生物化學(xué)課件：第四章酶學(xué)

1、1.1 1.1 酶的概念酶的概念n生物細胞產(chǎn)生的具有催化功能的蛋白質(zhì)生物細胞產(chǎn)生的具有催化功能的蛋白質(zhì) 8080年代年代 T.CechT.Cech and and S.AltmanS.Altman L L1919RNARNAn活細胞產(chǎn)生的具有催化活性和高度專一性的活細胞產(chǎn)生的具有催化活性和高度專一性的特殊生物大分子，包括蛋白質(zhì)和核酸。特殊生物大分子，包括蛋白質(zhì)和核酸。n依據(jù)依據(jù) p94p94共共性性1. 1. 用量少，催化效率高用量少，催化效率高2. 2. 反應(yīng)前后本身不發(fā)生改變反應(yīng)前后本身不發(fā)生改變3.3.不改變反應(yīng)的平衡點不改變反應(yīng)的平衡點特特性性1. 催化效率更高催化效率更高2. 酶作用

2、具有高度專一性酶作用具有高度專一性3. 酶易失活酶易失活4. 酶的催化活性可被調(diào)節(jié)酶的催化活性可被調(diào)節(jié)5. 有些酶的催化活性與輔助因子有關(guān)有些酶的催化活性與輔助因子有關(guān) ： 單純酶單純酶 1. 1.化學(xué)組成化學(xué)組成： 結(jié)合酶結(jié)合酶/ /復(fù)合酶復(fù)合酶 單純酶單純酶：只含蛋白質(zhì)，活性僅決定于它的蛋白：只含蛋白質(zhì)，活性僅決定于它的蛋白 質(zhì)結(jié)構(gòu)質(zhì)結(jié)構(gòu) . . 此類酶較少，大多為催化水解反應(yīng)的酶類此類酶較少，大多為催化水解反應(yīng)的酶類脲酶，蛋白酶，淀粉酶等脲酶，蛋白酶，淀粉酶等 復(fù)合酶復(fù)合酶: : 除蛋白質(zhì)外還含有非蛋白質(zhì)成分除蛋白質(zhì)外還含有非蛋白質(zhì)成分- - 輔助因子輔助因子：- -對熱穩(wěn)定的非蛋白的小

3、分子物質(zhì)對熱穩(wěn)定的非蛋白的小分子物質(zhì) 酶蛋白與輔助因子單獨存在均無酶活性酶蛋白與輔助因子單獨存在均無酶活性 酶蛋白酶蛋白+ +輔助因子輔助因子=全酶全酶 問：只有含有輔助因子，酶才具有活性？問：只有含有輔助因子，酶才具有活性？作作 酶蛋白酶蛋白決定反應(yīng)的專一性決定反應(yīng)的專一性用用 輔助因子輔助因子轉(zhuǎn)移質(zhì)子、電子、轉(zhuǎn)移質(zhì)子、電子、 原子或其它化學(xué)基團原子或其它化學(xué)基團 輔助因子包括輔助因子包括金屬離子金屬離子和和小分子有機物質(zhì)小分子有機物質(zhì)，根據(jù)輔因子與酶蛋白的結(jié)合緊密程度可將根據(jù)輔因子與酶蛋白的結(jié)合緊密程度可將其分為其分為 輔酶輔酶與與輔基輔基輔酶輔酶： 與酶蛋白結(jié)合較松（與酶蛋白結(jié)合較松（非

4、共價鍵非共價鍵），可以通），可以通過透析或其它方法除去的小分子物質(zhì)過透析或其它方法除去的小分子物質(zhì) 大多數(shù)輔助因子大多數(shù)輔助因子輔基：輔基： 以以共價鍵共價鍵與酶蛋白牢固結(jié)合，不能用透析與酶蛋白牢固結(jié)合，不能用透析的方法除去的小分子物質(zhì)的方法除去的小分子物質(zhì) 較少，鐵卟啉，較少，鐵卟啉，F(xiàn)AD,FMNFAD,FMN 注意注意：二者之間并沒有嚴格界限：二者之間并沒有嚴格界限 單體酶單體酶: : 單亞基酶單亞基酶2.2.酶蛋白結(jié)構(gòu)的特點酶蛋白結(jié)構(gòu)的特點： 寡聚酶寡聚酶: :多亞基酶多亞基酶 多酶體系多酶體系 多酶體系：多酶體系：有多種酶彼此嵌合形成的復(fù)合體，它有利于有多種酶彼此嵌合形成的復(fù)合體，它

