酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)(2)-文庫(kù)吧資料
2025-06-01 22:00本頁(yè)面
【正文】 2001/S,M11/r(分/M*104)MK M ???)m in( 4m a x Mr ???第三節(jié) 有抑制的酶催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 在酶催化反應(yīng)中 ， 由于某些外源化合物的存在而使反應(yīng)速率下降 ，這種物質(zhì)稱為抑制劑 。 maxr例 42：在 pH=， 15℃ 時(shí)測(cè)得葡萄糖淀粉酶水解麥芽糖的初速度為： [S] 103 (M) V 104 (M/min） 試從測(cè)定結(jié)果求這個(gè)酶反應(yīng)的 Km 和 Vmax 值。 ? ? ? ?? ?SKSrdtSdrM ???? m a x? ?? ? ? ? ? ?? ?SSSSKtrM ????? 00m a x l o 式中： [S]為時(shí)間 t時(shí)的基質(zhì)濃度 ([S]0[P]),([S]0[P])為時(shí)間 t內(nèi)所用去的基質(zhì)濃度，也為時(shí)間 t內(nèi)所生成的產(chǎn)物濃度 [P]。 [S]作圖法 (EadieHofstee) 將米氏方程改寫： 將米氏方程改寫： CornishBowden直接線性作圖 將米氏方程改寫： （二）積分法 Henri Michaelis Menten積分方程式 有時(shí)在酶反應(yīng)過(guò)程中，基質(zhì)或產(chǎn)物的濃度可以測(cè)得，但反應(yīng)初速度則難以測(cè)定。基質(zhì)濃度以選用 、 、 、 、 、 、 ， 5和 10等為宜，這樣倒數(shù)值幾乎是等量遞增的。為此常將該方程加以線性化，通過(guò)作圖法直接求取動(dòng)力學(xué)參數(shù)。對(duì) MichaelisMenten方程，就是要確定 rmax（或 k+2）和 km值。 K3 表示當(dāng)酶被底物飽和時(shí)每秒鐘每個(gè)酶分子轉(zhuǎn)換底物的分子數(shù)，這個(gè)常數(shù)又叫轉(zhuǎn)換數(shù)（簡(jiǎn)稱 TN)，通稱催化常數(shù)（ catalytic constant, kcat). Kcat值越大，表示酶的催化效率越高。 當(dāng) [s]很大時(shí)， Vmax=K3『 E]。催化可逆反應(yīng)的酶，對(duì)正逆兩向底物的 Km不同。 ? ?胞內(nèi)S mk? ?mpp kSrr ??m a x,??S? ? mkS ? ? ? mkS 1 0 0 0?mkpr④ 若已知某個(gè)酶的 Km值，就可以計(jì)算出在某一底物濃度時(shí)，其反應(yīng)速率相當(dāng)于 Vmax的百分率。 mk（三）動(dòng)力學(xué)參數(shù)的意義 mkmk③ 根據(jù) km值，可以估計(jì)胞內(nèi)基質(zhì)濃度，如 時(shí)， 。 ② 根據(jù) km值可以推斷酶和底物的親和力。min 0 2 0 a x ??mkrk5m a x ????? mkkr（ 1）米氏常數(shù)的意義 ① 是酶的一個(gè)特性常數(shù)： 的大小只與酶的性質(zhì)有關(guān)，而與酶濃度無(wú)關(guān)。 例 41：有一均相酶催化反應(yīng)， km值為 2 103mol/l，當(dāng)?shù)孜锏某跏紳舛?[S0]為 1 105mol/l時(shí)，若反應(yīng)進(jìn)行 1 min，則有 2%的底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物。 ? 當(dāng) [s]＝ Km時(shí)， 。 當(dāng) 時(shí)， km值才接近于 ks 12????kkkksm 米氏方程 r rmax rmax/2 Km [s] 酶濃度一定時(shí)底物濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響 對(duì)米氏方程的討論： ? 當(dāng) [s]Km時(shí)， 屬一級(jí)反應(yīng)。 （二） MichaelisMenten 方程修正 第一步： 第二步： ES P E + “擬穩(wěn)態(tài) ” 假設(shè) 合成的 『 ES』 =分解 『 ES] 認(rèn)為由于反應(yīng)體系中底物濃度要比酶的濃度高得多，中間復(fù)合物分解時(shí)所得到的酶又立即與底物相結(jié)合，從而使反應(yīng)體系中復(fù)合物的濃度維持不變，即中間復(fù)合物的濃度不再隨時(shí)間而變化。在一個(gè)多步驟的反應(yīng)體系中，其中反應(yīng)速率最慢的一步稱為速率的控制步驟，并且控制步驟的速率決定了該反應(yīng)的速率。對(duì)均相酶的催化反應(yīng)，單位反應(yīng)體系常用單位體積表示。 PS E? ??對(duì)酶催化反應(yīng)過(guò)程的機(jī)理，得到大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持的是活性中間復(fù)合物學(xué)說(shuō)，該學(xué)說(shuō)認(rèn)為酶催化反應(yīng)至少包括兩步，首先是底物 S和酶 E相結(jié)合形成中間復(fù)合物 [ES]，然后該復(fù)合物分解成產(chǎn)物 P，并釋放出酶 E。若要忽略該反應(yīng)的存在，則必須是產(chǎn)物 P為零，換言之，該方程適用于反應(yīng)的初始狀態(tài)。 21 ckcdtdc ??當(dāng)用 a 、 b分別代表反應(yīng)物 A和 B的初始濃度， x表示反應(yīng)時(shí)間 t時(shí)已發(fā)生 反應(yīng)的物質(zhì)濃度，則有： ))(( xbxakdtdc ????情況 1： A和 B的初始濃度相同，則 )(1)( 2xaaxtkxakdtdc?????)()(ln)(11xbaxabbatk ????移項(xiàng)積分 情況 1： A和 B的初始濃度不同，則 移項(xiàng)積分 k t )()(lnxbaxabxax???（ 3）零級(jí)反應(yīng) 與反應(yīng)物的濃度無(wú)關(guān)，而受其它因素的影響，為 kdtdc ??積分 txkktx??x t k 酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程式 （一） MichaelisMenten 方程 基于快速平衡理論 方程推導(dǎo)三點(diǎn)假設(shè) (平衡假設(shè) )： ①與底物濃度 [S]相比，酶的濃度 [E]是很小的，因而可忽略由于生成中間復(fù)合物 [ES]而消耗的底物。
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