章酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué)教學(xué)用(已修改)
2025-06-07 18:05 本頁(yè)面
【正文】 酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 第 10 章 一、有關(guān)的化學(xué)動(dòng)力學(xué)概念（自學(xué)，化學(xué)學(xué)習(xí)的內(nèi)容） 二、底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響 三、多底物的酶促反應(yīng) 四、影響酶促反應(yīng)速率的其他因素 五、酶的抑制作用 教學(xué)內(nèi)容 酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)： 研究酶促反應(yīng)的速度及其影響因素的科學(xué)。為酶的機(jī)理研究提供實(shí)驗(yàn)證據(jù)，指導(dǎo)酶在生產(chǎn)中的應(yīng)用。 (一 ) 酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的基本公式 米 曼氏方程 (二 ) 米 曼氏方程所確定的圖形是一直角雙曲線 (三 ) 米 曼氏動(dòng)力學(xué)參數(shù)的意義 (四 ) 米 曼氏方程的線性化作圖求 Km和 Vmαx值 二、底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響 酶濃度、 pH、溫度等條件不變情況下 , 研究底物濃度和反應(yīng)速度的關(guān)系。 低底物濃度時(shí) , 反應(yīng)速度與底物濃度成正比， 一級(jí)反應(yīng) 。底物濃度達(dá)到一定值后，幾乎所有的酶都與底物結(jié)合，反應(yīng)速度達(dá)到最大值 (Vmax)，此時(shí)再增加底物濃度，反應(yīng)速度不再增加， 零級(jí)反應(yīng) 。 教學(xué)內(nèi)容 ][ 00 Skv ?混合級(jí)反應(yīng) 一級(jí)反應(yīng) 零級(jí)反應(yīng) (飽和效應(yīng) ) 非催化反應(yīng) 1913，德化學(xué)家 Michaelis L和 Menten M 根據(jù) 中間產(chǎn)物學(xué) 快速平衡模型或平衡穩(wěn)態(tài)模型，稱(chēng)為 米 曼氏模型 。 EPESSE ??? ??? ??? c a ts KK][][m a x0 SKSVvs ??中間復(fù)合體學(xué)說(shuō)： Ks：解離 [平衡 ]常數(shù)； Kcat：催化常數(shù) (一 ) 酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的基本公式：米 曼氏方程 基于快速平衡模型或平衡穩(wěn)態(tài)模型的米氏方程 : 早年的米式方程 最初， Michaelis 和 Menten 根據(jù)“快速平衡假說(shuō)”推出米式方程。 快速平衡假說(shuō)：一些假設(shè) 米式方程的導(dǎo)出： 初始階段，初始底物濃度 [S0][E0] 初始酶濃度，初始底物濃度之用去很小部分底物濃度 [S]可看成是 [S0] 。 EPES 2 ?? ?? k 限速步驟， K2 K1 P的生成不足以破壞快速平衡 ESSE 1? ??? kk1 反應(yīng)可逆，且很快達(dá)到平衡 酶守恒公式： [E]+[ES]=[Et] =[E0] ESPE 2? ??? ?k 沒(méi)被考慮： 要忽略之， [P]接近 0。此米 曼氏方程只適用于初速率 EPESSE 1 ??? ??? ??? c a tKKk1 游離的酶與底物形成 ES的速度極快，而 ES形成產(chǎn)物的速度極慢， ES分解成產(chǎn)物 P對(duì)于 [ES]濃度的動(dòng)態(tài)平衡沒(méi)有影響。 ES的生成速度： K1([Et] [ES])[S] ES的分解速度： K1[ES] K1([Et] [ES])[S] = K1[ES] ][]][[][111SKKSEKES t?? ?][][][]][[][m a x110SKSVSKKSEKESKvStc a tc a t??????V max = Kcat [Et] 11kkks ??此模型不具有普遍性 steadystate theory：反應(yīng)進(jìn)行不長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi) (幾毫秒，前穩(wěn)態(tài) )，系統(tǒng)的 ES濃度由 0增加到一定數(shù)值，在一定時(shí)間內(nèi)，盡管底物濃度不斷變化，ES也在不斷合成和分解，但是當(dāng)反應(yīng)系統(tǒng)中 ES的生成和分解速率相等時(shí)，絡(luò)合物 ES的濃度保持不變，這種狀態(tài)稱(chēng)為穩(wěn)態(tài) 1952， Briggs G E和 Haldane J B S 的“穩(wěn)態(tài)理論”及其對(duì)米式方程的發(fā)展：穩(wěn)態(tài)模型或 BriggsHaldane氏模型 EPESSE 21 ?? ??? ??? KKK1 K2 dtSd ][?dtPd ][酶促反應(yīng)過(guò)程中前穩(wěn)態(tài)和穩(wěn)態(tài)期間各種濃度變化（ A）和速率變化（ B） ES生成速度： K1([Et] [ES])[S] ES分解速度： k2[ES]+k1[ES] 穩(wěn)態(tài)時(shí)： k1([Et] [ES])[S] = k2[ES]+k1[ES] ][][][]][[]ES[][m ax20SKSVSKmSEKkESKvmtca tca t??????][]][[][]][[][112 SKmSESK KKSEES tt????? ? 1 12KKKKm ??? Vmax=kcat [Et] EPESSE 21 ?? ??? ??? KK K1 K2 Km 比 Ks 更具普遍性。穩(wěn)態(tài)下，當(dāng)K2K1時(shí)，則 Km= K1/K1 =Ks ， 因此平
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