5、有利于一個反應(yīng)的連續(xù)進行。實際上它是由若干酶組成的一反一個反應(yīng)的連續(xù)進行。實際上它是由若干酶組成的一反應(yīng)鏈體系，即：前一反應(yīng)的產(chǎn)物為后一反應(yīng)的底物，第應(yīng)鏈體系，即：前一反應(yīng)的產(chǎn)物為后一反應(yīng)的底物，第一個反應(yīng)一旦開始，就連續(xù)進行，直到反應(yīng)結(jié)束。如：一個反應(yīng)一旦開始，就連續(xù)進行，直到反應(yīng)結(jié)束。如：脂肪酸合成酶復(fù)合體脂肪酸合成酶復(fù)合體 E E1 1 E E2 2 E EN N S S1 1 P P1 1 P P2 2 P PN N ( (S S2 2) ( S) ( S3 3) ) 單體酶單體酶: 只有一條多肽鏈或多條肽鏈通過共價鍵只有一條多肽鏈或多條肽鏈通過共價鍵 - -二硫鍵連在一二硫鍵連在一

6、起起 有無四級結(jié)構(gòu)？有無四級結(jié)構(gòu)？ 此類酶較少，一般為催化水解反應(yīng)，如：此類酶較少，一般為催化水解反應(yīng)，如： 溶菌酶、胰蛋白酶溶菌酶、胰蛋白酶寡聚酶：寡聚酶：由幾個甚至幾十個亞基組成，這些亞基由幾個甚至幾十個亞基組成，這些亞基 可以是相同的也可以是不同的，亞基之間以可以是相同的也可以是不同的，亞基之間以 非共價鍵結(jié)合，彼此很容易分開非共價鍵結(jié)合，彼此很容易分開 如：如：3-3-磷酸甘油醛脫氫酶磷酸甘油醛脫氫酶3.1 3.1 酶的命名酶的命名 (1)(1)習(xí)慣命名法習(xí)慣命名法: : 1, 1,根據(jù)其催化底物來命名；根據(jù)其催化底物來命名； 2, 2,根據(jù)所催化反應(yīng)的性質(zhì)來命名；根據(jù)所催化反應(yīng)的性質(zhì)

7、來命名； 3, 3,結(jié)合上述兩個原則來命名，結(jié)合上述兩個原則來命名， 4, 4,有時在這些命名基礎(chǔ)上加上酶的來源有時在這些命名基礎(chǔ)上加上酶的來源 或其它特點?；蚱渌攸c。n1961 1961 國際酶學(xué)會議國際酶學(xué)會議n系統(tǒng)名稱包括底物名稱、構(gòu)型、反應(yīng)性質(zhì)，系統(tǒng)名稱包括底物名稱、構(gòu)型、反應(yīng)性質(zhì)，最后加一個酶字。最后加一個酶字。 例如：例如： 習(xí)慣名稱習(xí)慣名稱: : 谷丙轉(zhuǎn)氨酶谷丙轉(zhuǎn)氨酶 酶催化的反應(yīng)酶催化的反應(yīng): : - -酮戊二酸酮戊二酸 + + 丙氨酸丙氨酸 谷氨酸谷氨酸 + + 丙酮酸丙酮酸系統(tǒng)名稱系統(tǒng)名稱: : 丙氨酸：丙氨酸： - -酮戊二酸氨基轉(zhuǎn)移酶酮戊二酸氨基轉(zhuǎn)移酶3.1 3.1

