均相酶反應(yīng)動力學(xué)(1)-資料下載頁
2025-05-26 05:55本頁面
【正文】 響最明顯的兩個因素，即 pH和 溫度 ． 反應(yīng)條件對酶反應(yīng)速率的影響 pH值的影響 溫度的影響 pH值的影響 （ 1）引言： 酶是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是由氨基酸組成，酶分子上有許多酸性和堿性的 Aa側(cè)鏈基團(tuán)，如果酶要表現(xiàn)其活性，則這些基團(tuán)必有一定的解離形式。pH值改變 → 氨基酸解離狀態(tài)改變 → 酶催化能力改變→ 酶催化反應(yīng)速率改變，所以 pH影響到酶催化反應(yīng)速率，下面討論 pH與 rS的關(guān)系。 （ 2）三狀態(tài)模型 ① 假定酶分子有兩個可解離基團(tuán)，隨著 pH值變化，分別呈EH2,EH及 E2三種狀態(tài)，即： 基本要點如下： ② 三種解離狀態(tài)中，只有 EH型具有催化活性。 酸性條件下，酶呈 EH2狀態(tài)； pH↑ ，酶以 EH狀態(tài)存在。 pH繼續(xù) ↑ ，酶又以 E2狀態(tài)存在。 H+ +H+ H+ +H+ EH2 EH E2 ④ 底物 S的解離狀態(tài)不變。 ③ 速率控制步驟為 EHS生成產(chǎn)物 P。 （ 3）反應(yīng)機(jī)理式： （ 4）推導(dǎo)動力學(xué)方程： CE0=CEH2+CEH+CE2+C[EHS]+C[EH2S]+C[ES2] 定義： Ka=C[EH]CH+/C[EH2] ,Kb= C[E2]CH+/ C[EH] Ka′= C [EHS] CH+/ C[EH2S], Kb′=C [ES2]CH+/ C[EHS] rS=rP=k+2C[EHS] Km=C[EH]CS/C[EHS] Ka k+1 k1 k+2 Ka′ Kb Kb′ EH2 [EH2S] S+EH [EHS] EH+P E2 [ES2] ???? ?? H EH EH K2 a經(jīng)整理可得到下式： 則： SmSm a xSmSm a xSmSm a xSCKCrCKffCfrCfKfCrr????????21221式中 Ka,Ka′,K b,Kb′ — 所定義的各解離常數(shù)． CH+－氫離子濃度． pH= lg CH+ 由上可見， f1， f2均與 pH有關(guān)，進(jìn)而 rS也就與 pH有關(guān)． 1)/CK/K(CC 1)/KC/C(KKCrrHbaHSaHHbmSm a xS????????????1/CK/KCf 1/KC/CKf HbaH2aHHb1 ???????? ????令 溫度的影響 對酶催化反應(yīng)，只有在較低的溫度范圍內(nèi)， T↑ ， rS↑ ，超過某一溫度（生理允許溫度）， T↑ ， rS ↓ 。原因： T ↑ ，雖可加速酶的催化反應(yīng)速率，同時也加快了酶的熱失活速率． SmSESmSm a xS CKCCkCKCrr???? ? 02k+2， Km受溫度影響。 在適宜的溫度時， k+2與 T關(guān)系符合 Arrhenius方程， 即： k+2=Aexp(Ea/RT) lnk+2=Ea/RT+lnA k+2與溫度關(guān)系 式中： A－指前因子． Ea－反應(yīng)活化能 R－氣體常數(shù)， T－絕對溫度 根據(jù) Eryring（埃林）的過渡狀態(tài)理論，描述 k+2與 T的關(guān)系式可表示為： k+2=A′Texp( △ H*/RT) 以 lnk+2對 1/T作圖，得一直線，斜率為 Ea/R，可求 Ea 。 式中：△ H*－反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)活化焓變； A′ －修正的指前因子． 當(dāng)酶催化反應(yīng)服從 MM快速平衡機(jī)理時，Ks（ =Km）與 T關(guān)系可認(rèn)為服從 Van’t Hoff方程（ 范特荷甫方程 ） Km與溫度關(guān)系 Ks=Km=A″exp （ △ H/RT） 式中： △ H— 反應(yīng)熱， A″ — 修正指前因子。 如果在 MM方程中表示溫度的影響，則有： SSES CRT/He x pACCRT/He x pTAr?????????）（）（ 0SmSESmSm a xS CKCCkCKCrr???? ? 02習(xí)題 21 一分批進(jìn)行的均相酶反應(yīng)，底物的初始濃度為 3 105mol/L， Km=1 103mol/L，經(jīng)過 2min后，底物轉(zhuǎn)化了 5%。假定該反應(yīng)符合 MM方程 ,試問當(dāng)該反應(yīng)經(jīng)過 10min、 30min和 60min時 ,該底物轉(zhuǎn)化了多少？ 22 某酶反應(yīng) ,其 Km=。為了求其最大反應(yīng)速率 rmax值，現(xiàn)通過實驗測得該反應(yīng)進(jìn)行 5min時，底物已轉(zhuǎn)化了 10%， 已知 CS0= 104mol/L，并假定該反應(yīng)可用MM方程表示。試求： （ 1）最大反應(yīng)速率 rmax為多少？ （ 2）反應(yīng) 15min后，底物濃度為多少？ 23試根據(jù)下列實驗數(shù)據(jù)確定 rmax、 Km和 KI值，并說明該酶反應(yīng)是屬于競爭性抑制還是屬于非競爭性抑制。 CS 10 4 /(mol/L) rS0/[μ mol/(Lmin)] 無抑制劑 有抑制劑 ,CI= 104μ mol/L 28 17 36 23 43 29 65 50 74 61 24 某一酶反應(yīng) Km值為 105mol/L，rmax=22μ mol/(L min) ， CS=2 104mol/L ， CI= 5 104mol /L， KI= 5 104mol /L。試分析計算在競爭性抑制、非競爭性抑制、反競爭性抑制三種情況下的反應(yīng)速率和抑制程度。 25 在某種水解酶的作用下葡萄糖 6硫酸可以分解為葡萄糖和硫酸。在一定的酶濃度下，測得 MM方程中的參數(shù) Km= 104mol/L ， rmax=3 107mol/(Lmin) 。對該反應(yīng)，半乳糖6硫酸是一競爭性抑制劑。當(dāng) CS0= 2 105mol/L ， CI0= 1 105mol/L時，測得反應(yīng)速率 rSI= 109mol/(Lmin) 。試求 KmI和 KI值。
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