【正文】 ax 1/[S] 1/V 酶催化反應的動力學 6關于米氏方程意義的討論 ① 反應述度 v是底物濃度 [S]的函數，其幾何意義是一條雙曲線。 酶催化反應的動力學 5 LineweaverBurk雙倒數方程及 Km的測定 ? 將米氏方程取倒數可得以下方程 : ? Km 1 ? 1/V= . +1/Vmax ? Vmax [S] ? 利用此方程作圖即可計算出酶的 Km和 Vmax。 v=Kp[ES]............................................…...........(1) [E0]=[E]+[ES].........................................,..........(2) v/[E0]=Kp[ES]/{[E]+[ES]}...............….............(3) v/Vm=[ES]/{[E]+[ES]}.....................….............(4) 恒態(tài)學說認為 : K1[E][S]=K1[ES]+Kp[ES]=(K1+Kp)[ES]….(5) [ES]=K1[E][S]/(K1+Kp)....................…............(6) 定義 :(K1+Kp)/K1=Km..................….................(7) ∴ [ES]=[S][E]/Km.........................................(8) 將 (8)式代入 (4)式得： [S][E]/Km v/Vm=──────── = [S]/(Km+[S])....(9) [E]+[S][E]/Km Vm[S] v=────...............................................(10) Km+[S] (10)式即為修正的單底物酶促反應動力學方程，為了紀念 MichaelisMenten創(chuàng)造性工作，這個方程也稱為 MichaelisMenten方程，簡稱米氏方程。 其基本內涵是：在初述度測定過程中，底物濃度隨反應時間而降低，產物相應增高；而中間復合物 ES可在相當一段時間內保持濃度的恒定狀態(tài)。 ③ ES解離成 E+S的述度顯著快于 ES形成 E+P的述度，即 ES→E+P 的反應不影響 E+S───ES的平衡。 酶催化反應的動力學 （ 3. HenriMichaelisMentwen方程 ） 我們總結一下，利用迅述平衡學說進行米氏方程的推導有以下三點基本假設： ①在反應模型中，不考慮 ES→E+P 的逆反應，然而，對于大多數酶促反應來說，反應是可逆的，要忽略這一逆反應，只有在反應的起始，產物Ｐ → ０時才成立。 ∴ Vm=Kp[E0]......................……………………….......(9) 將 9式和 8式整理得： [S]/Ks [S] v/Vm = ───── = ──────....…………(10) 1+[S]/Ks Ks+[S] Vm[S] v=──────.......................………….....(11) Ks+[S] 這就是 HemriMichaelisMenten方程。 ② 整個反應述度取決于酶底物復合物釋放出游離酶和形成產物的反應述度。 第二階段： 脫酰 電荷中繼網從水中吸收一個質子，結果產生的 OH攻擊連在 Ser195上底物的羰基 C原子，形成四聯(lián)體過渡態(tài)，然后 His57供出一個質子給 Ser195上的氧原子，底物中的酸成分從 Ser195上釋放。 結合底物時： His57從 Ser195接受一個質子，增加了 Ser195羥基氧原子對底物的親核攻擊性， Asp102的 COO穩(wěn)定過度態(tài)中 His57的正電荷形式。通過電荷中繼網進行酸堿催化及共價催化 。 裂解芳香族氨基酸羧基側的肽鍵 胰蛋白酶： 口袋較大，底部有 Asp， 利于 Lys.、 Arg結合， 裂解堿性氨基酸殘基羧基側的肽鍵 彈性蛋白酶： 口袋較淺，開口較小（由 Val， Thr組成）只能讓 Ala等小分進入， 裂解小的中性氨基酸殘基羧基側的肽鍵 酶催化機理實例 — 胰凝乳蛋白酶 ★ 絲氨酸蛋白酶家族 具有類似的 Ser HisAsp催化三聯(lián)體（電荷中繼網）。 ２ .2 誘導契合學說 (inducedfit hypothesis) 1958年， Koshland提出了誘導契合學說，其主要內涵是：當酶與底物分子接近時，酶蛋白受底物分子的誘導，其構象發(fā)生有利于與底物分子結合或催化的變化，酶與底物在此基礎上互補契合，以發(fā)揮酶的催化功能。 別構酶多為代謝 代謝調節(jié)酶，由別構部位的變構改變酶的活性，別構部位的變構也是通過與一個配體結合來實現的，但其與酶的活性部位不同，別構部位結合的配體不是底物，而是一個調節(jié)酶活性的效應物。 定向效應 A、 B兩個分子進入過渡態(tài)，兩分子的反應基團需要按一定的方向重疊或交叉，這一方向稍有偏離，反應就難以進行或增加很大能量才能進行，這種酶活性部位賦予底物的這一方向性即定向效應。 酶活性中心包括兩部分，其一是底物結合部位，其二是催化部位。（ Ribozyme） 但蛋白質化學研究與其催化原理及其酶蛋白功能研究始終是互相促進、相互滲透的。 [4] 1958年， Koshland提出了誘導契合學說 在酶蛋白化學的研究方面 1926 Sumner首次獲得了脲酶結晶，證實了酶的 化學本質是蛋白質 —— 21年后獲得了諾貝爾獎。 在酶催化理論方面： [1] 1894年， [2] 1913 年， Michaelis Menton提出了快速平衡學說， 建立了 AN酶促反應模型， 推導出了酶促反應動力學 方程 —— 米氏方程。 enzyme 是希臘文 ,原意是指“在酵母中” 我們翻譯成酶 , 日本譯成 酵素 . [3] 酶學 (Enzymology)奠基 :在 Kuhne 之后 , Buchner兄弟從事了從破碎酵母細胞提取酶的研究 , 獲得了能轉化糖產生乙醇的粗酶 . 此后便開始了從酶的提取、酶的性質、酶催化反應等開始了酶的研究。 （ 1）上