8、酶的命名酶的命名 (2)(2)國際系統(tǒng)命名法國際系統(tǒng)命名法3.2 3.2 酶的分類酶的分類n國際酶學(xué)委員會制定的國際酶學(xué)委員會制定的“國際系統(tǒng)國際系統(tǒng)分類法分類法”將酶按其催化的反應(yīng)性質(zhì)將酶按其催化的反應(yīng)性質(zhì)分為六大類分為六大類 n所有的酶按其反應(yīng)類型均可歸入六所有的酶按其反應(yīng)類型均可歸入六大類大類, ,每種酶均有自己的編號每種酶均有自己的編號n酶的編號是將所有的酶按其催化的反應(yīng)性質(zhì)分為酶的編號是將所有的酶按其催化的反應(yīng)性質(zhì)分為六大類后進行的，如乳酸脫氫酶（六大類后進行的，如乳酸脫氫酶（EC 1.1.1.27）催化下列反應(yīng)催化下列反應(yīng): CH3CHCOOH + NAD+ OH CH3COCOO

9、H+NADH+H+ 3.3 3.3 酶的編號酶的編號n活性中心活性中心： 酶分子上直接與底物結(jié)合，并起催化作酶分子上直接與底物結(jié)合，并起催化作用的部位，叫酶的用的部位，叫酶的. . 結(jié)合部位結(jié)合部位 催化部位催化部位4.1 4.1 酶的活性中心及專一性酶的活性中心及專一性n構(gòu)成酶活性中心的這些基團在構(gòu)成酶活性中心的這些基團在一級一級結(jié)構(gòu)上，可能相距結(jié)構(gòu)上，可能相距很遠很遠，n甚至可能甚至可能不再一條多肽鏈上不再一條多肽鏈上，n但在蛋白質(zhì)但在蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)上空間結(jié)構(gòu)上（三級結(jié)構(gòu)）（三級結(jié)構(gòu)）彼此很近，彼此很近，n形成具有形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的區(qū)域一定空間結(jié)構(gòu)的區(qū)域。酶活性中心基團都屬于必需基團，

10、但也可能包含一些對維持酶活性所需空間構(gòu)象起作用的非活性中心部位。必需基團必需基團（essential group）: 酶分子中與酶活性密切相關(guān)的化學(xué)基團，經(jīng)化學(xué)修飾（?；?、烷化），使活性喪失，稱為酶的必需基團，活性中心與必需基團哪個更大？活性中心與必需基團哪個更大？（specificityspecificity）：指酶對它所作：指酶對它所作用的底物具有嚴格的選擇性。一種酶用的底物具有嚴格的選擇性。一種酶只能作用于某一類甚至某一種底物。只能作用于某一類甚至某一種底物。專專一一性性 絕對專一性絕對專一性 結(jié)構(gòu)專一性結(jié)構(gòu)專一性 基團專一性基團專一性structure specificity stru

11、cture specificity 鍵專一性鍵專一性 旋光異構(gòu)專一性旋光異構(gòu)專一性 立體異構(gòu)專一性立體異構(gòu)專一性 stereo specificity stereo specificity 幾何異構(gòu)專一性幾何異構(gòu)專一性 相對專一性相對專一性酶要么具有結(jié)構(gòu)專一性，要么具有立體異構(gòu)專一性？酶要么具有結(jié)構(gòu)專一性，要么具有立體異構(gòu)專一性？結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)專專一一性性1.絕對專一性絕對專一性：鍵及兩邊基團鍵及兩邊基團 一種底物一種底物 O H2N-C-NH2 +H2O 2NH3 + CO2 2.族專一性族專一性/ /基團專一性基團專一性：鍵及兩側(cè)基團之一鍵及兩側(cè)基團之一 一類一類 a-D葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶 a

12、-糖苷鍵，葡萄糖殘基糖苷鍵，葡萄糖殘基3.鍵專一性鍵專一性： 鍵鍵 一類底物一類底物 O R-C-OR R-COOH + ROH脲酶脲酶酯酶酯酶立立體體異異構(gòu)構(gòu)專專一一性性旋光異構(gòu)專一性旋光異構(gòu)專一性： 旋光性：物質(zhì)能使平面偏振光的偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)旋光性：物質(zhì)能使平面偏振光的偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的性質(zhì) 氨基酸氨基酸 D型型 、L型型 L-氨基酸氧化酶氨基酸氧化酶 L-氨基酸氨基酸+H2O+O2a-酮酸酮酸+NH3+H2O2幾何異構(gòu)專一性幾何異構(gòu)專一性 雙鍵雙鍵順反異構(gòu)體順反異構(gòu)體 C-COOH 延胡索酸酶延胡索酸酶 HC-COOH HOOC-CH +H2O HO-C-COOH 反式反式 對順式（

