶Glu果糖二磷酸醛縮酶Schiff-堿Lys磷酸葡萄糖變位酶磷酰基-酶Ser琥珀酰CoA合成酶磷酰基-酶His第13頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六4.酶活性中心低介電性又表面效應(yīng)(surfaceeffect)。酶活性中心的疏水區(qū)域?qū)λ肿拥呐懦⑴懦猓诜菢O性環(huán)境中可顯著增高兩個(gè)帶電基團(tuán)之間的靜電作用，有利于同底物的結(jié)合；同時(shí)，酶的催化基團(tuán)被低介電環(huán)境所包圍，底物分子的敏感鍵和酶的催化基團(tuán)之間就會(huì)有很大的反應(yīng)力，有利于酶加速反應(yīng)的。第14頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六結(jié)合區(qū)可避免水分子干擾在避開水分子的干擾下，分子間的離子鍵才容易產(chǎn)生。-+第15頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六疏水口袋肽鏈底物疏水性口袋第16頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六第17頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六酶-底復(fù)合物形成時(shí)，酶分子構(gòu)象發(fā)生變化，底物分子也常常受到酶的作用而發(fā)生變化，甚至使底物分子發(fā)生扭曲變形，從而使底物分子某些鍵的鍵能減弱，產(chǎn)生鍵扭曲，有助于過度態(tài)的中間產(chǎn)物形成,從而降低了反應(yīng)的活化能。誘導(dǎo)底物變形，扭曲，促進(jìn)了化學(xué)鍵的斷裂。5.張力效應(yīng)（straineffect）酶中某些基團(tuán)可使底物分子的敏感鍵中某些基團(tuán)的電子云密度變化，產(chǎn)生電子張力，降低了底物的活化能。底物與酶結(jié)合誘導(dǎo)酶的分子構(gòu)象變化，變化的酶分子又使底物分子的敏感鍵產(chǎn)生“張力”甚至“形變”，從而促使酶－底物中間產(chǎn)物進(jìn)入過渡態(tài)。第18頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六+

-+

-穩(wěn)定的底物通過電荷等相互作用，底物張力變形激活形成過渡態(tài)

-

-++第19頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六第20頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六靠近羧肽酶催化中的電子云形變化定向極性專一性契合區(qū)H2+N＝C精氨酸C端確認(rèn)區(qū)注意＋第21頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六6.金屬離子的催化作用第22頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六+/-+--/+7.多元催化(multielementcatalysis)第23頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六接受質(zhì)子：堿提供質(zhì)子：酸酶活性中心的某些基團(tuán)可作為質(zhì)子的供體或受體，從而對(duì)底物進(jìn)行酸堿催化如組氨酸的咪唑基,解離常數(shù)為6.0，在生理pH下酸堿形式均可存在，很活躍

酸堿催化可參與多種反應(yīng)，如多肽的水解、酯類的水解、磷酸基的轉(zhuǎn)移第24頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六綜上所述：酶與底物結(jié)合時(shí)，由于酶的變形（誘導(dǎo)契合）或底物變形使二者相互適合，并依靠離子鍵、氫鍵、范德華力的作用和水的影響，結(jié)合成中間產(chǎn)物，在酶分子的非極性區(qū)域內(nèi)，由于酶與底物的鄰近、定向，使二者可以通過親核/親電催化、一般酸/堿催化或金屬離子催化方式進(jìn)行多元催化，從而大大降低反應(yīng)所需的活化能，使酶促反應(yīng)迅速進(jìn)行。如凝乳蛋白酶：Ser-195親核催化，His-57堿催化等。第25頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六A.酶與底物結(jié)合，形成米氏復(fù)合物（ES）B.形成四聯(lián)體過度態(tài)中間物四.酶催化機(jī)理實(shí)例—胰凝乳蛋白酶第26頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六第27頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六E.形成包括水分子的四聯(lián)體過度中間物F.羰基產(chǎn)物形成，酶游離第28頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六第29頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六第30頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六第31頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六第四節(jié)、酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)第32頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六

