《酶催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)》ppt課件-文庫(kù)吧
2024-12-21 20:11 本頁(yè)面
【正文】 溫度的影響。 Km值作為常數(shù)只是對(duì)一定的底物，一定的pH值，一定的溫度條件而言，測(cè)定 Km可以作為鑒別酶的手段。 討論： ? k1和 k+2表示的是中間復(fù)合物 [ES]解離的速率常數(shù)； k+1則表示的是生成中間復(fù)合物 [ES]的速率常數(shù)。因此，當(dāng) Km值大時(shí)，表示復(fù)合物 [ES]的結(jié)合力弱，易解離；當(dāng) Km值小時(shí)， [ES]不易解離。 1 2 211()ms Kk k kKkk? ? ????? ? ? 動(dòng)力學(xué)特征 Km Csr sr max1/ 2r max當(dāng) rp＝ 1/2 rp,max時(shí)，Km＝ Cs。 Km：最重要的動(dòng)力學(xué)常數(shù)，表達(dá)了反應(yīng)性質(zhì)，稱(chēng)為表觀(guān)解離常數(shù) , m a x()p mpSSrcr Kc? ?（ 1） Cs《 Km （ 2） Cs 》 Km 為底物轉(zhuǎn)化率式中：或：的初始積分得：結(jié)合可得：由米氏方程：ssssssmsstssmsstsmppsmsppXCCCXXKXCrCCKCCrCsCstCKrrCkCrr,11lnln)(,01111000000m a xm a xm a x,m a x,????????????????????????????（ 3） Cs 與 Km相當(dāng) MM方程參數(shù)的確定 （ 1） LineweaverBurk法（簡(jiǎn)稱(chēng) LB法） smp CrKrr111m a xm a x???(2) EadieHofstee法 (簡(jiǎn)稱(chēng) EH法 ) m a xsmssrr r KC? ? ?m a x smsrCs KCr ??（ 3） HanesWoolf法（簡(jiǎn)稱(chēng) HW法），又稱(chēng)Langmuir作圖法（ LB基礎(chǔ)上乘以 Cs） m a x m a x1 1 1mssKr r r C? ? ?m a x m a xs s msC C Kr r r??(4) Eisenthal和 CornishBowden直接線(xiàn)性作圖 將 MM方程取倒數(shù)，兩邊均乘以 rmax： m a x1mssrKrC??應(yīng)用直線(xiàn)作圖法求取動(dòng)力學(xué)參數(shù) ── 微分法 (a) LB法； (b)HW法； (C) EH法 (5) 積分法 微分法和積分法比較 ? 微分法中要引入 反應(yīng)速率 為變量，但實(shí)驗(yàn)中不能直接測(cè)定反應(yīng)速率，在 Cs與 t的關(guān)系曲線(xiàn)上求取相應(yīng)各點(diǎn)的切線(xiàn)的斜率，才能確定不同時(shí)間的反應(yīng)速率； ? 積分法的主要問(wèn)題是要 保證隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)產(chǎn)物的增加對(duì)反應(yīng)速率不產(chǎn)生影響 ，否則不符合 MM方程成立的條件； ? 現(xiàn)在可用 非線(xiàn)性最小二乘法 來(lái)回歸處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，直接求取動(dòng)力學(xué)參數(shù)。 例 11：有一均相酶催化反應(yīng)， Km值為 2 103 mol/L，當(dāng)?shù)孜锏? 初始濃度 Cs0為 1 105mol/L時(shí)，若反應(yīng)進(jìn)行 1min，則有 2% 的底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物。 試求出 : (1) 當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行 3min，底物轉(zhuǎn)化 為產(chǎn)物的百分?jǐn)?shù)是多少？此時(shí)底物和產(chǎn)物的濃度分別是多少？ (2) 當(dāng) Cs0為 1 106mol/L時(shí)，也反應(yīng)了 3min，底物和產(chǎn)物的濃 度又是多少？ (3) 最大反應(yīng)速率 rmax值為多少？ 解 ：（ 1） Cs0＝ 1 105mol/L KttKrCCmsso ?? m a xlnt = 1min時(shí)， Xs＝ Cs＝ Cso（ 1Xs）＝ 1 105（ ）＝ 105mol/L K = t = 3min時(shí)， Cs＝ 105mol/L， Xs＝ 6％， Cp＝ 6 107mol/L （ 2）同理得 t = 3min時(shí)， Cs＝ 106mol/L， Xs＝ 6％， Cp＝ 6 108mol/L （ 3） rmax＝ KKm＝ 2 103 ＝ 105mol/（ Lmin） 例 12：室溫下蔗糖在蔗糖酶的催化作用下水解得到產(chǎn)物蔗糖的初始濃度 Cso＝ ，酶的初始濃度 CEo＝ ，現(xiàn)有一間歇式操作的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)器測(cè)得了不同時(shí)間下蔗糖的濃度，根據(jù)實(shí)驗(yàn)提供的數(shù)據(jù)確定（ 1）該反應(yīng)速率能否用 MM方程描述？（ 2）若可以，試求動(dòng)力學(xué)參數(shù) Km和 k+2的值。 t/h / ( / )Sc mmol L 00l n( / )/ ( / )SSSSCCCCL mm ol? 0/ [ / ( / )]SStCCh mmo l L? t/h / ( / )Sc mmol L 00l n( / )/ ( / )SSSSCCCCL mm ol? 0/ [ / ( / )]SStCCh mmo l L? 1 2 3 4 5 6 6 .250 7 8 9 10 11 1 8 例表 2A 時(shí)間與蔗糖濃度的關(guān)系 有抑制的酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 抑制劑（ Inhibitor)： 某些物質(zhì)，它們并不引起酶蛋白變性，但能與酶分子上的某些必需基團(tuán)（主要是指活性中心上的一些基團(tuán)）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因而引起酶活力下降，甚至喪失，致使酶 反應(yīng)速率降低 ，能引起這種 抑制作用 的物質(zhì)稱(chēng)為抑制劑。 抑制作用： ? 不可逆抑制： 如果抑制劑與酶的基團(tuán)成共價(jià)結(jié)合，則此時(shí)不能用物理方法去掉抑制劑。此類(lèi)抑制可使酶永久性地失活 。例如：重金屬離子對(duì)木瓜蛋白酶的抑制作用。 ? 可逆抑制： 可用諸如透析等物理方法把抑制劑去掉而 恢復(fù)酶的活性 ，此時(shí)酶與抑制劑的結(jié)合存在著解離平衡的關(guān)系。 類(lèi)型： 競(jìng)爭(zhēng)性抑制，非競(jìng)爭(zhēng)性抑制，反競(jìng)爭(zhēng)性抑制， 混合型抑制。 競(jìng)爭(zhēng)性抑制 酶催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 底物結(jié)構(gòu)類(lèi)似物 ，能在酶的活性部位上結(jié)合，從而阻止了酶與底物的結(jié)合，使酶催化底物的反應(yīng)速率下降。 特點(diǎn)： 抑制劑與底物競(jìng)爭(zhēng)酶的活性部位，當(dāng)抑制劑與酶的活性部位結(jié)合之后，底物就不能再與酶結(jié)合，反之亦然。 例：琥珀酸脫氫酶催化琥珀酸為延胡索酸時(shí)，丙二酸是競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑 12133[][]kkkkkE S ES E PE I EIIEI???? ??? ??競(jìng) 爭(zhēng) 性 抑 制 的 機(jī) 理 式 為式 中 ： — 抑 制 劑— 非 活 性 復(fù) 合 物 。][][0][33][][211][
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