【正文】 底物抑制 ：有時(shí)，高底物濃度反而使反應(yīng)速度降低； 可能 的機(jī)制是酶有兩個(gè)與底物結(jié)合的部位，兩個(gè)底物同時(shí)與酶結(jié)合 導(dǎo)致不正確定向。 4 2 0 2 4 6 8 101/[S](1 /m m ol .L1)1/v無(wú)抑制劑 非 競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑 1/km ? 混合型抑制作用（ mixed type inhibition) E ES E+P EI IES 反應(yīng)體系中， S和 I與 E的結(jié)合互不排斥，這與非競(jìng)爭(zhēng)性抑 制類(lèi)似 ,但 Ks ≠K’s,因此與非競(jìng)爭(zhēng)性抑制又不同；當(dāng) Ki＜ K’i時(shí) , 兼有部分競(jìng)爭(zhēng)性作用，屬于非競(jìng)爭(zhēng)性抑制和競(jìng)爭(zhēng)性抑制之間的 類(lèi)型；當(dāng) Ki＞ K’i時(shí)，兼有部分反競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用，屬于非競(jìng) 爭(zhēng)性抑制和反競(jìng)爭(zhēng)性抑制之間的類(lèi)型。 非競(jìng)爭(zhēng)性可逆抑制圖示 可逆抑制作用的動(dòng)力學(xué)特征 ? 1. 競(jìng)爭(zhēng)性抑制 ? 加入競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑后， Km 變大，酶促反應(yīng)速度減小。 機(jī)制 ： I不是結(jié)合于酶活性中心的底物結(jié)合部位上，而是結(jié)合于其它的必需基團(tuán)上（如催化基團(tuán)）。 I并不改變 E與 S的親和力， S也不改變 E與 I的親和力。 舉例 ：在雙底物有序反應(yīng)中，第二底物的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑就是第一底物的反競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑。 競(jìng)爭(zhēng)性可逆抑制圖示 ?反競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用 （ unconmpetitive inhibition) 含義 ： I只能與 ES結(jié)合形成 ESI， I與酶的結(jié)合反而促進(jìn) S與 E的結(jié)合，但 ESI不能釋放產(chǎn)物；增加 [S]不能消除或減輕抑制。 機(jī)理 ： I與 S在結(jié)構(gòu)上類(lèi)似，競(jìng)爭(zhēng)酶活性中心底物結(jié)合部位。 ?競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用 （ petitive inhibition) 含義 ：抑制劑（ I） 和底物（ S） 競(jìng)爭(zhēng)酶的底物結(jié)合部位，二者不能同時(shí)與酶結(jié)合；增加 S可以降低 I與酶的結(jié)合；在酶量不變的情況下，反應(yīng)速度 V取決于 S和 I的相對(duì)濃度。 可逆抑制作用 （ reversible inhibition)： 可逆抑制劑與酶分子必需基團(tuán)非共價(jià)結(jié)合，引起酶活性降低或喪失，但用透析等物理方法可以去除抑制劑而恢復(fù)活性。以 V0表示無(wú)抑制劑 時(shí)的反應(yīng)速度， V1表示有抑制劑時(shí)的反應(yīng)速度，酶的 抑制程度有以下表示方式： （ 1） 相對(duì)活力分?jǐn)?shù) a = V1/ V0 （ 2） 相對(duì)活力百分?jǐn)?shù) a% = V1/ V0 100(%) （ 3） 抑制分?jǐn)?shù) i= 1 a = 1 V1/ V0 （ 4） 抑制百分?jǐn)?shù) i% = (1a) 100(%) 通常抑制率就是指的抑制分?jǐn)?shù)或抑制百分?jǐn)?shù)。 ? 形成比較穩(wěn)定的復(fù)合體或結(jié)合物。 ? 能夠引起酶的抑制作用的化合物則稱(chēng)為抑制劑。 10 20 30 40 50 60 70 80 90020406080100T e m p e r a t u r e OCRelative Activity (%)? 