13、馬來酸）無作用對順式（馬來酸）無作用4.3 4.3 酶的專一性機理酶的專一性機理n鎖與鑰匙學(xué)說鎖與鑰匙學(xué)說（lock and keylock and key） 1894 Fisher誘導(dǎo)契合學(xué)說誘導(dǎo)契合學(xué)說（induced-fit theoryinduced-fit theory） 1958 Koshland 5.1 5.1 酶酶作作用用高高效效率率的的機機理理活化能活化能(Eact):從初態(tài)轉(zhuǎn)化成過渡態(tài)所需的能量從初態(tài)轉(zhuǎn)化成過渡態(tài)所需的能量A+BABC+D反應(yīng)物(初態(tài))中間產(chǎn)物(過渡態(tài))產(chǎn)物(終態(tài))5.2 5.2 中間產(chǎn)物學(xué)說中間產(chǎn)物學(xué)說中間產(chǎn)物學(xué)說認為存在中間產(chǎn)物學(xué)說認為存在ESES復(fù)合物

14、，復(fù)合物， 可降低反應(yīng)活化能可降低反應(yīng)活化能 活化能降低應(yīng)用活化能降低應(yīng)用動畫動畫ESES酶與底物復(fù)合物酶與底物復(fù)合物 E+S ES E+PE+S ES E+P證據(jù)：已獲得證據(jù)：已獲得ESES結(jié)晶結(jié)晶 X X線衍射法描出線衍射法描出ESES圖象圖象5.2 5.2 中間產(chǎn)物學(xué)說中間產(chǎn)物學(xué)說5.3 5.3 酶高效催化的因素酶高效催化的因素( (了解）了解） 1.“鄰近鄰近”和和“定向定向”效應(yīng)效應(yīng) 2.張力學(xué)說張力學(xué)說(底物分子的形變與誘導(dǎo)契合）底物分子的形變與誘導(dǎo)契合） 3.共價催化共價催化 4.酸堿催化酸堿催化 5.微環(huán)境微環(huán)境6. 6. 酶促反應(yīng)動力學(xué)酶促反應(yīng)動力學(xué)n酶促反應(yīng)動力學(xué)酶促反應(yīng)動

15、力學(xué) 就是在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)就是在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)的基礎(chǔ)上，討論酶促反應(yīng)的速度以及影的基礎(chǔ)上，討論酶促反應(yīng)的速度以及影響反應(yīng)速度的因素。響反應(yīng)速度的因素。n基本概念基本概念 底物（底物（S S）受酶催化的物質(zhì)受酶催化的物質(zhì) 產(chǎn)物（產(chǎn)物（P P）化學(xué)反應(yīng)的最終生成物化學(xué)反應(yīng)的最終生成物n酶促反應(yīng)速度的測量（二種方法）：酶促反應(yīng)速度的測量（二種方法）：n測定單位時間內(nèi)底物的消耗量測定單位時間內(nèi)底物的消耗量n 測定單位時間內(nèi)產(chǎn)物的生成量測定單位時間內(nèi)產(chǎn)物的生成量( (較為準確較為準確) )在開始一段時間內(nèi)，反在開始一段時間內(nèi)，反應(yīng)速度幾乎維持恒定應(yīng)速度幾乎維持恒定隨時間延長：曲線斜率隨時間延長：曲線斜率

16、逐漸變小，逐漸變小，反應(yīng)速度逐反應(yīng)速度逐漸降低漸降低。因此：酶促反應(yīng)的最初速度，能反映酶促反應(yīng)的情因此：酶促反應(yīng)的最初速度，能反映酶促反應(yīng)的情況。況。n 酶濃度酶濃度n 底物濃度底物濃度n 溫度溫度n pH pH n 激活劑激活劑n 抑制劑抑制劑6. 6. 影響酶促反應(yīng)的因素影響酶促反應(yīng)的因素6.1 6.1 影響酶促反應(yīng)的因素影響酶促反應(yīng)的因素酶濃度酶濃度當?shù)孜餄舛犬數(shù)孜餄舛?S ES E 時時 v = K Ev = K E反應(yīng)速度反應(yīng)速度v v與酶濃與酶濃度度 EE成成正比正比關(guān)系關(guān)系6.2 6.2 影響酶促反應(yīng)的因素影響酶促反應(yīng)的因素-底物濃度底物濃度V V與與 SS呈呈矩形雙曲線矩形雙曲