底物濃度與酶促反應(yīng)速度的影響酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響pH對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響溫度對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響抑制劑對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響激活劑對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響本節(jié)需要解決的問題第33頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)主要研究酶催化的反應(yīng)速度以及影響反應(yīng)速度的各種因素。在探討各種因素對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響時(shí)，通常測(cè)定其初始速度來代表酶促反應(yīng)速度，即底物轉(zhuǎn)化量<5%時(shí)的反應(yīng)速度。產(chǎn)物0

時(shí)間初速度酶促反應(yīng)速度逐漸降低第34頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六

酶促反應(yīng)可表現(xiàn)為三個(gè)層級(jí)反應(yīng)。反應(yīng)速度對(duì)于底物濃度的變化呈雙曲線，稱為米氏雙曲線。在底物足夠過量而其它條件固定的情況下，并且反應(yīng)系統(tǒng)中不含有抑制酶活性的物質(zhì)及其他不利于酶發(fā)揮作用的因素時(shí)，酶促反應(yīng)的速度和酶濃度成正比。一、底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響第35頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六（一）、底物對(duì)酶促反應(yīng)的飽和現(xiàn)象：第36頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六反應(yīng)級(jí)數(shù)第37頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六單底物、單產(chǎn)物反應(yīng)；酶促反應(yīng)速度一般在規(guī)定的反應(yīng)條件下，用單位時(shí)間內(nèi)底物的消耗量和產(chǎn)物的生成量來表示；反應(yīng)速度取其初速度，即底物的消耗量很小（一般在5﹪以內(nèi)）時(shí)的反應(yīng)速度；底物濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于酶濃度。研究前提在其他因素不變的情況下，底物濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響呈矩形雙曲線關(guān)系。（二）、曲線的基本含義第38頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六1913年Michaelis和Menten提出反應(yīng)速度與底物濃度定量關(guān)系的數(shù)學(xué)方程式。[S]：底物濃度V：不同[S]時(shí)的反應(yīng)速度Vmax：最大反應(yīng)速度(maximumvelocity)指酶完全被底物分子飽和時(shí)的反應(yīng)速度。Ｋm：米氏常數(shù)(Michaelisconstant)

Vmax[S]Km+[S]V＝────（三）米氏方程（Michaelis-Mentenequation）第39頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六中間產(chǎn)物學(xué)說快速平衡理論1913年Michaelis和Meuten提出，當(dāng)?shù)孜餄舛冗h(yuǎn)遠(yuǎn)大于酶濃度時(shí)，假定ES分解成產(chǎn)物的逆反應(yīng)可忽略不計(jì)，因此在“快速平衡”理論的基礎(chǔ)上推倒出一個(gè)數(shù)學(xué)方程式，以表示底物濃度與酶反應(yīng)速率之間的定量關(guān)系，稱為米氏方程。1.基礎(chǔ)第40頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六恒態(tài)法推導(dǎo)：

1925年Briggs和Haldame對(duì)米氏方程作了一次重要的修正，提出了恒態(tài)的概念。所謂恒態(tài)是指反應(yīng)進(jìn)行一定時(shí)間后，ES的生成速度和ES的分解速度相等，亦即ES的凈生成速度為零，此時(shí)ES的濃度不再改變，達(dá)到恒態(tài)，也稱穩(wěn)態(tài)。第41頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六（1）S與E形成中間產(chǎn)物，且整個(gè)反應(yīng)速度取決于ESP+E（2）反應(yīng)在起始階段，逆反應(yīng)可忽略，反應(yīng)速度取決于V＝k3[ES]（3）[S]》[E]（4）反應(yīng)體系處在穩(wěn)態(tài)（stablestate）：E與S迅速生成ES復(fù)合物，并達(dá)到平衡。2.前提第42頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六推導(dǎo)過程穩(wěn)態(tài)：是指ES的生成速度與分解速度相等，即[ES]恒定。K1([Et]－[ES])[S]＝K2[ES]+K3[ES]K2+K3＝Km