研究酶抑制劑極其抑制作用的意義 —— 在理論上，有助于闡明酶活性中心結(jié)構(gòu)，催化機(jī)理，代謝途徑以及代謝調(diào)節(jié)，有助于闡明藥物和毒物作用機(jī)理； —— 在實(shí)踐上，可以為治療人類(lèi)和畜禽傳染病而設(shè)計(jì)療效更高的抗菌抗病毒藥物；為消滅農(nóng)作物病蟲(chóng)害而設(shè)計(jì)更有效的殺蟲(chóng)劑和殺菌劑；為解除毒物對(duì)人畜的中毒而設(shè)計(jì)快速有效解毒藥物。 ? 因此大多數(shù)酶都有一個(gè)最適溫度。 2 3 4 5 6 7 8 9 10020406080100pHRelative Activity (%)3. 溫度的影響 ? 一方面是溫度升高 ,酶促反應(yīng)速度加快。 ? 乒乓機(jī)制 （ pingpong mechanism):底物與酶的結(jié)合和產(chǎn)物的釋放是同時(shí)進(jìn)行的。 ? 有序序列機(jī)制 （ pulsory order mechanism):底物 A和 B與酶的結(jié)合有嚴(yán)格的順序，必然是先 A后 B；產(chǎn)物的釋放也有嚴(yán)格的順序，必須是先 P后 Q。 根據(jù)“擬穩(wěn)態(tài)”假說(shuō)處理推導(dǎo)速度方程過(guò)程如下： 由于在初速度條件下 [P]很小，所以逆反應(yīng) 可以忽略不計(jì)。 —— 對(duì) Michaelis和 Menton假設(shè)的第三條進(jìn)行了修正，提出了“擬穩(wěn)態(tài)”假說(shuō)，對(duì) M－ M方程引入了更為普遍的假設(shè)。 Km值小表示親和程度大 ,酶的催化活性高。 ? Km值只是在固定的底物，一定的溫度和pH條件下，一定的緩沖體系中測(cè)定的，不同條件下具有不同的 Km值。 ? （ 5）根據(jù) Km可判斷酶的天然底物。 Km大 表明酶與底物親和力 弱 ， Km小 則表明酶與底物親和力 強(qiáng) 。 ? ?? ? SKSSVv??? m a x ? ?v V SK S??m ax由米氏方程的推導(dǎo)過(guò)程可知，方程中的 KS為 中間復(fù)合物 ES的解離常數(shù)，人們?yōu)榱思o(jì)念 Michaelis和 Menton，就用 Km來(lái)代替 KS而成為 米氏常數(shù)（ Michaelis constant），其倒數(shù) 稱(chēng)為酶與底物結(jié)合的親和常數(shù)。 對(duì)于酶催化反應(yīng) PSE ?? 1?k 2?kPEESSE ????1?k可以寫(xiě)出它的反應(yīng)機(jī)理為 根據(jù)化學(xué)動(dòng)力學(xué)理論，反應(yīng)速率常數(shù)是以單位時(shí)間、單位反應(yīng)體系中某一組分的變化量來(lái)表示，因此，上述反應(yīng)的反應(yīng)速率可以表示為： ? ?? ? ? ? ]][[211 PEkESkSEk ??? ??1913年 L Michaelis和 M L Menton基于前人的研究基礎(chǔ)和理論，提出了三點(diǎn)假設(shè)： ① 與底物濃度 [S]，酶的 [E]是很小的，因而可 忽略該由于生成中間復(fù)合物 ES而相耗的底 物； ② 考慮初始狀態(tài)，此時(shí)產(chǎn)物 P的濃度為零，可 忽略該反應(yīng)的逆反應(yīng) P＋ E?ES的存在； ③ 假設(shè)基元反應(yīng) ES?E+P的反應(yīng)速率最慢，為 上述反應(yīng)的控制步驟；而 S＋ E?ES的反應(yīng)速 率最快可快速達(dá)到平衡狀態(tài)。 ? 當(dāng)?shù)孜餄舛冗_(dá)到一定值，幾乎所有的酶都與底物結(jié)合后，反應(yīng)速度達(dá)到最大值（ Vmax），此時(shí)再增加底物濃度，反應(yīng)速度不再增加，表現(xiàn)為零級(jí)反應(yīng)。 簡(jiǎn)單酶催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 濃度 [S]0 [S] [ES] [P] ES穩(wěn)態(tài)濃度 t1 加酶后的時(shí)間 d[S] dt 速度 S的消耗和 P的形成 的穩(wěn)態(tài)速度 d[P] dt d[ES] dt t1 加酶后的時(shí)間 前穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)和穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué) ? 單底物 異構(gòu)酶 A B； ? 單向單底物 裂合酶 A B+C； ? 假單底物 水解酶 AB+H2O AOH+BH； ? 雙