第3章酶催化反應(yīng)動力學(xué)2學(xué)時-文庫吧資料
2025-07-26 10:57本頁面
【正文】 不加抑制劑時 ， 以酶促反應(yīng)初速度對酶濃度作圖得到如圖 34曲線 1所示的一條通過原點的直線；當(dāng)測定酶活力的系統(tǒng)中加入一定量的不可逆抑制劑時 ， 由于抑制劑會使一定量的酶失活 ，因此只有加入的酶量大于不可逆抑制劑的量時 ，才表現(xiàn)出酶活力 。 圖 33酶與底物或抑制劑結(jié)合的中間物 ? 鑒別可逆抑制作用和不可逆抑制作用 ， 除了用透析 、 超濾和凝膠過濾等物理方法能否除去抑制劑來判斷外 ， 還可采用化學(xué)動力學(xué)的方法來區(qū)分 。 –這種抑制作用在單底物反應(yīng)中比較少見 ， 而常見于多底物反應(yīng)中 。 還有某些重金屬離子如 Ag+、 Cu2+、 Hg2+、Pb2+等對酶的抑制作用也屬于這一類 。 –由于這類抑制劑與酶活性部位以外的基團相結(jié)合 ， 因此其結(jié)構(gòu)與底物結(jié)構(gòu)并無相似之處 ， 而且不能用增加底物濃度的方法來解除這種抑制作用 ， 故稱非競爭性抑制 。但是在酶與抑制劑結(jié)合后 ， 還可以進一步與底物結(jié)合形成酶 底物 抑制劑復(fù)合物 ESI；酶與底物結(jié)合后 ， 也可以進一步與抑制劑結(jié)合形成酶 底物 抑制劑復(fù)合物 ESI。 這類抑制最典型的例子是丙二酸和戊二酸競爭與琥珀酸脫氫酶結(jié)合 ， 但不能催化脫氫反應(yīng) 。 ? 對于絕大多數(shù)競爭性抑制劑而言 ， 其結(jié)構(gòu)與底物結(jié)構(gòu)十分類似 ， 因此也能與酶的活性部位結(jié)合形成可逆的酶 抑制劑復(fù)合物 EI， 但酶 抑制劑復(fù)合物EI不能分解成產(chǎn)物 P， 導(dǎo)致相應(yīng)的酶促反應(yīng)速度下降 。 抑制劑 (I)與底物(S)競爭酶 (E)的同一結(jié)合部位 ， 因此抑制劑的存在直接影響底物與酶的正常結(jié)合 。 ? 根據(jù)可逆抑制劑與底物的關(guān)系 ， 我們將可逆抑制作用分為三種類型 ， 它們分別是競爭性抑制 、非競爭性抑制和反競爭性抑制 。 ? a) Ks型不可逆抑制劑：具有與底物相類似的結(jié)構(gòu) ? b) Kat型不可逆抑制劑：該類抑制劑不但具有與天然底物相類似的結(jié)構(gòu) ， 而且抑制劑本身也是酶的底物 ，這類不可逆抑制劑的特點是專一性極高 ， 因此也被稱為自殺性底物 （ suicide substrate） 。 ? f) 青霉素 （ Penicillin） ： – 青霉素可通過與糖肽轉(zhuǎn)肽酶活性部位絲氨酸羥基共價結(jié)合的方式 ， 使糖肽轉(zhuǎn)肽酶失活 ， 導(dǎo)致細菌細胞壁合成受阻 ， 從而損害細菌生長 。 ? d) 烷化劑：與酶必需基團中的巰基 、 氨基 、 羧基 、 咪唑基和硫醚基等結(jié)合 ， 從而抑制酶活性 。 ① 非專一性不可逆抑制劑 主要包括以下六大類： ? a) 有機磷化合物 ? b) 有機汞 、 有機砷化合物：抑制含巰基的酶 。此時被抑制的酶分子受到抑制劑對其不同程度的化學(xué)修飾 ， 因此不可逆抑制從本質(zhì)上來說就是酶的修飾抑制 。 ? 根據(jù)抑制劑與酶的作用方式的區(qū)別以及抑制作用是否可逆 ， 我們可以將抑制作用分為兩大類 ， 即： –不可逆的抑制作用 –可逆的抑制作用 。 ? 由于抑制作用與變性作用從本質(zhì)而言是不同的 ，因此與變性劑對酶的變性作用無選擇性不同的是 ，抑制劑對酶的抑制作用是有選擇性的 ， 即一種抑制劑只能使某一種酶或?qū)δ骋活惷府a(chǎn)生抑制作用 。 如果由于酶必需基團的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變 ， 但酶并未發(fā)生變性 ， 而引起酶活力降低或喪失的作用則稱為抑制作用 (inhibition)。 ⑤ Km值還可以幫助我們推斷具體條件下某一代謝反應(yīng)的方向和途徑 ， 只有 Km值小的酶促反應(yīng)才會在競爭中占優(yōu)勢 。 ③ Km可以作為酶和底物結(jié)合緊密程度的 — 個度量指標(biāo) ，用來表示酶與底物結(jié)合的親和力大小 。 [ S ] )K ([ S ]VVmm a x??米氏常數(shù)的應(yīng)用價值 ① Km是酶的一個特征性常數(shù)：也就是說 Km的大小只與酶本身的性質(zhì)有關(guān) ， 而與酶濃度無關(guān) 。 在此需要特別指出的是 ， 只有酶促催化反應(yīng)才會有這種飽和現(xiàn)象 ， 而與此相反 ， 非催化反應(yīng)則不會出現(xiàn)這種飽和現(xiàn)象 。 ? 當(dāng)?shù)孜餄舛冗_到相當(dāng)高的程度時 ， 溶液中的酶已經(jīng)全部被底物所飽和 ， 此時溶液中再也沒有多余的酶 ， 雖增加底物濃度也不會有更多的中間復(fù)合物 ES生成 ， 因此酶促反應(yīng)速度變得與底物濃度無關(guān) ， 而且反應(yīng)達到最大反應(yīng)速度 （ Vmax） 。 該學(xué)說可以用下面的化學(xué)反應(yīng)方程式來表示： S + E ES → P + E 我們根據(jù)中間絡(luò)合物學(xué)說很容易解釋圖 32所示的實驗曲線 ， 在酶濃度恒定這一前提條件下 ， 當(dāng)?shù)孜餄舛群苄r酶還未被底物所飽和 ， 這時反應(yīng)速度取決于底物濃度并與之成正比 。 ? 根據(jù)這一實驗結(jié)果 ， Henri和 Wurtz提出了酶促化學(xué)反應(yīng)的酶底物中間絡(luò)合物學(xué)說 。 然而隨著底物濃度的不斷增加 ， 反應(yīng)速度不再按正比升高 ， 此時反應(yīng)表現(xiàn)為混合級反應(yīng) 。在 1903年 ， Henri在用蔗糖
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