Enzyme酶促反應動力學單底物、單產(chǎn)物反應；酶促反應速度一般在規(guī)定的反應條件下，用單位時間內(nèi)底物的消耗量和產(chǎn)物的生成量來表示；反應速度取其初速度，即底物的消耗量很?。ㄒ话阍?﹪以內(nèi)）時的反應速度；底物濃度遠遠大于酶濃度。（[S]》[E]）研究前提二、底物濃度對酶反應速率的影響產(chǎn)物0時間初速度酶促反應速度逐漸降低酶促反應的時間進展曲線

在其他因素不變的情況下，底物濃度對反應速度的影響呈矩形雙曲線關系。反應初速度隨底物濃度變化曲線當?shù)孜餄舛容^低時反應速度與底物濃度成正比；反應為一級反應。[S]VVmax隨著底物濃度的增高反應速度不再成正比例加速；反應為混合級反應。[S]VVmax當?shù)孜餄舛雀哌_一定程度反應速度不再增加，達最大速度；反應為零級反應[S]VVmaxE+SESP+Ek1k2k3（一）中間復合物學說

k4三個假設：（1）E與S形成ES復合物的反應是快速平衡反應，而ES分解為E及P的反應為慢反應，反應速度取決于慢反應即

V＝k3[ES]。（2）S的總濃度遠遠大于E的總濃度，因此在反應的初始階段，S的濃度可認為不變即[S]＝[St]。（3）P→0忽略這步反應（二）酶促反應的動力學方程式1、米氏方程的推導1913年Michaelis和Menten提出反應速度與底物濃度關系的數(shù)學方程式，即米－曼氏方程式，簡稱米氏方程(Michaelisequation)。[S]：底物濃度V：不同[S]時的反應速度Vmax：最大反應速度(maximumvelocity)

Ｋm：米氏常數(shù)(Michaelisconstant)

ＶVmax[S]Km+[S]＝──穩(wěn)態(tài)時ES濃度不變

反應速度

V=k3[ES]ES的生成速度=消耗速度

k1[E][S]=k2[ES]+k3[ES]E的質(zhì)量平衡方程

[E]=[Et]-[ES]E+SESP+Ek1k2k3(Ⅲ)(Ⅰ)(Ⅱ)穩(wěn)態(tài)時ES濃度不變反應速度

V=k3[ES]ES的生成速度=消耗速度

k1[E][S]=k2[ES]+k3[ES]E的質(zhì)量平衡方程

[E]=[Et]-[ES]E+SESP+Ek1k2k3V=V[S]Km+[S]米氏方程V=Vmax=k3[ES]max=k3[Et]Km=

k2+k3k1米氏常數(shù)

a.當[S]很小時V=V[S]/Km一級反應反應初速度隨底物濃度變化曲線米氏曲線V=V[S]Km+[S]b.當[S]很大時V=V[S]/[S]=V

0

級反應混合級Km=?Km=[S]V=V[S]Km+[S]若V＝V/2V2＝V[S]Km+[S]1Km+[S]=2[S]2、動力學參數(shù)的意義（1）米氏常數(shù)Km的意義Km＝[S]∴Km值等于酶促反應速度為最大反應速度一半時的底物濃度，單位是mol/L。2＝Km+[S]

Vmax

Vmax[S]VmaxV[S]KmVmax/2

①Km是酶的特性常數(shù)：

與pH、溫度、離子強度、酶及底物種類有關，與酶濃度無關，可以鑒定酶。酶底物Km(mmol/L)脲酶尿素25溶菌酶6-N-乙酰葡萄糖胺0.006葡萄糖-6-磷酸脫氫酶6-磷酸-葡萄糖0.058胰凝乳蛋白酶苯甲酰酪氨酰胺2.5甲酰酪氨酰胺12.0乙酰酪氨酰胺32.0②可以判斷酶的專一性和天然底物Km值最小的底物——最適底物/天然底物Km近似表示酶對底物的親和力：Km越大、親和力越小Km=

k2+k3k1Km≈k2（分離能力）/k1（親合能力）E+SESP+Ek1k2k3Km越小，親和力越強。[S]很小時，反應速度就能達到很大。性能優(yōu)，代謝中這類酶更為重要k2>>k3時④Km可幫助判斷某代謝反應的方向和途徑催化可逆反應的酶對正/逆兩向底物Km不同

——Km較小者為主要底物③根據(jù)Km：判斷某[s]時v與Vmax的關系判斷抑制劑的類型乳酸脫氫酶（1.7×10-5）丙酮酸脫氫酶（1.3×10-3）丙酮酸脫羧酶（1.0×10-3）丙酮酸乳酸乙酰CoA乙醛丙酮酸濃度較低時：代謝哪條途徑?jīng)Q定于Km最小的酶一底物多酶反應（2）Vmax和k3（kcat)的意義一定酶濃度下，酶對特定底物的Vmax也是一個常數(shù)。[S]很大時，Vmax＝k3[E]。k3表示當酶被底物飽和時，每秒鐘每個酶分子轉(zhuǎn)換底物的分子數(shù)，——又稱為轉(zhuǎn)換數(shù)、催化常數(shù)kcat

kcat越大，酶的催化效率越高（3）kcat/km的意義：V=

Vmax[S]Km+[S]∵Vmax=kcat[Et]∴V=kcat[Et][S]Km+[S]當[S]<<Km時，[E]＝[Et]是E和S反應形成產(chǎn)物的表觀二級速率常數(shù)。其大小可用于比較酶的催化效率。kcat/km＝

kcat/km的上限為k1,即生成ES的速率，即酶的催化效率不超過E和S形成ES的結合速率kcat/km的大小可以比較不同酶或同一種酶催化不同底物的催化效率。（1）Lineweaver-Burk雙倒數(shù)作圖法3、