17、線關(guān)系關(guān)系曲線曲線 a a ：一級反應(yīng)一級反應(yīng)， V V與與 SS成正比關(guān)系。成正比關(guān)系。曲線曲線 b b ：混級反應(yīng)混級反應(yīng)。 不成正比關(guān)系，不成正比關(guān)系，v v 增加增加 變慢變慢曲線曲線 c c ：零級反應(yīng)零級反應(yīng)。 V V到達最大值（到達最大值（ V Vm m）不不 再增加。有飽和現(xiàn)象再增加。有飽和現(xiàn)象n1913 1913 MichaelisMichaelis 和和 MentenMenten 反應(yīng)速度和底物濃度反應(yīng)速度和底物濃度-米氏方程米氏方程 中間產(chǎn)物學(xué)說中間產(chǎn)物學(xué)說- -米氏方程米氏方程SKSVVmmK Km m：米氏常數(shù)；米氏常數(shù)； V Vm m：最大反應(yīng)速度最大反應(yīng)速度n三點

18、假設(shè)：三點假設(shè)： 1. 1.測定速度為初速度測定速度為初速度 2. 2.底物濃度顯著大于酶濃度底物濃度顯著大于酶濃度 3. 3.ESES有一動態(tài)平衡有一動態(tài)平衡中間產(chǎn)物學(xué)說中間產(chǎn)物學(xué)說- -米氏方程米氏方程米氏方程特點米氏方程特點n當當 S S 低時低時，K Km mS S ， S S 可忽略不計?？珊雎圆挥?。 則：則：V V與與 S S 成成正比正比關(guān)系，符合關(guān)系，符合一級一級反應(yīng)。反應(yīng)。mKSVVmaxSKSVVmmn當當 S S 高時，高時，KmKm S S ，KmKm可忽略計。可忽略計。 則：則：V V與與 S S 無關(guān)，符合無關(guān)，符合零級零級反應(yīng)。反應(yīng)。maxVVSKSVVmm米氏方

19、程特點米氏方程特點米氏方程-KmKm意義意義nKmKm概念：概念： 是酶促反應(yīng)速度為最大反應(yīng)速度是酶促反應(yīng)速度為最大反應(yīng)速度一半時的底物濃度。一半時的底物濃度。n單位單位是濃度單位。是濃度單位。2maxVV 21maxmaxSKSVVm代入米氏方程代入米氏方程Km=S米氏方程- Km Km基本性質(zhì)基本性質(zhì)KmKm是酶的一種特征性物理常數(shù)，是鑒別酶的是酶的一種特征性物理常數(shù)，是鑒別酶的參數(shù)，參數(shù)， 與酶的性質(zhì)、底物種類及反應(yīng)條件有關(guān)與酶的性質(zhì)、底物種類及反應(yīng)條件有關(guān) 與與酶的濃度無關(guān)酶的濃度無關(guān)。在一定程度上代表酶與底物的催化效率在一定程度上代表酶與底物的催化效率 反映酶與底物的反映酶與底物的親

20、和力親和力。 KmKm親和力親和力米氏方程- Km Km的實際應(yīng)用的實際應(yīng)用n鑒別酶鑒別酶n確定最適底物確定最適底物（當一種酶有幾種底物，（當一種酶有幾種底物，其中其中KmKm最小最小的）的）n確定酶活性測定所需的底物濃度確定酶活性測定所需的底物濃度注意：米氏方程以單底物為例注意：米氏方程以單底物為例雙倒數(shù)作圖推導(dǎo)過程雙倒數(shù)作圖推導(dǎo)過程米氏方程變形nLineweaver-burk作圖法 -雙倒數(shù)作圖法max111VSVKvm小結(jié)小結(jié)n上述底物濃度對酶活性的影響是在單底物上述底物濃度對酶活性的影響是在單底物的情況下的情況下n米氏方程也只適用于單底物反應(yīng)米氏方程也只適用于單底物反應(yīng)n酶的最適酶的最