（米氏常數(shù)）K1令：則(2)變?yōu)?([Et]－[ES])[S]＝Km[ES](2)＝([Et]－[ES])[S]K2+K3[ES]K1整理得：第43頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六當(dāng)?shù)孜餄舛群芨撸瑢⒚傅幕钚灾行娜匡柡蜁r(shí)，即[Et]＝[ES]，反應(yīng)達(dá)最大速度Vmax＝K3[ES]＝K3[Et](5)[ES]＝───[Et][S]Km+[S](3)整理得:將(5)代入(4)得米氏方程式：Vmax[S]Km+[S]V＝────將(3)代入(1)得K3[Et][S]Km+[S](4)V＝────第44頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響[S]vKmVm2v=（Vm/Km）[S]v=Vm=K2[E]V=Vmax[S]Km+[S]第45頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六（三）Km和Vmax的意義：

1.當(dāng)=Vmax／2時(shí)，Km=[S]。因此，Km等于酶促反應(yīng)速度達(dá)最大值一半時(shí)的底物濃度，單位是mol/L

。VmaxV[S]KmVmax/2Km＝[S]2＝Km+[S]

Vmax

Vmax[S]第46頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六2.Km可以反映酶與底物親和力的大小當(dāng)K2>K3時(shí)，1/Km可近似地表示酶對(duì)底物親和力的大小，1/Km愈大，Km愈小，達(dá)到最大反應(yīng)速度一半時(shí)所需濃度就愈小，酶與底物的親和力就越大。E+S

k+1k-1k+2ESE+Pk-1+k+2k+1Km==Ks第47頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六3.可用于判斷反應(yīng)級(jí)數(shù)當(dāng)[S]<0.01Km時(shí)，反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng)；當(dāng)[S]>100Km時(shí)，ν=Vmax，反應(yīng)為零級(jí)反應(yīng)；當(dāng)0.01Km<[S]<100Km時(shí)，為混合級(jí)反應(yīng)。V=Vmax[S]Km+[S]第48頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六4.Km是酶的特征性常數(shù)：在一定條件下，某種酶的Km值是恒定的，因而可以通過測(cè)定不同酶（特別是一組同工酶）的Km值，來判斷是否為不同的酶。5.Km可用來判斷酶的天然底物：Km值最小者，即為該酶的最適底物。米氏常數(shù)Km=(k-1+k+2)/k+1在反應(yīng)的起始階段，k+2<<k-1，Ｋm≈k-1／k+1≈１／Ｋ平≈Ｋ解離此時(shí)，Ｋm越大，說明Ｅ和Ｓ之間的親和力越小，ＥＳ復(fù)合物越不穩(wěn)定。當(dāng)Ｋm越小時(shí)，說明Ｅ和Ｓ的親和力越大，ＥＳ復(fù)合物越穩(wěn)定，也越有利于反應(yīng)。第49頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六6.可用來確定酶活性測(cè)定時(shí)所需的底物濃度：當(dāng)[S]=10Km時(shí)，ν=91%Vmax，此時(shí)即為最合適的測(cè)定酶活性所需的底物濃度。7.Vmax可用于計(jì)算酶的轉(zhuǎn)換數(shù)：當(dāng)酶的總濃度和最大速度已知時(shí)，可計(jì)算出酶的轉(zhuǎn)換數(shù)，即單位時(shí)間內(nèi)每個(gè)酶分子催化底物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物的分子數(shù)。第50頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六某些酶的Km值酶底物Km(mmol/L)乳酸脫氫酶丙酮酸0.017己糖激酶D-葡萄糖0.05D-果糖1.5-半乳糖苷酶D-乳糖4.0碳酸酐酶H2CO39.0過氧化氫酶H2O225蔗糖酶蔗糖28糜蛋白酶甘氨酰酪氨酰甘氨酸108第51頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六3.Eadie-Hofstee作圖法Eadie-Hofstee方程式：v─

