【正文】 ）1ml酶液中所含蛋白質(zhì)量及活力單位。[，250U]（2）比活力。[400U/mg蛋白質(zhì)]（3）1g酶制劑的總蛋白含量及總活力。[，105U]解：（1）247。（225/25）= 1500/60247。（25/25）=250U （2）250247。=400U/mg （3）247。（125/25）1103= 103mg= 1500/60247。（25/25）247。（125/25）103=105U，用水溶解成1000ml，從中取出1ml測定淀粉酶活力。計算每g酶制劑所含淀粉酶活力單位數(shù)？[3000U]（淀粉酶活力單位定義：在最適條件下每小時分解1g淀粉的酶量稱為1個活力單位）解：60247。（1/10001）=3000U，竟測定得到下列數(shù)據(jù)：試計算比活力、百分產(chǎn)量及純化倍數(shù)。[比活力：180U/mg蛋白質(zhì)，百分產(chǎn)量：17%，純化倍數(shù)：9倍] 體積/ml 活力單位/（U/ml） 蛋白質(zhì)/（mg/ml）初提取液（NH4）2SO4鹽析 1205 200810 104解：（1）810/=180U/mg （2）8105247。（200120）100%=17% （3）180247。（200/10）=9第九章酶促反應(yīng)動力學(xué)提要酶促反應(yīng)動力學(xué)是研究酶促反應(yīng)的速率以及影響此速率各種因素的科學(xué)。它是以化學(xué)動力學(xué)為基礎(chǔ)討論底物濃度、抑制劑、pH、溫度及激活劑等因素對酶反應(yīng)速率的影響?；瘜W(xué)動力學(xué)中在研究化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)無濃度的關(guān)系時，常分為一級反應(yīng)、二級反應(yīng)及零級反應(yīng)。研究證明，酶催化過正的第一步是生成酶底物中間產(chǎn)物，MichaelisMenten該呢舉中間產(chǎn)物學(xué)說的理論推導(dǎo)出酶反應(yīng)動力學(xué)方程式，即Km、Vmax、kcat、kcat/Km。Km是酶的一個特征常數(shù)，以濃度為單位，Km有多種用途，通過直線作圖法可以得到Km及Vmax。Kcat稱為催化常數(shù)，又叫做轉(zhuǎn)換數(shù)（TN值），它的單位為s1，kcat值越大，表示酶的催化速率越高。kcat/Km常用來比較酶催化效率的參數(shù)。酶促反應(yīng)除了單底物反應(yīng)外，最常見的為雙底物反應(yīng)，按其動力學(xué)機制分為序列反應(yīng)和乒乓反應(yīng)，用動力學(xué)直線作圖法可以區(qū)分。酶促反應(yīng)速率常受抑制劑影響，根據(jù)抑制劑與酶的作用方式及抑制作用是否可逆，將抑制作用分為可逆抑制作用及不可逆抑制作用。根據(jù)可逆抑制劑與底物的關(guān)系分為競爭性抑制、非競爭性抑制及反競爭性抑制3類，可以分別推導(dǎo)出抑制作用的動力學(xué)方程。競爭性抑制可以通過增加底物濃度而解除，其動力學(xué)常數(shù)Kˊm變大，Vmax不變；非競爭性抑制Km不變，Vˊmax變小；反競爭性抑制Kˊm及Vˊmax均變小。通過動力學(xué)作圖可以區(qū)分這3種類型的可逆抑制作用?？赡嬉种苿┲凶钪匾氖歉偁幮砸种?，過度態(tài)底物類似物為強有力的競爭性抑制劑。不可逆抑制劑中，最有意義的為專一性Ks型及kcat型不可逆抑制劑。研究酶的抑制作用是研究酶的結(jié)構(gòu)與功能、酶的催化機制、闡明代謝途徑以及設(shè)計新藥物的重要手段。溫度、pH及激活劑都會對酶促反應(yīng)速率產(chǎn)生重要影響，酶反應(yīng)有最適溫度及最適pH，要選擇合適的激活劑。在研究酶促反應(yīng)速率及測定酶的活力時，都應(yīng)選擇酶的最適反應(yīng)條件。習(xí)題%時，在Km和[S]之間有何關(guān)系？[Km=[S]]解：根據(jù)米氏方程：V=Vmax[S]/(Km+[S])得：=Vmax[S]/(Km+[S])Km=[S]102 mol/L，當?shù)孜镞^氧化氫濃度為100mol/L時，求在此濃度下，過氧化氫酶被底物所飽和的百分數(shù)。