【正文】 應(yīng)慢 ， k+2較小 ， 決定整個酶催化反應(yīng)的速度 。 （ kcat) ② BH方程 擬穩(wěn)態(tài)學說 ? 原理： 中間復合物濃度維持不變 ， 即生成產(chǎn)物速度與分解產(chǎn)物速度相等 。 即 [ES]在反應(yīng)開始后與 E及 S迅速達到動態(tài)平衡 k+1＞＞ k2 ， k1＞＞ k2 ES]的生成速率與其解離速率相等，其濃度不隨時間變化。 [S]＞＞ e0 酶量守恒 e0=efree+X 產(chǎn)物生成動力學 動力學方程 Ks與 Km 1k 1kSK??? 1 21m kkkK??? ??]S[KrrS]Sm a x[,pP?? ]S[Krrm]Sm a x[,pP ??Xkr 2P ??PE [ E S ]SE 21 kk ??? ???? ??? ??0t ?ddXk1 ④ 擴展方程 ? 若米氏方程中 e數(shù)值大（結(jié)果見書 [例 35]） ? 存在多個中間復合物是，催化活性中心速率常數(shù) erk m a x,Pcat ?PE] ` `ES[]`ES[]ES[SE 4S k`KKK ??? ??? ??? ???? ??? ?`KKK1`KKkk 4c a t??? ?`KK1KK sm???S1+E S1E K1 有 輔 因 子 反 應(yīng) S2+E S2E K2 S1E+ S2 S1S2E K12 S2E+ S1 S1S2E K21 S1S2E E+P k 雙底物反應(yīng) E+C EC KC EC +C ECS KS ECS E+C+P k [例 1]假設(shè)單底物 S生成產(chǎn)物 P的酶促反應(yīng)機理下式，試建立可逆反應(yīng)動力學方程。 E+S [ES ] E+P e [S] X e [P] ? 解： MM： rP=k+2Xk2e[P] e=e+X k+1[S] e=k1X k+2X=k1 e[P] ?][])[][2121212SkkPkkkkSkr P??????????k+1 k+1 k1 k2 k+2 動力學特征與參數(shù)求解 ? 動力學特征 A.[S]＜＜ Km（ [S]＜ ）， r為直線， B. [S] ＞＞ Km （ [S] ＞ 100Km ） ， r為直線 C. ＜ [S] ＜ 100Km， r為曲線 ? 參數(shù)求解 ]S[]S[[ S ]]S[lnKtr00mm ax ????? 0mm ax]S[1lnKtr ??00]S[]S[[ S ] ???轉(zhuǎn)化率]S[K]S[rdt]S[drmm a x????參數(shù)求解 (a)LinewearBunk (b)HaneWoolf (c) EadieHofstee (d）積分法 參數(shù)求解 ? LB法，雙倒數(shù)法（常用） 特點：濃度小時，誤差大 ；方便，快速。試求：（ 1）當反應(yīng)進行 3min，底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的百分數(shù)是多少？此時底物和產(chǎn)物的濃度分別是多少？（ 2）當 [So]為 1 106mol/L，也反應(yīng)了3min，底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的百分數(shù)是多少？（ 3）最大反應(yīng)速率 rmax值為多少？ 解 （ 1）根據(jù)題意： [S] 0＜＜ ln([S] 0/ [S]） =（ rmax/Km)t=Kt t=1min, Xs= [S]=[S]0(1XS)= 105mol/L ,K= (2) [So]為 1 106mol/L時，仍是一級反應(yīng)， t=3min, 求得 χ=6% [S]= 105mol/L , [P]= 6 106mol/L （ 3） K= rmax/Km= rmax= 105 mol/(L?min) [例 3]常溫下利用蔗糖酶水解蔗糖，蔗糖的初試濃度 [S] 0=，酶的初試濃度 e0=在實驗室反應(yīng)器內(nèi)進行分批操作，測得如下表中數(shù)據(jù)。 t/h 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [S]/(mmol/L) ln([S0][S]) [S0][S] 0 5 1 1 4 2 6 3 1 7 06 t [S0][S] 0 0 3 2 9 3 2 3 5 6 11.028 解：米氏方程轉(zhuǎn)換為 m0mm a x00K1_]S[]S[tKr]S[]S[]S[]S[ln????y = R2 = 53113570 2 4 6 8 10 12t/([S]0[S])[ln([S]0[S])/([S]0[S])Rmax/Km=1 截距 = 1/Km= Km=k2= ? 