【正文】 E 轉氨酶的反應屬于這類型 。 三 、 pH對酶反應速度的影響 在一定 pH下 ， 酶反應具有最大速度 ， 此 pH為酶反應的最適 pH。 最適 pH不是一個常數(shù) ， 隨底物種類和濃度 、 緩沖液種類和濃度的不同而改變 （ ， 圖 929） 。 pH影響酶活力的原因： 過酸 、 過堿會影響酶蛋白的構象 ， 甚至使酶變性失活； pH會影響底物分子的解離狀態(tài) ， 也影響酶分子的解離狀 態(tài) ， 最終影響 ES的形成； pH影響分子中活性中心基團的解離，它們的離子化狀態(tài) 與酶的專一性和活力中心構象有關。 四 、 溫度對酶反應速度的影響 最適溫度：酶促反應有一個最適溫度 ， 在最適溫度的兩側 ， 反應速度 都比較低 ， 表現(xiàn)為鐘形曲線； 溫度系數(shù)：在達到最適溫度之前提高溫度 ， 可增加反應速度 。 反應溫 度提高 10℃ ， 其反應速度與原來的反應速度之比稱為反應 的溫度系數(shù) （ Q10） ； 溫度的兩方面影響：一方面溫度升高而反應速度加快；另一方面隨溫度升高而使酶逐步變性，減少活性而降低反應速度。低于最適溫度時，前一種效應為主；高于最適溫度時，后一種效應為主。 五 、 酶濃度對酶反應速度的影響 在底物濃度足夠大時 ， 反應速度則與酶濃度成正比： Vmax=k3[E] v=k3[E][S]/(Km+[S])={k3[S]/(Km+[S])}[E] 當 [S]維持不變時 ， v與 [E]成正比關系 。 六 、 激活劑對酶反應速度的影響 能提高酶活性的物質稱激活劑。有無機離子類的金屬離子、陰離子、 氫離子，中等有機分子類的還原劑、 EDTA（乙二胺四乙酸），大分 子蛋白質類（對酶原起作用的酶）。 七 、 抑制劑對酶反應速度的影響 凡使酶活力下降 ， 但并不使其變性的作用稱為抑制作 用 。 那些不引起酶蛋白變性 ， 而使酶分子的某些必需基團 （ 活性中心上的一些基團 ） 發(fā)生變化 ， 引起酶活力下降 ， 甚至喪失的物質稱為酶的抑制劑 。 （ 一 ） 抑制作用的類型： 不可逆的抑制作用：抑制劑以較牢固的共價鍵與酶 蛋白中的基團結合而使酶失活 ， 不能用透析 、 超濾 等物理方法除去抑制劑 。 又可分： （ 1） 專一性的不可逆抑制：抑制劑僅僅和酶活性部位的 有關基團反應； （ 2）非專一性的不可逆抑制：抑制劑可和一類或幾類基 團反應。 可逆的抑制作用：抑制劑與酶蛋白的結合是可逆的 ， 可用 透析法除去抑制劑 ， 恢復酶的活性 （ ， 圖 917） 。 （ 1） 競爭性抑制：抑制劑與底物結構相似而與酶形成可逆的 EI復合物 ， 阻止底物與酶活性中心的結 合 。 這可通過增加底物加以消除； （ 2） 非競爭性抑制：酶可同時與底物及抑制劑結合： EI+S→ESI或 ES+I→ESI， 但中間物 ESI不能進一步分解為產物 。 這類抑制劑是與酶活性中心以外的基團 結合； （ 3） 反競爭性抑制：酶只有在與底物結合后 ， 才能與抑制劑 結合： ES+I→ESI， 而 ESI不能進一步分解為產物 。 （ 二 ） 可逆抑制作用的動力學： 競爭性抑制： 底物或抑制劑與酶的結合是可逆的 ， 存在如下平衡： E + S = ES → E+P + I EI Ki=ki2/ki1， 為抑制劑常數(shù) （ EI的解離常數(shù) ） 得公式： v=(Km/Vmax)(1+([I]/Ki))(1/[S])+(1/Vmax) 作圖如 920A。 競爭性抑制后， Vmax不變， Km變大， K’ mKm，而且 K’ m隨 [I]的增加而變大。 非競爭性抑制： 在非競爭性抑制中存在如下平衡： E + S = ES → E+P + + I I EI + S = EIS 得公式： v=(Vmax[S])/((Km+[S])(1+([I]/Ki))) 作圖如 921A。 非競爭性抑制后， Km不變， Vmax變小，而且 K’ m=Km， V’ max隨 [I]的增加而減小。 反競爭性抑制： 存在如下平衡： E + S ES → E+P + I ESI 得公式： v=(Vmax[S])/(Km+[S](1+([I]/Ki)) 作圖如 922A。 反競爭性抑制后， Km和 Vmax都變小，而且 K’ mKm， V’ maxVmax，即表觀 Km和表觀 Vmax都隨 [I]的增加而 減小。 第五節(jié) 酶的專一性及活性中心 一 、 底物專一性 結構專一性： （ 1） 絕對專一性：只作用于一個底物 。 與底物結構類似 的化合物只能成為競爭性抑制劑或無影響 。 （ 2） 相對專一性：作用對象不只一種底物 ， 要求略低一 些 。 可分： （ 1） 基團專一性：對鍵兩端的基團要求程度不同 ， 一個要求嚴 ， 另一個不嚴； （ 2） 鍵專一性：只作用于鍵 ， 對鍵兩端的基團無嚴 格要求 。 立體異構專一性： （ 1） 旋光異構專一性：當?shù)孜锞哂行猱悩嬻w時 ， 酶只 作用于其中的一種 。 如 L氨基酸氧化酶； （ 2）幾何異構專一性：當?shù)孜锞哂姓磶缀萎悩嬻w時， 酶只作用于其中的一種。 二 、 酶作用專一性的假說 鎖與鑰匙學說：認為底物分子或其中的部分專一地楔入 到酶的活性中心部位 ， 即底物分子的化學部位與酶分子 催化基團間有緊密互補的關系； 三點附著學說：認為立體對映的一對底物雖然基團相同 ， 但空間排列不同 ， 這樣就存在這些基團與酶分子活性 中心的結合基團是否匹配的問題 ， 只有三點都互補匹配 時 ， 酶才作用于這個底物； 誘導楔合學說：認為當酶分子與底物分子接近時，酶蛋 白受底物分子的誘導，其構象發(fā)生有利于底物結合的變 化，酶與底物在此基礎上互補楔合，進行反應。 三 、 酶的活性中心 （ 一 ） 概念： 對于不需要輔酶的酶來說 ， 活性中心就是酶分子在三維結構上比較靠近 的少數(shù)幾個氨基酸殘基或是這些殘基上的某些基團 ， 它們在一級結構上 可能相距甚遠 ， 甚至位于不同的肽鏈上 ， 通過肽鏈的盤繞 ， 折疊而在空 間構象上相互靠近； 對于需要輔酶的酶來說 ， 輔酶分子或其某一部分往往就是活性中心的組 成部分 。 （ 二 ） 功能部位： 活性中心有兩個功能部位： 結合部位：一定的底物 靠此部位結 合到酶分子 上； 催化部位：底物的鍵在 此部位被打 斷或形成新 的鍵， 從而 發(fā)生一定的 化學變化。 （ 三 ） 酶活性中心的特點： 活性部位在酶分子的總體中只占相當小的部分：往往只由幾個氨基酸殘 基組成 （ ， 表 101） ； 酶的活性部位是一個三維實體：活性部位的三維結構是由酶的一級結構 所決定的 。 活性部位的氨基酸殘基在一級結構上可能相距甚遠 ， 但在肽 鏈的盤繞 、 折疊而在空間結構上相互靠近； 酶活性部位的誘導契合：酶的活性部位并不是和底物的形狀正好互補的 ， 而是在酶和底物結合過程中 ， 底物分子或 /和酶分子構象發(fā)生一定變化后 才互補的 ， 即 “ 誘導契合 ” ； 酶活性部位是一個疏水區(qū)域：酶的活性部位是位于酶分子表面的一個裂 縫內 ， 這是相當疏水區(qū)域 ， 非極性基團較多 ， 產生一個微環(huán)境 ， 提高與 底物的結合能力；而其內少量的極性氨基酸殘基可與底物結合而發(fā)生催 化作用； 底物通過次級鍵較弱的力結合到酶上：酶與底物結合成 ES復合物主要 靠次級鍵：氫鍵 、 鹽鍵 、 范德華力和疏水相互作用； 酶活性部位具有柔性或可運動性 。 第六節(jié) 酶的作用機理 一 、 底物與酶的 “ 靠近 ” 與定向 酶促反應速度與底物濃度成正比 。 在反應系統(tǒng)的關鍵區(qū)域底物濃度增高 ， 反應速度也增加 。 因此 ， 底物與酶活性中心的靠近 ， 提高活性中心的底物有效濃度能大大提高酶促反應速度 。 除了 “ 靠近 ” 效率外 ， 當?shù)孜锱c活性中心結合時 ， 酶蛋白經誘導而發(fā)生構象變化 ， 底物反應部位 （ 基團或鍵 ） 與酶的催化部位發(fā)生楔合 ， 即“ 定向 ” 作用 ， 從而造成活性中心局部的底物濃度大大提高 。 二、酶使底物分子的敏感鍵發(fā)生“變形”（張力），使其易斷裂 底物分子受酶的作用也發(fā)生構象變化，使其敏感鍵中的某些基團的電子云密度發(fā)生變化，產生“電子張力”而引起敏感鍵的一端更加敏感，發(fā)生反應（ ，圖 103）。 三、共價催化 底物與酶形成一個反應活性很高的共價中間物，反應活化能由此大大降低。 這是酶的親核基團（如羥基、巰基和咪唑基）對底物的親電子中心進行攻擊。親核基團含有可提供電子的原子，向底物親電子的原子提供電子，由此形成不穩(wěn)定的共價中間物。但酶的親核基團易變，所形成的共價中間物不穩(wěn)定，在隨后步驟中被水分子或第二種底物攻擊而給出所需的產物，由此可加快中間物的分解而釋放出產物（ ，圖 107）。 酶蛋白分子上的主要親核基團：絲氨酸的羥基、半胱氨酸的巰基、組氨酸的咪唑基。 四、酸堿催化 是通過瞬時地向反應物提供質子或從反應物接受質子以穩(wěn)定過渡態(tài)，加速反應的一類催化機制。 狹義酸堿催化劑：通過水分子的 H+與 OH離子進行的催 化。由于酶反應的最適 pH接近