[80%]解：fES=[S]/（Km+[S]）=100103/(102+100103)=80%→P測得如下數(shù)據(jù)：[S]/molL1 V/nmolL1min1106 105 104 103 102 （1） 計算Km及Vmax。[Km：105，Vmax：75 nmolL1min1]（2） 當[S]= 5105 mol/L時，酶催化反應(yīng)的速率是多少？[ nmolL1min1]（3） 若[S]= 5105 mol/L時，酶的濃度增加一倍，此時V是多少？[100 nmolL1min1]（4） 表中的V是根據(jù)保溫10min產(chǎn)物生成量計算出來的，證明V是真正的初速率。解：（1）由米氏方程得：15=Vmax?106/ (Km+106)……① 60=Vmax?104/（Km+104）……②由①、②得：Km=105，Vmax=75 nmolL1min1（2）V=755105/（105+5105）= nmolL1min1（3）502=100 nmolL1min1（4）帶如米氏方程可驗證。105 molL1，Vmax為22μmolL1 min1，底物濃度為2104 molL1。試計算：（1）競爭性抑制劑，（2）非競爭性抑制劑，（3）反競爭性抑制劑的濃度均為5104 molL1時的酶催化反映速率？這3中情況的Ki值都是3104 molL1，（4）上述3種情況下，抑制百分數(shù)是多少？[（1） min1，24%；（2） min1，%；（3） min1，%]解：（1）競爭性抑制劑的米氏方程為：V=Vmax[S]/(Km(1+[I]/Ki)+[S])代入數(shù)據(jù)得：V= min1i%=（1a）100%=（1Vi/Vo）100%=24%（2）非競爭性抑制劑的米氏方程為：V=Vmax[S]/((Km+[S])(1+[I]/Ki))代入數(shù)據(jù)得：V= min1i%=（1a）100%=（1Vi/Vo）100%=%（3）反競爭性抑制劑的米氏方程：V=Vmax[S]/(Km+[S](1+[I]/Ki))代入數(shù)據(jù)得：V= min1i%=（1a）100%=（1Vi/Vo）100%=%6．今制得酶濃度相同、底物濃度不同的幾個反應(yīng)混合液，并測得反應(yīng)初速率，數(shù)據(jù)見下表。請利用“EadieHofstee”方程式，用圖解法求出Km值及Vmax值。這種作圖法與LineweaverBurk作圖法比較有何優(yōu)點？[Vmax=160μmolL1 min1,Km=105 molL1][S]/molL1 V/μmolL1min1104 130104 110104 89105 62105 53105 38105 32解：將米氏方程改寫成：V=VmaxKm?V/[S],以VV/[S]作圖，得一直線，其縱截距為Vmax，斜率為Km，由圖得Vmax=160μmolL1min1,Km=105 molL1優(yōu)點：實驗點相對集中于直線上，Km和Vmax測定值較準確。，當?shù)孜餄舛萚S]=Km，競爭抑制劑濃度[I]=Ki時，反應(yīng)的初速率是多少？[V=1/3Vmax]解：根據(jù)米氏方程可得：V=Vmax[S]/ (Km(1+[I]/Ki)+[S]),其中[S]=Km，[I]=KiV= VmaxKm/ (Km(1+Ki/Ki)+Km)=1/3 Vmax：（1）無抑制劑和有抑制劑的Vmax和Km值。[無抑制劑時Km=105 molL1，Vmax=50μmolL1min1，有抑制劑時：Km=105 molL1，Vmax=50μmolL1min1]（2）EI復(fù)合物的解理常數(shù)Ki。[Ki= 103molL1][S]/molL1 V/μmolL1min1 無抑制劑 有抑制劑（103 molL1）105 105 105 105 105 解：（1）無抑制劑時：V=Vmax[S]/(Km+[S])，將表中數(shù)據(jù)代入此式可得Km=105 molL1，Vmax= 對表中數(shù)據(jù)用V對[S]作圖，求Km值，可判斷有抑制劑時，Km值明顯增大，故該抑制劑應(yīng)為競爭性抑制劑。據(jù)V=Vmax[S]/(Km(1+[I]/Ki)+[S])以及Vmax不變的性質(zhì)可得，此時Vmax=，Km=105 molL1，Ki= 103molL19．同上。，求出下列參數(shù)（反應(yīng)混合物中酶量為103μmol）。