米氏方程PPT課件.pptx

1913年Michaelis和Menten提出反應(yīng)速度與底物濃度關(guān)系的數(shù)學(xué)方程式 即米 曼氏方程式 簡稱米氏方程式 Michaelisequation S 底物濃度V 不同 S 時的反應(yīng)速度Vmax 最大反應(yīng)速度 m 米氏常數(shù) 2 2酶促反應(yīng)的動力學(xué)方程式 1 1925年Briggs和Haldame對米氏方程作了一次重要的修正 提出了恒態(tài)的概念 所謂恒態(tài)是指反應(yīng)進(jìn)行一定時間后 ES的生成速度和ES的分解速度相等 亦即ES的凈生成速度為零 此時ES的濃度不再改變 達(dá)到恒態(tài) 也稱穩(wěn)態(tài) 中間產(chǎn)物 2 2 1米氏方程的推導(dǎo) 2 米 曼氏方程式推導(dǎo)基于2個假設(shè) 1 因為研究的是初速度 P的量很小 由P E ES可以忽略不記 2 在反應(yīng)的初始階段 S 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 E S ES S 基本前提 中間復(fù)合物學(xué)說 3 米氏方程1913年 德國化學(xué)家Michaelis和Menten根據(jù)中間產(chǎn)物學(xué)說對酶促反映的動力學(xué)進(jìn)行研究 推導(dǎo)出了表示整個反應(yīng)中底物濃度和反應(yīng)速度關(guān)系的著名公式 稱為米氏方程 Km 米氏常數(shù)Vmax 最大反應(yīng)速度 4 根據(jù)中間產(chǎn)物學(xué)說 酶促反應(yīng)分兩步進(jìn)行 米氏方程的推導(dǎo) 5 6 當(dāng)反應(yīng)速度為最大反應(yīng)速度一半時 Km S Km值等于酶促反應(yīng)速度為最大反應(yīng)速度一半時的底物濃度 單位是mmol L 7 2 2 2動力學(xué)參數(shù)的意義 Km是酶的一個特征性常數(shù) 只與酶的性質(zhì)有關(guān) 與酶的濃度無關(guān) 0 15 1 米氏常數(shù)的意義 8 如酶能催化幾種不同的底物 對每種底物都有一個特定的Km值 其中Km值最小的稱該酶的最適底物 當(dāng)k2 k3時 Km近似 k2 k1 1 Km可表示酶與底物之間的親和力 1 Km值大表示親和程度大 1 Km值小表示親和程度小 9 Km是ES分解速度 K2 K3 與形成速度 K1 的比值 它包含ES解離趨勢 K2 K1 和產(chǎn)物形成趨勢 K3 K1 Ks是底物常數(shù) 只反映ES解離趨勢 底物親和力 1 Ks可以準(zhǔn)確表示酶與底物的親和力大小 只有當(dāng)K1 K2 K3時 Km Ks 因此 1 Km只能近似地表示底物親和力的大小 底物親和力大不一定反應(yīng)速度大 反應(yīng)速度更多地與產(chǎn)物形成趨勢K3 K1有關(guān) 10 若已知某個酶的Km值 可以計算在某一個底物濃度時 反應(yīng)速度相當(dāng)于最大反應(yīng)速度的百分率 11 2 Vmax和k3 kcat 的意義 在一定的酶濃度下 Vmax是一個常數(shù) 它只與底物的種類及反應(yīng)條件有關(guān) 當(dāng) S 很大時 Vmax K3 E K3代表酶被底物飽和時每秒鐘每個酶分子轉(zhuǎn)換底物的分子數(shù) 稱為轉(zhuǎn)換數(shù) 或催化常數(shù) Kcat 表明酶的最大催化效率 轉(zhuǎn)換數(shù)的倒數(shù)即為催化周期 一個酶分子每催化一個底物分子所需的時間 乳糖脫氫酶轉(zhuǎn)換數(shù)為1000 秒 則它的催化周期為10 3秒 12 3 Kcat Km的意義 在生理條件下 S Km 0 01 1 0 S Km時 Kcat Km的上限是K1 即生成ES復(fù)合物的速度 酶促反應(yīng)的速度不會超過ES的形成速度K1 在水相中不會超過108 109 13 只有Kcat Km可以客觀地比較不同的酶或同一種酶催化不同底物的催化效率 14 Km除了與