酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)(2)(參考版)
2025-05-29 22:00本頁面
【正文】 1??0??10 ?? ?1??。 E + S k+1k1ESk +2P + EDk dD + S k d 根據(jù)上述機(jī)理可看出 ， 無論是游離酶還是酶的復(fù)合物均有可能失活 ， 其失活速率方程可表示為 式中 其中 為底物對酶穩(wěn)定性的影響系數(shù) , [Ef]為游離酶濃度 。最佳溫度是溫度對酶催化速率和酶失活速率雙重作用的結(jié)果。又從圖中曲線可看出，對某一反應(yīng)時(shí)間，就有一轉(zhuǎn)化率最高的溫度，該溫度稱為最佳溫度。 （ a）以溫度 T為參數(shù)，轉(zhuǎn)化率 X與時(shí)間 t的關(guān)系曲線 （ b）以時(shí)間 t為參數(shù)，轉(zhuǎn)化率 X溫度 T的關(guān)系曲線 從圖中可以看出，在時(shí)間一定時(shí)，隨著溫度的升高，反應(yīng)速率在增大，因而轉(zhuǎn)化率在提高；但當(dāng)溫度高到某一數(shù)值時(shí)，其轉(zhuǎn)化率反而下降。 酶在反應(yīng)中的穩(wěn)定性稱為操作穩(wěn)定性 。 用 表示 。 kd的倒數(shù)稱為時(shí)間常數(shù) td。 代入上式 ， 并利用初始條件 t=0， [Et]=[E0] ， 經(jīng)整理可得下式 對不可逆失活反應(yīng) ， Kr=0。以 E和 D分別表示活性酶與失活酶，則失活反應(yīng)方程式可表示為 Kd和 Kr分別表示正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)。下面主要介紹一步失活模型。酶的熱變性失活很復(fù)雜。 如要了解酶在未反應(yīng)時(shí)的失活速率，可將殘存的酶活性對其失活時(shí)間作圖，則又可得到一條曲線，該曲線稱為失活曲線 。該曲線可以表示的酶失活特性，稱為酶的熱穩(wěn)定性。測定酶未反應(yīng)時(shí)的熱穩(wěn)定的方法，是在一定條件下，使酶溶液恒溫保持一定的時(shí)間，然后在最適宜的 pH和溫度下測定殘存的酶活力，即殘存酶活。其中酶的熱失活，或稱作熱變性是最重要的一種酶失活形式。前者的失活又稱為穩(wěn)定性。 第四節(jié) 酶的失活動(dòng)力學(xué) 酶是一種不穩(wěn)定的物質(zhì)，常因溫度、 pH等因素的影響而產(chǎn)生不可逆的活性下降。 PEISE I k ?? ?? ? 6? ?? ?SKSrrmISI ??? m a x,非競爭性抑制與競爭性抑制的主要不同點(diǎn)是：對競爭性抑制，隨著底物濃度的增大，抑制劑的影響可減弱；而對非競爭性抑制，即使增大底物濃度也不能減弱抑制劑的影響。 如何判斷復(fù)合物 SEI是否分解為產(chǎn)物 ，可通過改變抑制劑用量并測定底物的反應(yīng)速率來判斷 。 ? ?SrSI 11 與又根據(jù)式 ? ?? ?IKrrrKIr III ?????????????m a xm a xm a xm a x,1111可通過實(shí)驗(yàn)測得不同 [I]下 rI,max的，進(jìn)而確定 KI值。此時(shí) rSI對 [S]的關(guān)系如圖。 如核苷對霉菌酸性磷酸酯酶的抑制屬于非競爭性抑制 。 絕大多數(shù)的情況是復(fù)合物 SEI為一無催化活性的端點(diǎn)復(fù)合物 ， 不能分解為產(chǎn)物 ， 即使增大底物的濃度也不能解除抑制劑的影響 。有抑制劑時(shí)，抑制作用為競爭性抑制 051015202530 1 0 1 2 1/[S](M1)*1031/r0或1/rSI*103MK I ??? ???mK264?mr ???mIK(二 )非競爭性抑制動(dòng)力學(xué) 若抑制劑可以在酶的活性部位以外與酶相結(jié)合 ， 并且這種結(jié)合與底物的結(jié)合沒有競爭關(guān)系 ， 這種抑制稱為非競爭性抑制 。 33???kkKI例 43：在一定的酶濃度、 pH和溫度條件下，沒有催化劑時(shí)，酶催化反的反應(yīng)速率為 r0；當(dāng)抑制劑濃度為 5 103M時(shí)，酶反應(yīng)速率為 rsI，底物濃度與對應(yīng)的反應(yīng)結(jié)果如下表，求 Km、 KmI、 rmax值。 競爭性抑制的 sr關(guān)系圖： 競爭性抑制的雙倒數(shù)方程式 ? ?? ?SKIrKrr ImsI1111m a xm a x???????? ???或 ? ?SrKrrmIsI111m a xm a x???又 ? ? ? ?IKKKKIKKImmImmI ?????????? ?? 1以 KmI對 [I]作圖，據(jù)此圖可求出 Km和 KI值 . 競爭性抑制的 KI與 I關(guān)系圖 抑制劑的解離常數(shù) 由此可看出， KI愈小，表明抑制劑與酶的結(jié)合力愈強(qiáng)，對酶催化反應(yīng)能力的抑制作用就越強(qiáng)。若 [I]不變，增加 [S]，抑制程度降低；若 [S]不變，增加 [I]，抑制程度增加。由于有抑制劑的存在，須有較高的基質(zhì)濃度，才能維持一定的rmax值。 式中： I為抑制劑； (EI)為非活性復(fù)方物。 其主要特點(diǎn)是 ， 抑制劑與底物競爭酶的活性部位 ， 當(dāng)抑制劑與酶的活性部位結(jié)合之后 ， 底物就不能再與酶結(jié)合 ， 反之亦然 。 根據(jù)產(chǎn)生抑制的機(jī)理不同 不可逆抑制 可逆抑制 ?競爭性抑制 ?非競爭性抑制 ?反競爭性抑制 若在反應(yīng)體系中存在有與底物結(jié)構(gòu)相類似的物質(zhì) ， 該物質(zhì)也能在酶的活性部位上結(jié)合 ， 從而阻礙了酶與底物的結(jié)合 ， 使酶催化底物的反應(yīng)速率下降 。 此類抑制可使酶永久性地失活 。 如果某種抑制可用諸如透析等物理方法把抑制劑去掉而恢復(fù)酶的活性 ， 則此類抑制稱為可逆抑制 ， 此時(shí)酶與抑制劑的結(jié)合存在著解離平衡的關(guān)系 。從連接各點(diǎn)所得的直線，求得 0150 100 50 0 50 100 150
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1