不可逆抑制劑 —— 失活 ? 可逆抑制劑 —— 競爭、非競爭、反競爭、混合 (用透析等物理方法除去抑制劑 ) ?定義： 凡能減慢或停止酶促反應(yīng)的化合物稱抑 制劑 。 ? 概念 ： 競爭性抑制劑和底物結(jié)構(gòu)相似，能和底物分子競爭與酶的活性中心相結(jié)合，酶與抑制劑結(jié)合后，不能再與底物結(jié)合。此二者競爭酶與底物的結(jié)合部位，但不能被酶催化脫氫，故一旦結(jié)合在活性中心部位，就抑制了酶與底物的結(jié)合 . ?機理 E+S ES E+P E+I EI ? 推導 : MM： rP=k+2X e=e+X+[EI] k+1[S] e=k1X k3[EI]=k+3 e[I] ][)][1(]m a x [SKIKrrIsSSI???k+2 k+3 k3 1k1kSK???33???kkIKk+1 k1 方程 ? 圖形 ? 討論 A. Km [I] KmI B. 處理方法 [S]＞＞ [I] 可解除抑制 [S]/r [S] 無 竟 kIm km ][)][1(]m a x [SKIKrrIsSSI??? ? 概念： ? 機理 ? 推導 ? 方程 ? 圖形 ? 討論 [S] 不能解除抑制 )K]I[1(]S[KrrIm]Sm a x [SI???）（無 有 1/[S] 1/rs 核苷對霉菌酸性磷酸酯酶 ? 概念： ? 機理 E+S [ES] E+P [ES]+I [SEI] ? 推導 ? 方程 ? 圖形 ? 討論 )K]I[1](S[KrrIm]Sm a x [SI???無 反 肼對芳香基硫酸酯酶 1/[S] 1/r 競爭性和非競爭性抑制示意圖 線性競爭性抑制的酶催化動力學 ? 概念： ? 機理 E+S ES E+P E+I EI EI+S SEI ES+I SEI ? 推導 ? 方程 ? 圖形 ? 討論 A. KIS=KSI時， rSI為非競爭性抑制動力學； B. KSI ∞， rSI為競爭性抑制動力學； C. KSI ∞， rSI為反競爭性抑制動力學； D. KIS=≠KSI，且為常數(shù)， rSI為混合競爭性抑制動力學 )K]I[1](S[)K]I[1(KrrSIISm]Sm a x [SI????k+2 Ks αKs αKI KI 底物抑制的酶催化動力學 ? 概念： ? 機理 E+S [ES] E+P [ES]+S [SES] ? 推導 ? 方程 ? 圖形 ? 討論 I2m]Sm a x [SIK]S[]S[Krr??? 小結(jié) 抑制形式 最大速率 米氏常數(shù) 抑制百分數(shù) 競爭性抑制 rmax Km(1+ ) 非競爭性抑制 rmax/(1+ ） Km 反競爭性抑制 rmax/(1+ ） Km/(1+ ) IK]I[IK]I[IK]I[IK]I[]I[)KI1(K]I[mI ??]I[K]I[I ?]I[)]S[Km1(K]I[I ??幾種抑制動力學的比較 抑制百分數(shù) , 表示抑制劑對酶催化反應(yīng)抑制的程度 SSISSISrrrrri ???? 1[例 ]在含有相同酶濃度的五個反應(yīng)物系中，分別加入不同濃度的底物，并測定其初始速率，然后再在五個反應(yīng)物系中分別加入濃度為 1 106mol/L的抑制劑，并測定其初始的反應(yīng)速率，其數(shù)據(jù)如下表 .試根據(jù)上述數(shù)據(jù)決定其抑制類型及動力學參數(shù)。min) 有抑制時速率 rSI mmol/(L ? 類似這樣反應(yīng)多糖和蛋白質(zhì)等高分子化合物的酶的水解反應(yīng)是類似這樣反應(yīng)。 ? 內(nèi)部 酶的結(jié)構(gòu)特性、底物的結(jié)構(gòu)特性 ? 外部 濃度因素： [E] 、 [S]、 [P]、 [I]、 [A]等 操作因素： T、 P、 pH、離子強度 pH對影響酶催化速率的因素 ? pH對酶的影響的兩個方面 180。 pH值的影響 ? Michaelis假設(shè) ① 假定酶分子有兩個可解離的基團 ， 隨著 pH值的變化 ， 分別呈現(xiàn)出 EH EH及 E2三種狀態(tài)模型 ，既 EH2 EH E2 酸性條件下，酶呈現(xiàn) EH2狀態(tài) ； 當 pH增加，酶以EH狀態(tài)存在；當 pH繼續(xù)增加，酶以 E2狀態(tài)在 。 ③ 底物的解離狀態(tài)不變 。 H+ +H+ +H+