王鏡巖生化課件4酶(編輯修改稿)
2025-06-22 12:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 —————— （ ） Km＋ [S] 因為 ? cat [E]total＝ Vmax， 代入方程 （ ） ， 就得到了米氏方程 。 Vmax[S] ?＝ —————— （ ） Km＋ [S] （ ?－ 1＋ ? cat ） —————— ＝ Km ? 1 如果 ? cat比 ? 1或 ?－ 1小得多 ， ? cat可以忽略 ， Km就變成了 ? － 1 /? 1 ，這是 ES 解離為 E＋ S的平衡常數(shù) 。 同樣 Michaelis和 Menten假定 ES與 E＋ S處于快速的平衡中 ， Km就是 ES 的解離常數(shù) 。 因此 Km是 E 對 S 的親和力的量度 。 如果 Km的值越小 ， 表明 E 與 S 結(jié)合的越緊密 。 如果一個酶可作用幾個底物 ， 例如己糖激酶對葡萄糖的 Km值為 10－ 4；對果糖的 Km值為 10－ 3 ， 顯然酶對葡萄糖的親和性更高 ， 葡萄糖就稱之為己糖激酶的天然底物 。 Km 和 Vmax可以用雙倒數(shù)作圖法確定 在計算機廣泛應(yīng)用之前 ， 通常都是利用米氏方程的轉(zhuǎn)換形式求出 Km和 Vmax值 。 常用的米氏方程轉(zhuǎn)換形式是 LineweaverBurk方程 ， 也稱為雙倒數(shù)方程 。 1 Km 1 1 —— ＝ —— —— ＋ —— ? Vmax [S] Vmax 將 1/ ? 對 1/[S]作圖，可以獲得一條直線。從直線與 x軸的截距可以得到 1/Km 的絕對值；而 1/Vmax 是直線與 y軸的截距。雖然由雙倒數(shù)作圖得到的 Km 和 Vmax 值的精確性要比計算機計算給出的值差，但雙倒數(shù)作圖直觀、容易理解，為酶抑制研究提供了易于識別的圖形。 競爭性抑制劑只與游離的酶結(jié)合 可逆抑制劑通過非共價鍵與酶結(jié)合 競爭性抑制劑一與酶結(jié)合就阻止了底物與酶的結(jié)合，所以說底物、抑制劑與酶的結(jié)合是競爭性的。 只要底物濃度濃度足夠大，酶仍然可以被底物飽和，就象沒有抑制劑存在時一樣，即最大反應(yīng)速度應(yīng)當是不變的。 因此在有競爭性抑制劑存在下， Vmax不變，但 Km 增加。 吲哚是胰凝乳蛋白酶的競爭性，這是由于酶作用的底物 Trp的側(cè)鏈中含有吲哚基。 反競爭性抑制劑只與 ES結(jié)合 反競爭性抑制劑只與 ES結(jié)合，而不與游離酶結(jié)合。 在反競爭性抑制作用中 ， Vmax減小 （ 1/Vmax增大 ） ， Km減?。?即 1/Km的絕對值增大 ） 。 非競爭性抑制劑與 ES和 E都結(jié)合 非競爭性抑制劑與底物結(jié)合部位不同，所以他既可與 E結(jié)合，也可與 ES結(jié)合，生成的 EI和 ESI都是失活形式的復合物。 在非競爭性抑制作用中 ， Km不變 ， Vmax變小 。 可逆的酶抑制劑常用于酶學研究和臨床 臨床上通過改變酶活性可以提供非常有效的治療手段。在癌癥和微生物或病毒感染中，藥物治療的目的是在不傷害宿主細胞的條件下防止受侵害細胞或病毒的繁殖。例如通過抑制病毒 DNA合成所需要的酶就可使病毒感染減輕。 核苷 3ˊ 疊氮 2ˊ, 3ˊ 脫氧胸腺嘧啶（ AZT,）是第一個用于治療獲得性免疫缺陷綜合癥（ AIDS）的藥物，它通過代謝可轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的 AZT 5ˊ 三磷酸，該三磷酸化合物抑制催化由病毒 RNA模板合成 DNA的逆轉(zhuǎn)錄酶。 氨甲蝶呤和三甲氧芐二氨嘧啶都是二氫葉酸還原酶的競爭性抑制劑，該酶是胸腺嘧啶單磷酸（ TMP）合成所必需的酶。 氨甲蝶呤可以抑制脊椎動物二氫葉酸還原酶和被用于選擇性殺傷快速分裂的細胞，是最成功的癌癥化療制劑之一。 三甲氧芐二氨嘧啶是原核生物二氫葉酸還原酶的一個有潛力的選擇性抑制劑，但對人的還原酶的抑制很弱，所以常被用于某些細菌感染和瘧疾的治療。 另外，磺胺藥是以對氨基苯磺酰胺為主要成分的消炎藥（殺菌藥），它的結(jié)構(gòu)非常類似于細菌生長繁殖所需要的葉酸中對氨基苯甲酸，葉酸在二氫葉酸合成酶的催化下生成二氫葉酸，所以磺胺藥與葉酸競爭結(jié)合二氫葉酸合成酶，因此磺胺藥是細菌二氫葉酸合成酶的競爭性抑制劑。 人由于可以直接從食物中獲得葉酸，所以基本上不受磺胺藥。但細菌不能利用外源的葉酸。 磺胺藥中的主要成分 葉 酸 不可逆抑制劑共價修飾酶 不可逆抑制抑制劑與酶分子形成一個穩(wěn)定的共價鍵。有機磷化合物、有機汞、有機砷化合物、氰化物等都是酶的不可逆抑制劑。有機磷化合物可以使以可反應(yīng)的絲氨酸為活性部位殘基的水解酶失活。 神經(jīng)毒氣二異丙基氟磷酸（ DFP）是有機磷化合物中的一員。 DFP與酶活性部位的絲氨酸殘基反應(yīng)生成二異丙基磷酰絲氨酸。神經(jīng)毒氣對神經(jīng)極端有毒，生物學上的作用抑制乙酰膽堿酯酶，使乙酰膽堿不能分解為乙酸和膽堿，乙酰膽堿的堆積引起一系列神經(jīng)中毒癥狀，所以也稱為神經(jīng)毒劑。 二異丙基氟磷酸（ DFP）與酶活性部位的絲氨酸殘基反應(yīng)生成二異丙基磷酰絲氨酸。兩者之間形成的是共價健。 低濃度的吡啶醛肟甲碘化物 （ PAM） 可以作為解毒藥取代磷酸和重新激活取代的酶 。 因為帶正電荷的甲基吡啶基團可以與乙酰膽堿酯酶的陰離子部位結(jié)合 ， 取代靠近有機酯的磷原子的親核氧 ， 使酶恢復活性 。 酶促反應(yīng)的速度受 pH的影響 反應(yīng)的起始速度對 pH作圖，大多數(shù)情況下可得到一個鐘形曲線，例如葡萄糖 6磷酸酶。有的酶溫度曲線不是鐘形，例如胃蛋白酶是個偏向酸性區(qū)的半鐘形曲線。從曲線可以看出，在某一 pH下，反應(yīng)速度可達到最大，這一 pH稱為酶的最適 pH。 葡萄糖 6磷酸酶 胃蛋白酶 鐘形曲線 半鐘形曲線
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