[S]v=KmVmax－.Vm-Km斜率=v─[S]0v2.漢斯作圖法(Hanes-WoolfPlot）林－貝氏方程式：v─[S]=──KmVmax[S]Vm─1＋.方程式兩邊同乘以[S]

v─1=──KmVmax[S]─1Vm─1＋.[S]-KmKmVm──1Vm斜率=v─[S]0雙倒數(shù)作圖法（doublereciprocalplot）又林－貝氏作圖法（Lineweaver-BurkEquation）經(jīng)變換Vmax[S]Km+[S]v=────v─1=──KmVmax[S]─1Vm─1＋.v─1[S]─10Km─1-─1VmKmVm─斜率=（四）Km和Vmax的測(cè)定第52頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六eg1.若要求反應(yīng)速度到達(dá)Vmax的99%，其底物濃度應(yīng)為：

99%=100%[S]/（Km+[S]）∴[S]=99Km

eg2.若要求反應(yīng)速度達(dá)到Vmax的90%，其底物濃度應(yīng)為：

90%=100%[S]/（Km+[S]）∴[S]=90Km第53頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六選底物濃度應(yīng)考慮能否得到1/[S]的常數(shù)增量：[S]為1.01、1.11、1.25、1.42、1.66、2.0、2.5、3.33、5.0、10時(shí)，1/[S]為0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0是常數(shù)增量。[S]為常數(shù)增量1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、10時(shí)，1/[S]為0.1、0.111、0.125、0.5、1.0，是非常數(shù)增量，點(diǎn)多集中在1/v軸附近。第54頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六注意：

米氏方程只是反映了底物單分子時(shí)酶反應(yīng)速度與底物濃度之間的定量關(guān)系，但這個(gè)方程不適應(yīng)包括一種以上的底物和其他物質(zhì)的影響的酶反應(yīng)。

可以根據(jù)這個(gè)方程推出各種復(fù)雜酶促反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程。第55頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六k3[E][S]Km+[S]=k3[E](Vm=K3[E])v=v[E]o二、酶濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響當(dāng)反應(yīng)系統(tǒng)中底物的濃度足夠大時(shí)，反應(yīng)速度與酶濃度成正比，即ν=k[E]。當(dāng)[S][E]，米-曼方程式中Km可以忽略不計(jì)。第56頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六2．V與[E]關(guān)系的幾點(diǎn)討論第57頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六一般來說，酶促反應(yīng)速度隨溫度的增高而加快。但當(dāng)溫度增加達(dá)到某一點(diǎn)后，由于酶蛋白的熱變性作用，反應(yīng)速度迅速下降，直到完全失活。低溫時(shí)由于活化分子數(shù)目減少，反應(yīng)速度降低，但溫度升高后，酶活性又可恢復(fù)。三、溫度對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響第58頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六最適溫度（optimumtempe-rature）：使酶促反應(yīng)速度達(dá)到最大時(shí)的溫度，也即酶活性最高時(shí)的溫度。最適溫度因不同的酶而異，動(dòng)物體內(nèi)的酶的最適溫度在37-400C左右。酶的最適溫度與實(shí)驗(yàn)條件有關(guān)，它受到底物的種類、濃度;緩沖液的種類、濃度;酶的純度;反應(yīng)的溫度、時(shí)間等的影響。因而它不是酶的特征性常數(shù)。第59頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六0102030405060℃2.01.51.00.5溫度對(duì)唾液淀粉酶活性的影響產(chǎn)物麥芽糖的毫克數(shù)第60頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六溫度對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響第61頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六低溫的作用:貯存生物制品、菌種等

低溫時(shí)由于活化分子數(shù)目減少，反應(yīng)速度降低，但溫度升高后，酶活性又可恢復(fù)。臨床上的低溫麻醉減少組織細(xì)胞的代謝程度，使機(jī)體耐受手術(shù)時(shí)氧和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的缺乏

