王鏡巖生化課件4酶(編輯修改稿)
2025-06-22 12:57 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 —————— （ ） Km＋ [S] 因?yàn)?? 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(duì) 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(gè)酶可作用幾個(gè)底物 ， 例如己糖激酶對(duì)葡萄糖的 Km值為 10－ 4；對(duì)果糖的 Km值為 10－ 3 ， 顯然酶對(duì)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(jì)算機(jī)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(duì) 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(duì)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(jì)算機(jī)計(jì)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(shí)別的圖形。 競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑只與游離的酶結(jié)合 可逆抑制劑通過(guò)非共價(jià)鍵與酶結(jié)合 競(jìng)爭(zhēng)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(shuō)底物、抑制劑與酶的結(jié)合是競(jìng)爭(zhēng)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(méi)有抑制劑存在時(shí)一樣，即最大反應(yīng)速度應(yīng)當(dāng)是不變的。 因此在有競(jìng)爭(zhēng)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(jìng)爭(zhēng)性，這是由于酶作用的底物 Trp的側(cè)鏈中含有吲哚基。 反競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑只與 ES結(jié)合 反競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑只與 ES結(jié)合，而不與游離酶結(jié)合。 在反競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用中 ， Vmax減小 （ 1/Vmax增大 ） ， Km減?。?即 1/Km的絕對(duì)值增大 ） 。 非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與 ES和 E都結(jié)合 非競(jìng)爭(zhēng)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(fù)合物。 在非競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用中 ， Km不變 ， Vmax變小 。 可逆的酶抑制劑常用于酶學(xué)研究和臨床 臨床上通過(guò)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(xì)胞的條件下防止受侵害細(xì)胞或病毒的繁殖。例如通過(guò)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(gè)用于治療獲得性免疫缺陷綜合癥（ AIDS）的藥物，它通過(guò)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(jìng)爭(zhēng)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(dòng)物二氫葉酸還原酶和被用于選擇性殺傷快速分裂的細(xì)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(gè)有潛力的選擇性抑制劑，但對(duì)人的還原酶的抑制很弱，所以常被用于某些細(xì)菌感染和瘧疾的治療。 另外，磺胺藥是以對(duì)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(xì)菌生長(zhǎng)繁殖所需要的葉酸中對(duì)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(jìng)爭(zhēng)結(jié)合二氫葉酸合成酶，因此磺胺藥是細(xì)菌二氫葉酸合成酶的競(jìng)爭(zhēng)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(xì)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(jià)修飾酶 不可逆抑制抑制劑與酶分子形成一個(gè)穩(wěn)定的共價(jià)鍵。有機(jī)磷化合物、有機(jī)汞、有機(jī)砷化合物、氰化物等都是酶的不可逆抑制劑。有機(jī)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(jī)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(duì)神經(jīng)極端有毒，生物學(xué)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(jià)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?yàn)閹д姾傻募谆拎せ鶊F(tuán)可以與乙酰膽堿酯酶的陰離子部位結(jié)合 ， 取代靠近有機(jī)酯的磷原子的親核氧 ， 使酶恢復(fù)活性 。 酶促反應(yīng)的速度受 pH的影響 反應(yīng)的起始速度對(duì) pH作圖，大多數(shù)情況下可得到一個(gè)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(gè)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(dá)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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