21、適pH pH 值：值： 在一定在一定pH pH 下，酶促下，酶促反應(yīng)具有最大反應(yīng)速反應(yīng)具有最大反應(yīng)速度，高于或低于此度，高于或低于此pH pH 值時反應(yīng)速度下降，值時反應(yīng)速度下降，通常稱此通常稱此pH pH 值為值為.n酶的最適酶的最適pH 值不是一特征常數(shù)6.3 6.3 影響酶促反應(yīng)的因素影響酶促反應(yīng)的因素pH“吊鐘形吊鐘形”曲線曲線npHpH影響酶活性的原因影響酶活性的原因 1.1.過酸、過堿會影響酶分子的構(gòu)象，甚至過酸、過堿會影響酶分子的構(gòu)象，甚至 使酶變性而失活。使酶變性而失活。 2. 2.pHpH改變能影響酶活性部位上有關(guān)基團改變能影響酶活性部位上有關(guān)基團 的解離。（輔酶和輔基的解離

22、）的解離。（輔酶和輔基的解離） 3. 3.pHpH能影響底物的解離能影響底物的解離 4. 4.此外此外pHpH改變還會影響改變還會影響ESES的解離狀態(tài)。的解離狀態(tài)。影響酶促反應(yīng)的因素影響酶促反應(yīng)的因素pHn最適溫度：最適溫度： 酶表現(xiàn)最大活力時的反應(yīng)溫度酶表現(xiàn)最大活力時的反應(yīng)溫度n最適溫度不是特征系數(shù)最適溫度不是特征系數(shù)6.4 6.4 影響酶促反應(yīng)的因素影響酶促反應(yīng)的因素溫度溫度溫度溫度反應(yīng)速度曲線反應(yīng)速度曲線TTn激活劑激活劑：凡能提高酶活性、加速酶促反應(yīng)的：凡能提高酶活性、加速酶促反應(yīng)的 物質(zhì)物質(zhì) （除去抑制劑的物質(zhì)）（除去抑制劑的物質(zhì)） 6.5 6.5 影響酶促反應(yīng)的因素影響酶促反應(yīng)的

23、因素激活劑激活劑激活劑按化學(xué)屬性分為三類：激活劑按化學(xué)屬性分為三類：（1 1）無機離子：）無機離子： a a）金屬離子：金屬離子：MgMg2+2+、MnMn2+2+、CaCa2+2+、NaNa+ +、ZnZn2+2+等等 b b）陰離子：陰離子：ClCl- -、BrBr- -（動物唾液中動物唾液中a-a-淀粉酶）淀粉酶）（2 2）小分子有機物：）小分子有機物： a a）還原劑：維生素還原劑：維生素C C、半胱氨酸、谷胱甘肽半胱氨酸、谷胱甘肽 b b）EDTAEDTA（乙二胺四乙酸）乙二胺四乙酸）（3 3）生物大分子）生物大分子n抑制劑抑制劑： 某些物質(zhì)并某些物質(zhì)并不引起酶蛋白變性不引起酶蛋白變

24、性，但能使酶分子，但能使酶分子上的某些必需基團發(fā)生變化，使酶活力下降，甚至上的某些必需基團發(fā)生變化，使酶活力下降，甚至喪失，致使酶促反應(yīng)速度降低，這些物質(zhì)稱為酶喪失，致使酶促反應(yīng)速度降低，這些物質(zhì)稱為酶的的 . .n分類分類 不可逆抑制作用不可逆抑制作用：抑制劑與酶以：抑制劑與酶以共價鍵共價鍵結(jié)合結(jié)合 可逆抑制作用可逆抑制作用：抑制劑與酶以：抑制劑與酶以非共價鍵非共價鍵結(jié)合結(jié)合6.6 6.6 影響酶促反應(yīng)的因素影響酶促反應(yīng)的因素抑制劑抑制劑n根據(jù)抑制劑、底物與酶結(jié)合關(guān)系，可分為三根據(jù)抑制劑、底物與酶結(jié)合關(guān)系，可分為三種類型：種類型： （1 1）競爭性抑制競爭性抑制 ：VmaxVmax不變，不變

