本校生化13級(jí)和16-13生物化學(xué)16酶

Km：米氏常數(shù)Vmax：最大反應(yīng)速度當(dāng)反應(yīng)速度等于最大速度一半時(shí),即V=1/2Vmax,Km=[S]米氏常數(shù)是反應(yīng)速度為最大值的一半時(shí)的底物濃度。米氏常數(shù)的單位為mol/L,或mmol/L.km是酶的一個(gè)基本的特征常數(shù)。其大小與酶的濃度無(wú)關(guān)，而與具體的底物有關(guān)，且隨著溫度、pH和離子強(qiáng)度而改變。從km可判斷酶的專一性和天然底物。Km最小的底物，通常就是該酶的最適底物，也就是天然底物。當(dāng)k2＞＞k3時(shí)，km的大小可以表示酶與底物的親和性。米式方程（Michaelis-Menten）

1Km11

=

+

V

Vmax[S]Vmax斜率=Km/Vmax-1/Km1/VmaxLineweaver-Burk作圖法（雙倒數(shù)作圖法）酶的抑制作用酶的抑制作用失活（inactivation）：酶是蛋白質(zhì)，凡可使酶蛋白變性而引起酶活力喪失的作用稱為失活。抑制（inhibition）：由于酶的必需基團(tuán)化學(xué)性質(zhì)的變化，但酶未變性，而引起酶活力的降低或喪失稱為抑制作用。抑制劑（inhibitor）：引起抑制作用的物質(zhì)稱為抑制劑。變性劑：無(wú)選擇性。抑制劑：有選擇性。相對(duì)活力分?jǐn)?shù)（殘余活力分?jǐn)?shù)）相對(duì)活力百分?jǐn)?shù)抑制分?jǐn)?shù)抑制百分?jǐn)?shù)抑制程度的表示方法不可逆的抑制作用（irreversibleinhibition）可逆的抑制作用（reversibleinhibition）：競(jìng)爭(zhēng)性抑制（competitiveinhibition）非競(jìng)爭(zhēng)性抑制（petitiveinhibition）反競(jìng)爭(zhēng)性抑制（petitiveinhibition）抑制作用的類型抑制劑與酶的必需基團(tuán)以共價(jià)鍵結(jié)合而引起酶活力喪失，不能用透析、超濾等物理方法除去抑制劑而使酶復(fù)活，稱為不可逆抑制。由于被抑制的酶分子受到不同程度的化學(xué)修飾，所以不可逆抑制也就是酶的修飾抑制。不可逆抑制不可逆抑制劑舉例：有機(jī)磷化合物(敵敵畏）羥基酶解毒------解磷定(PAM)重金屬離子及砷化合物（路易斯毒氣）巰基酶解毒------二巰基丙醇(BAL)路易士氣失活的酶巰基酶失活的酶酸BAL巰基酶BAL與砷劑結(jié)合物競(jìng)爭(zhēng)性抑制：抑制劑（I）和底物（S）競(jìng)爭(zhēng)酶的結(jié)合部位，從而影響了底物與酶的正常結(jié)合。因?yàn)槊傅幕钚圆课徊荒芡瑫r(shí)既與底物結(jié)合又與抑制劑結(jié)合，因而在底物和抑制劑之間產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)，形成一定的平衡關(guān)系。大多數(shù)競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑屬于底物類似物?？赡嬉种啤?jìng)爭(zhēng)性抑制+IEIE+SE+PES+++EESIESEIEP可逆抑制——競(jìng)爭(zhēng)性抑制*特點(diǎn)b)

抑制程度取決于抑制劑與酶的相對(duì)親和力及底物濃度；a)I與S結(jié)構(gòu)類似，競(jìng)爭(zhēng)酶的活性中心；c)

動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：Vmax不變，表觀Km增大。抑制劑↑

無(wú)抑制劑1/V1/[S]*舉例

丙二酸與琥珀酸競(jìng)爭(zhēng)琥珀酸脫氫酶琥珀酸琥珀酸脫氫酶FADFADH2延胡索酸琥珀酸

磺胺類藥物的抑菌機(jī)制磺胺類藥物是對(duì)氨基苯甲酸的類似物，與其競(jìng)爭(zhēng)細(xì)菌的二氫葉酸合成酶，從而使細(xì)菌不能產(chǎn)生生存必須的二氫葉酸。人可以直接利用食物中的葉酸，不受此類藥物的影響。二氫蝶呤啶＋對(duì)氨基苯甲酸＋谷氨酸二氫葉酸合成酶二氫葉酸可逆抑制——非競(jìng)爭(zhēng)性抑制底物和抑制劑同時(shí)和酶結(jié)合，兩者沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)作用。酶與抑制劑結(jié)合后，還可以與底物結(jié)合：EI+S→ESI；酶與底物結(jié)合后，還可以與抑制劑結(jié)合：ES+I→ESI。三元復(fù)合物ESI不能進(jìn)一步分解為產(chǎn)物，因此酶活力降低。這類抑制劑與酶活性部位以外的基團(tuán)結(jié)合，其結(jié)構(gòu)與底物無(wú)共同之處，這種抑制作用不能用增加底物濃度來(lái)解除抑制，故稱非競(jìng)爭(zhēng)性抑制?？赡嬉种啤歉?jìng)爭(zhēng)性抑制*反應(yīng)模式E+SESE+P+

