第3章酶催化反應動力學（2學時）-全文預覽
【正文】 結(jié)合后 ， 也可以進一步與抑制劑結(jié)合形成酶 底物 抑制劑復合物 ESI。 ? 對于絕大多數(shù)競爭性抑制劑而言 ， 其結(jié)構(gòu)與底物結(jié)構(gòu)十分類似 ， 因此也能與酶的活性部位結(jié)合形成可逆的酶 抑制劑復合物 EI， 但酶 抑制劑復合物EI不能分解成產(chǎn)物 P， 導致相應的酶促反應速度下降 。 ? 根據(jù)可逆抑制劑與底物的關(guān)系 ， 我們將可逆抑制作用分為三種類型 ， 它們分別是競爭性抑制 、非競爭性抑制和反競爭性抑制 。 ? f) 青霉素 （ Penicillin） ： – 青霉素可通過與糖肽轉(zhuǎn)肽酶活性部位絲氨酸羥基共價結(jié)合的方式 ， 使糖肽轉(zhuǎn)肽酶失活 ， 導致細菌細胞壁合成受阻 ， 從而損害細菌生長 。 ① 非專一性不可逆抑制劑 主要包括以下六大類： ? a) 有機磷化合物 ? b) 有機汞 、 有機砷化合物：抑制含巰基的酶 。 ? 根據(jù)抑制劑與酶的作用方式的區(qū)別以及抑制作用是否可逆 ， 我們可以將抑制作用分為兩大類 ， 即： –不可逆的抑制作用 –可逆的抑制作用 。 如果由于酶必需基團的化學性質(zhì)發(fā)生改變 ， 但酶并未發(fā)生變性 ， 而引起酶活力降低或喪失的作用則稱為抑制作用 (inhibition)。 ③ Km可以作為酶和底物結(jié)合緊密程度的 — 個度量指標 ，用來表示酶與底物結(jié)合的親和力大小 。 在此需要特別指出的是 ， 只有酶促催化反應才會有這種飽和現(xiàn)象 ， 而與此相反 ， 非催化反應則不會出現(xiàn)這種飽和現(xiàn)象 。 該學說可以用下面的化學反應方程式來表示： S + E ES → P + E 我們根據(jù)中間絡(luò)合物學說很容易解釋圖 32所示的實驗曲線 ， 在酶濃度恒定這一前提條件下 ， 當?shù)孜餄舛群苄r酶還未被底物所飽和 ， 這時反應速度取決于底物濃度并與之成正比 。 然而隨著底物濃度的不斷增加 ， 反應速度不再按正比升高 ， 此時反應表現(xiàn)為混合級反應 。 故不能直接用重量或體積等指標來衡量 。因此在測定酶活力時 ， 應測定酶促反應的初速度 ，從而避免上述各種復雜因素對反應速度的影響 。 ? 如果我們以產(chǎn)物生成量 (或底物減少量 )來對反應時間作圖 ， 便可以得到如圖 31所示的曲線圖 。 因此 ， 對于酶促反應動力學的研究既有重要的理論意義又具有相當?shù)膶嵺`價值 。在研究酶的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系以及酶的作用機制時 ，需要酶促反應動力學提供相關(guān)的實驗證據(jù)；為了找到 最有利的反應條件 從而 提高酶催化反應的效率以及 了解 酶在代謝過程中的作用和某些藥物的 作用機制 等 ， 也需要我們掌握酶促反應動力學的相關(guān)規(guī)律 。 而且在研究酶促反應速度以及測定酶的活力時 ， 都應選擇相關(guān)酶的最適反應條件 。 ? 引起酶促反應速度隨反應時間延長而降低的原因很多 ， 如 底物濃度的降低 、 產(chǎn)物濃度增加從而 加速了逆反應 的進行 、 產(chǎn)物對酶的抑制或激活作用以及隨著反應時間的延長引起 酶本身部分分子失活 等等 。 2 速度要快 ， 取反應的初速度 3 底物濃度要足夠大 （ 一般在 10Km以上 ） –使酶被底物飽和 ， 以充分反應待測酶的活力 測定酶活力的基本原理 酶蛋白的含量很低 ， 很難直接測定其蛋白質(zhì)的含量 ， 且常與其他各種蛋白質(zhì)混合存在 ， 將其提純耗時費力 。 圖 32 底物濃度對酶促反應速度的影響 ? 從該曲線圖可以看出 ， 當?shù)孜餄舛容^低時 ， 反應速度與底物濃度的關(guān)系呈正比關(guān)系 ， 反應表現(xiàn)為一級反應 。 該學說認為：當酶催化某一化學反應時 ， 酶 (E)首先需要和底物(S)結(jié)合生成酶底物中間絡(luò)合物即中間復合物 (ES)，然后再生成產(chǎn)物 (P)， 同時釋放出酶 。 當我們以底物濃度 [S]對反應速度 v作圖時 ， 就形成一條雙曲線 。 ② Km值還可以用于判斷酶的專一性和天然底物 ， Km值最小的底物往往被稱為該酶的最適底物或天然底物 。 [ S ] )K ([ S ]VVmm a x?? ? 由于酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì) ， 凡可使酶蛋白變性而引起酶活力喪失的作用都稱為失活作用(inactivation)。 ? 對酶抑制作用的探討是研究酶的結(jié)構(gòu)與功能 、 酶的催化機制以及闡明機體代謝途徑的基本手段 ，也可以為醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)中設(shè)計新藥物和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中設(shè)計新農(nóng)藥提供重要的理論依據(jù) ， 從這個角度而言 ，對酶抑制作用的研究不僅具有重要的理論意義 ，而且具有突出的實踐價值 。 不可逆抑制劑 ? 通常把不可逆抑制劑分為兩種類型 ， 即非專一性不可逆抑制劑和專一性不可逆抑制劑 。 ? e) 硫化物 、 氰化物和 CO：這類物質(zhì)能通過與酶中金屬離子形成較為穩(wěn)定絡(luò)合物的形式 ， 來抑制酶的活性 。 可逆的抑制作用 ? 由于抑制劑與酶以非共價鍵的形式結(jié)合而引起酶活力降低或喪失 ， 但是能用
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