25、，KmKm增大增大 （2 2）非競爭性抑制：非競爭性抑制：VmaxVmax減小，減小，KmKm不變不變 （3 3）反競爭性抑制：反競爭性抑制：VmaxVmax減小，減小，KmKm減小減小可逆抑制可逆抑制競爭性抑制競爭性抑制n抑制劑與底物競爭與酶的活性中抑制劑與底物競爭與酶的活性中心心 的的相同的部位結(jié)合相同的部位結(jié)合，從而阻礙，從而阻礙底物與酶的結(jié)合，這種抑制作用底物與酶的結(jié)合，這種抑制作用稱為競爭性抑制作用。稱為競爭性抑制作用。競爭性抑制競爭性抑制競爭性抑制競爭性抑制n作用特點作用特點 1. 1.抑制劑與底物結(jié)構(gòu)相似抑制劑與底物結(jié)構(gòu)相似, ,競爭酶的競爭酶的活性中心?；钚灾行?。 2. 2.抑

26、制程度取決于抑制劑的濃度和與抑制程度取決于抑制劑的濃度和與酶的親和力酶的親和力, ,又取決于底物的濃度和與酶的又取決于底物的濃度和與酶的親和力親和力, ,即即 I/SI/S。 3. 3.動力學(xué)特點是動力學(xué)特點是KmKm增大增大, ,VmVm不變不變。 Vm S v= Km（1 + I/Ki ）+ S競爭性抑制劑在臨床治療方面十分重要。不少競爭性抑制劑在臨床治療方面十分重要。不少有療效的藥物實際上就是酶的競爭性抑制劑。有療效的藥物實際上就是酶的競爭性抑制劑。 磺胺類藥物磺胺類藥物治療細菌性傳染病的有效藥物。治療細菌性傳染病的有效藥物。它能抑制細菌的生長繁殖，而不傷害人和畜它能抑制細菌的生長繁殖，

27、而不傷害人和畜禽。細菌體內(nèi)的禽。細菌體內(nèi)的葉酸合成酶葉酸合成酶能夠催化能夠催化對氨基對氨基苯甲酸苯甲酸變成變成葉酸。磺胺類藥物，葉酸?；前奉愃幬?，由于與由于與對氨對氨基苯甲酸基苯甲酸的結(jié)構(gòu)非常相似，因此對的結(jié)構(gòu)非常相似，因此對葉酸合成葉酸合成酶酶有競爭性抑制作用。人和畜禽能夠利用食有競爭性抑制作用。人和畜禽能夠利用食物中的葉酸，而細菌不能利用外源的葉酸，物中的葉酸，而細菌不能利用外源的葉酸，必須自己合成。一旦合成葉酸的反應(yīng)受阻，必須自己合成。一旦合成葉酸的反應(yīng)受阻，則細菌由于缺乏葉酸，便停止生長繁殖。因則細菌由于缺乏葉酸，便停止生長繁殖。因此，磺胺類藥物有抑制細菌生長繁殖的作用，此，磺胺類藥物

28、有抑制細菌生長繁殖的作用，而不傷害人和畜而不傷害人和畜n概念：酶可以同時與底物和抑制劑相結(jié)合，概念：酶可以同時與底物和抑制劑相結(jié)合，兩者無競爭作用兩者無競爭作用n作用特點：作用特點： ES+I ESI ES+I ESI EI+S EIS EI+S EIS 抑制作用不能用提高底物濃度來解除抑制作用不能用提高底物濃度來解除n抑制特點：抑制特點： Km Km 不變不變 VmVm 降低降低非競爭性抑制非競爭性抑制非競爭性抑制非競爭性抑制反競爭性抑制反競爭性抑制n概念：概念： 只有在酶與底物結(jié)合形成酶只有在酶與底物結(jié)合形成酶- -底物復(fù)合物底物復(fù)合物后抑制劑才能結(jié)合，從而抑制酶的活性，底后抑制劑才能結(jié)合，從而抑制酶的活性，底物的存在是抑制劑與酶結(jié)合的先決條件，故物的存在是抑制劑與酶結(jié)