（1）Km；（2）Vmax；（3）kcat/Km；(4)轉(zhuǎn)換數(shù)。[Km:5104molL1；Vmax:6μmolL1min1；kcat/Km: 2105 mol1Ls1；轉(zhuǎn)換數(shù):100s1]解：Vmax=kcat?[Et]=k3?[E]=k3?[ES]？胰凝乳蛋白酶的轉(zhuǎn)換數(shù)100s1，DNA聚合酶是15s1。（1） 胰凝乳蛋白酶結(jié)合第五比DNA聚合酶有更高的親和性。（2） 胰凝乳蛋白酶反映速率比DNA聚合酶反映速率更大。（3） 在特別的酶濃度和飽和底物水平下胰凝乳蛋白酶反應(yīng)速率比DNA聚合酶在相同條件下更低。（4） 在飽和底物水平下，兩種酶的反應(yīng)速率。，它符合MichaelisMenten動力學(xué)，其Km為1106molL1。 molL1時。試問：底物濃度分別為102molL103molL1和106molL1時的反應(yīng)初速率是多少？[1107 molL1min1，5108 molL1min1]解：∵Km=1106molL1《[S]= ∴V=Vmax=將題中數(shù)據(jù)代入米氏方程：V=Vmax[S]/(Km+[S])得：設(shè)[S]=xKmV=Vmax?xKm/((x+1)Km)=x/(x+1)?Vmax=1/(1+1/x)?VmaxV1= V2=V3=1/2?Vmax=13．假設(shè)2104 molL1的[I]抑制了一個酶催化反應(yīng)的75%，計算這個非競爭性抑制劑的Ki？[105 molL1]解：i%=（1a）100%=（1Vi/Vo）100%=75% Vi/Vo=1/4 → Vo=4Vi……①再根據(jù)無抑制劑時的米氏方程：Vo=Vmax[S]/(Km+[S])……②加入非競爭性抑制劑時：V=Vˊmax[S]/((Km+[S])(1+[I]/Ki))……③，此時Vmax變小，Km不變。由①②③得：Ki=2104/（4?Vˊmax/ Vmax1） Vˊmax = VmaxKi=105 molL1104 molL1 。Ki為2105mol/L。103mol/L時，要得到75%的抑制，需競爭性抑制劑的濃度是多少？[104mol/L]解：i%=（1a）100%=（1Vi/Vo）100%=75% Vi/Vo=1/4 → Vo=4Vi……①再根據(jù)無抑制劑時的米氏方程：Vo=Vmax[S]/(Km+[S])……②加入競爭性抑制劑時：V=Vˊmax[S]/(Kˊm(1+[I]/Ki) +[S])……③，此時Vmax變小，Km不變。由①②③得：[I]=4KmKi/KˊmKi+3[S][Ki]/Kˊm加入抑制劑時，Km=Kˊm ∴[I]= 104mol/L。什么是過度態(tài)底物類似物？它屬于何種類型抑制劑？答：Ks型抑制劑根據(jù)底物的化學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計，具有底物類似的結(jié)構(gòu)，可以和相應(yīng)的酶結(jié)合，同時還代有一個活潑的化學(xué)基團，能與酶分子中的必需基團反應(yīng)進行化學(xué)修飾，從而抑制酶。因其專一性取決于抑制劑與活性部位必需基團在反應(yīng)前形成非共價絡(luò)合物的解離常數(shù)以及非活性部位同類基團形成非共價絡(luò)合物的解離常數(shù)之比，即Ks比值，故這類抑制劑稱不可逆Ks抑制劑。例如：胰蛋白酶要求催化的底物具有一個帶正電荷的側(cè)鏈，如Lys、Arg側(cè)鏈。對甲苯磺酰L賴氨酰氯甲酮（TLCK）和胰蛋白酶活性部位必需集團His57共價結(jié)合，引起不可逆失活。Kcat型不可逆抑制劑具有天然底物的類似結(jié)構(gòu)，其本身也是酶的底物，能與酶結(jié)合發(fā)生類似于底物的變化。但抑制劑還有一個潛伏的反應(yīng)基團，當酶對它進行催化反應(yīng)時，這個潛伏反映基團被暴露或活化，并作用于酶活性部位的必需基團或酶的輔基，使酶不可逆失活，其專一性極高。例如β鹵代DAla是細菌中丙氨酸消旋酶（AR）的不可逆抑制劑，屬于磷酸吡哆醛類的自殺性底物。過渡態(tài)底物類似物是化學(xué)結(jié)構(gòu)類似過渡態(tài)底物（底物和酶結(jié)合成中間復(fù)合物后被活化的過渡形式）的抑制劑，屬于競爭性抑制劑，如嘌呤腺苷水合形成是小牛脫氨酶反應(yīng)過渡類似物。第十章酶的作