Km與V的求取蔗糖酶米氏常數(shù)（Km）的測定1.配12支蔗糖底物溶液，濃度分別為0、0.005、0.00625、0.0075、0.00875、0.010、0.0125、0.015、0.02、0.025、0.0375、0.050M，在35℃水浴保溫；2.加入3U/ml已在35℃水浴保溫的酶溶液，準確作用5分鐘，終止反應；3.各吸取0.5ml反應液與3，5-二硝基水楊酸，沸水浴5分鐘，冷卻后在540nm測定吸光度OD值；4.作圖

（2）Eadie-Hofstee作圖法vV[S]Vmax斜率－Km

（3）Hanes-Woolf作圖法

斜率=1/VmKm/Vm-Km[S]/V[S]vVmax[S]－3Km－2Km－Km（4）Eisenthal和Cornish-Bowden線性作圖法（三）多底物的酶促反應動力學

分為單底物、雙底物和三底物反應1.酶促反應按底物分子數(shù)分類：①有序反應（orderedreactions）領先底物釋放釋放A和Q競爭地與自由酶結合（1）順序反應或單－置換反應2.多底物反應按動力學機制分類：②隨機反應（randomreactions）如肌酸激酶使肌酸磷酸化的反應AAEPE’PEE’QEQEBB

A和Q競爭自由酶E形式

B和P競爭修飾酶形式E’A和Q不同E’結合

B和P也不與E結合。(2)乒乓反應或雙－置換反應

三、酶的抑制作用失活作用：使酶Pr變性而引起酶活力喪失。抑制作用：使酶活力下降但不引起變性。抑制劑：能引起抑制作用的物質(zhì)。

依據(jù)：

能否用透析、超濾等物理方法

除去抑制劑，使酶復活。不可逆抑制與可逆抑制（一）抑制作用的分類1、不可逆抑制作用：抑制劑與酶必需基團以牢固的共價鍵相連很多為劇毒物質(zhì)重金屬、有機磷、有機汞、有機砷、氰化物、青霉素、毒鼠強等。不可逆抑制不可逆抑制劑

非專一性不可逆抑制劑（作用于一/幾類基團）

專一性不可逆抑制劑（作用于某一種酶的活性部位基團）不可逆抑制劑不可逆抑制

（1）非專一性不可逆抑制劑

①重金屬離子

Ag+、

Cu2+、

Hg2+、

Pb2+、

Fe3+

高濃度時可使酶蛋白變性失活；低濃度時對酶活性產(chǎn)生抑制。

——通過加入EDTA解除

H2N-CH-COOH

CH2

SH

H2N-CH-COOH

CH2

S-CH2COOHICH2COOHHI②烷化劑（多為鹵素化合物）++碘乙酸③有機磷化合物（敵百蟲、敵敵畏）膽堿酯酶OHPOC2H5OC2H5S有機磷農(nóng)藥部分膽堿乙酰化酶膽堿酯酶膽堿乙酰膽堿積累導致神經(jīng)中毒癥狀如何緊急救治？排毒洗胃、喝雞蛋清牛奶導泄、利尿血液透析（清除游離狀態(tài)毒物）解毒藥：解磷定ROOROOROXROO—EP+E—OHP+HX有機磷化合物羥基酶磷?；?失活)酸ROOROO—EP+-CHNOH磷酰化酶(失活)N+CH3-CHNN+CH3OOROOR+E—OH

P解磷定解毒------解磷定(PAM)：④有機汞、有機砷化合物——與酶分子中-SH作用；

可通過加入過量巰基化合物解除。⑤氰化物、硫化物和CO

——與酶中金屬離子形成穩(wěn)定的絡合物如氰化物與含鐵卟啉細胞色素氧化酶結合⑥青霉素（penicillin）與細菌糖肽轉(zhuǎn)肽酶Ser-OH活性，影響細胞壁合成。（2）專一性不可逆抑制劑

①Ks型具有底物類似的結構——（設計）帶有一活潑基團：與必需基團反應（抑制）

∵利用對酶親合性進行修飾

∴親合標記試劑（affinitylabelingreagent）②Kcat型具有底物類似的結構本身是酶的底物還有一潛伏的反應基團“自殺性底物”

抑制作用可通過透析等方法除去。原因：非共價鍵結合可逆抑制競爭性抑制(competitiveinhibition)非競爭性抑制(non-competitiveI.）反競爭性抑制(uncompetitiveI.)

2、可逆抑制作用：（1）競爭性（Competitive)抑制

I：

抑制劑（inhibitor）【舉例】

丙二酸與琥珀酸競爭琥珀酸脫氫酶琥珀酸琥珀酸脫氫酶FADFADH2延胡索酸琥珀酸

磺胺類藥物的抑菌機制：與對氨基苯甲酸競爭二氫葉酸合成酶二氫蝶呤啶＋對氨基苯甲酸＋谷氨酸二氫葉酸合成酶二氫葉酸利用競爭性抑制是藥物設計主要思路磺胺類藥抗菌機理：（與對氨基苯甲酸是結構類似物）競爭性抑制細菌葉酸形成，抑制細菌繁殖人通過食物直接補充葉酸，對人無毒害。生物堿麻醉—競爭性替代生物堿—嗎啡、海洛因、可卡因、尼古丁

嗎啡海洛因抑制物（2）非競性（Non-competitive)抑制無法形成產(chǎn)物Noncompetitiveinhibition（3）反競爭性（Uncompetitive）抑制1：反應體系不加I2：體系中加入一定量不可逆抑制劑3：體系中加入一定量可逆抑制劑v12