第62頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六觀察pH對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響，通常為一“鐘形”曲線，即pH過高或過低均可導(dǎo)致酶催化活性的下降。酶催化活性最高時(shí)溶液的pH值就稱為酶的最適pH(optimumpH)。四、pH對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響第63頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六5678

9

1011最適pH

RelativeActivity第64頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六第65頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六人體內(nèi)大多數(shù)酶的最適pH在6.5～8.0之間。酶的最適pH不是酶的特征性常數(shù)，與酶的性質(zhì)、底物和緩沖體系有關(guān)。pH對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響，其原因主要是由于pH的改變導(dǎo)致了酶的催化基團(tuán)以及底物分子的解離狀態(tài)改變或者導(dǎo)致了酶蛋白的變性。第66頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六一些酶的最適pH值酶最適pH胃蛋白酶1.8過氧化氫酶7.6胰蛋白酶7.7延胡索酸酶7.8核糖核酸酶7.8精氨酸酶9.8堿性磷酸酶

10.5第67頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六問題：（1）

Km越小，底物親和力越大（X）（2）

Ks越小，底物親和力越大（√）（3）

天然底物就是親和力最大的底物（X）（4）

天然底物就是Km值最小的底物（√）（5）底物親和力越大酶促反應(yīng)速度越大（X）（6）對(duì)于不同的酶或同一種酶的不同底物，Km越小反應(yīng)速度越大（X）第68頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六酶的抑制作用有些物質(zhì)能與酶分子上某些必須基團(tuán)結(jié)合（作用),使酶的活性中心的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，導(dǎo)致酶活力下降或喪失。失活作用凡可使酶蛋白變性而引起酶活力喪失的作用。抑制劑凡是能降低酶促反應(yīng)速度，但不引起酶分子變性失活的物質(zhì)統(tǒng)稱為酶的抑制劑(inhibitor)。五、抑制劑對(duì)反應(yīng)速度的影響第69頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六酶的抑制與變性的區(qū)別：

抑制劑對(duì)酶的抑制作用有選擇性，而蛋白質(zhì)變性劑可使所有的酶變性失活。酶抑制劑一般都具有以下特點(diǎn)：一方面在化學(xué)結(jié)構(gòu)上與被抑制酶的底物分子或底物的過渡態(tài)相似。另一方面能夠與酶的活性中心以非共價(jià)鍵或共價(jià)的方式形成比較穩(wěn)定的復(fù)合體或結(jié)合物，而變性劑則作用方式較多。第70頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六(一)不可逆抑制（irreversibleinhibition）不可逆抑制：抑制劑與酶分子的必需基團(tuán)共價(jià)結(jié)合,使酶喪失活性,不能采用透析超濾等物理方法除去抑制劑使酶恢復(fù)活性。[E][I]第71頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六1、巰基酶抑制劑抑制劑：重金屬離子Ag+、Hg2+、砷劑等，以絲氨酸側(cè)鏈上的羥基為必需基團(tuán)的酶巰基酶失活的酶分子第72頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六

SEHg+SCOONaCHSHCHSHCOONa

SHE+HgSHCOONaCHSCHSCOONa二巰基丁二酸鈉解毒方法：第73頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六2、羥基酶抑制羥基酶指有絲氨酸殘基側(cè)鏈上的羥基為必需基團(tuán)的一類酶。抑制劑：有機(jī)磷殺蟲劑，如：敵百蟲、敵敵畏、對(duì)硫磷等。解毒------解磷定(PAM)絲氨酸酶第74頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六乙酰膽堿+H2O膽堿+乙酸膽堿酯酶有機(jī)磷殺蟲劑×膽堿能神經(jīng)興奮↑中毒（心跳變慢、瞳孔縮小、流涎、多汗、呼吸困難）第75頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六3.自殺底物(suicidesubstrate)底物在酶催化作用下所形成的反應(yīng)中間物或最終產(chǎn)物，可以共價(jià)修飾酶活性部位的必需基團(tuán)從而導(dǎo)致酶不可逆失活。第76頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六（1）天然酶的自殺底物AckeeBlighiasapida植物——未成熟果實(shí)的假種皮中含有一種有毒的降糖氨酸（即甲叉環(huán)丙基丙氨酸）第77頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六（2）治療用人工合成的酶自殺底物治療高血壓；癲癇；抗青霉素的菌株；在腫瘤治療上；治療震顛麻痹癥；痛風(fēng)癥的自殺底物療法。第78頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六（二）可逆抑制作用：抑制劑以非共價(jià)鍵與酶分子可逆性結(jié)合造成酶活性的抑制，且可采用透析等簡(jiǎn)單方法去除抑制劑而使酶活性完全恢復(fù)的抑制作用就是可逆抑制作用。[E][I]可逆抑制作用包括競(jìng)爭(zhēng)性、反競(jìng)爭(zhēng)性、和非競(jìng)爭(zhēng)性抑制幾種類型。

第79頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六1.競(jìng)爭(zhēng)性抑制（competitiveinhibition)：抑制劑與底物競(jìng)爭(zhēng)與酶的同一活性中心結(jié)合，從而干擾了酶與底物的結(jié)合，使酶的催化活性降低第80頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六SSEEIIEE+P無I

有I

競(jìng)爭(zhēng)性抑制的底物濃度曲線v競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用過程[S]第81頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六+IEIk+3酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制反應(yīng)模式k-3k+2E+SE+PESk+1k-1第82頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六競(jìng)爭(zhēng)性抑制的動(dòng)力學(xué)方程:v=Vmax[S]Km(1+[I]/Ki)+[S]1v=KmVmax(1+)+[I]Ki1[S]1Vmax競(jìng)爭(zhēng)性抑制的的雙倒數(shù)圖形特征：[I]正常1v1[S]1Vmax-1Km(1+)[I]Ki-1Km第83頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六⑴競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑往往是酶的底物類似物或反應(yīng)產(chǎn)物⑵抑制劑與酶的結(jié)合部位與底物與酶的結(jié)合部位相同⑶抑制劑濃度越大，則抑制作用越大；但增加底物濃度可使抑制程度減小⑷動(dòng)力學(xué)參數(shù)：Km值增大，Vm值不變

競(jìng)爭(zhēng)性抑制的特點(diǎn)：第84頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑有：丙二酸、草酰乙酸等琥珀酸脫氫酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制第85頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六I：磺胺藥S：對(duì)氨基苯甲酸（PABA）磺胺類藥物的競(jìng)爭(zhēng)性抑制——二氫葉酸合成酶磺胺藥與PABA相互競(jìng)爭(zhēng)與FH2合成酶結(jié)合第86頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六第87頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六抑制劑既可以與游離酶結(jié)合，也可以與ES復(fù)合物結(jié)合，使酶的催化活性降低2.非競(jìng)爭(zhēng)性抑制（non-competitiveinhibition）SSEEEE+PSESIIII第88頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六k-3k+3+IESIk+2E+PESE+Sk+1k-1k-3k+3+IEI+Sk+1k-1非競(jìng)爭(zhēng)性抑制的圖形特征反應(yīng)模式第89頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六非競(jìng)爭(zhēng)性抑制的動(dòng)力學(xué)方程:1v=KmVmax(1+

)+[I]Ki1[S]1Vmax（1+）[I]Ki非競(jìng)爭(zhēng)性抑制的雙倒數(shù)圖形特征：1v正常[I]1[S]-1Km1Vmax(1+)[I]Ki第90頁(yè)，共98頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)26分，星期六⑴非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)不一定與底物的分子結(jié)構(gòu)類似⑵底物和抑制劑分別獨(dú)立地與酶的不同部位相結(jié)合⑶抑制劑對(duì)酶與底物的結(jié)合無影響，故底物濃度的改變對(duì)抑制程度無影響⑷動(dòng)力學(xué)參數(shù)：Km值