S－S+

S－S+ESIEIEESEP+IEI+SEIS+I*特點(diǎn)抑制劑與酶活性中心外的必需基團(tuán)結(jié)合，底物與抑制劑之間無(wú)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系；抑制程度取決于抑制劑的濃度；動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：Vmax降低，表觀Km不變。抑制劑↑1/V1/[S]無(wú)抑制劑可逆抑制——反競(jìng)爭(zhēng)性抑制酶只有與底物結(jié)合后，才能與抑制劑結(jié)合，即ES+I→ESI，ESI不能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物P。反競(jìng)爭(zhēng)性抑制常見(jiàn)于多底物反應(yīng)中，在單底物反應(yīng)中比較少見(jiàn)。可逆抑制——反競(jìng)爭(zhēng)性抑制*反應(yīng)模式E+SE+PES+IESI++ESESESIEP*特點(diǎn)：a)

抑制劑只與酶－底物復(fù)合物結(jié)合；抑制程度取決于抑制劑的濃度及底物的濃度；動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：Vmax降低，表觀Km降低。抑制劑↑1/V1/[S]無(wú)抑制劑?各種可逆性抑制作用的比較

酶活性的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)方式：（1）通過(guò)改變酶的數(shù)量與分布來(lái)調(diào)節(jié)酶的活性。例如可以通過(guò)激素的作用抑制或促進(jìn)某一特定酶的表達(dá)，以增加或降低酶的濃度。（2）通過(guò)改變細(xì)胞內(nèi)已有的酶分子的活性來(lái)調(diào)節(jié)酶的活性。包括：改變酶的結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)節(jié)酶活性，如別構(gòu)調(diào)控、可逆的共價(jià)修飾、酶原的激活等。直接影響酶與底物的相互作用來(lái)調(diào)節(jié)酶的活性，如：競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑對(duì)酶活性的抑制等。酶的別構(gòu)調(diào)控許多酶除具有活性部位外，還具有調(diào)節(jié)部位，酶的調(diào)節(jié)部位可以與某些化合物可逆地非共價(jià)結(jié)合，使酶發(fā)生結(jié)構(gòu)的改變，進(jìn)而改變酶的催化活性，這種酶活性的調(diào)節(jié)方式稱為酶的別構(gòu)調(diào)控（allostericregulation）。具有別構(gòu)調(diào)控作用的酶稱為別構(gòu)酶。別構(gòu)酶通常為由多個(gè)亞基組成的寡聚酶。對(duì)酶分子具有別構(gòu)調(diào)節(jié)作用的化合物稱為效應(yīng)物（effector）。正效應(yīng)物：別構(gòu)激活劑：導(dǎo)致酶活性增加。負(fù)效應(yīng)物：別構(gòu)抑制劑：導(dǎo)致酶活性降低。酶的別構(gòu)調(diào)控同促效應(yīng)：酶的活性部位和調(diào)節(jié)部位是相同的。效應(yīng)物是底物，底物與別構(gòu)酶某一活性部位的結(jié)合通?？纱龠M(jìn)其它底物分子與該酶剩余活性部位的結(jié)合，導(dǎo)致酶促反應(yīng)效率的增加，這樣的同促效應(yīng)稱為正協(xié)同效應(yīng)。如果底物與酶某一活性部位的結(jié)合導(dǎo)致其它底物與該酶更難以結(jié)合，則稱為負(fù)協(xié)同效應(yīng)。酶的別構(gòu)調(diào)控異促效應(yīng)：酶的活性部位和調(diào)節(jié)部位是不同的，效應(yīng)物是非底物分子。反饋抑制（feedbackinhibition）在代謝過(guò)程中某些產(chǎn)物對(duì)催化該反應(yīng)的酶所起的抑制作用。反饋抑制可認(rèn)為是可逆抑制。ABCDP×大腸桿菌天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶（E.coliaspartatetranscarbamylase,ATCase）有催化活性的構(gòu)象無(wú)催化活性的構(gòu)象ATCase：別構(gòu)抑制劑：CTP，別構(gòu)激活劑：ATP和天冬氨酸(Asp)。[Asp]v+ATP+CTP+ATP使酶飽和V/2S0.51234ATCase的動(dòng)力學(xué)曲線ASPCTPATP飽和ATP可逆的共價(jià)修飾調(diào)節(jié)可逆的共價(jià)修飾指某種酶在其它酶的催化下，其肽鏈中某些基團(tuán)發(fā)生可逆的共價(jià)修飾作用，導(dǎo)致該酶在活性形式和非活性形式之間相互轉(zhuǎn)變，以達(dá)到調(diào)節(jié)酶活性的目的。這種酶也稱為共價(jià)調(diào)節(jié)酶。與別構(gòu)調(diào)控不同，可逆的共價(jià)修飾是酶對(duì)酶的作用，不是小分子效應(yīng)物對(duì)酶的作用。蛋白激酶介導(dǎo)的蛋白質(zhì)磷酸化作用酶原的激活在特定蛋白水解酶的催化作用下，酶原的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，形成酶的活性部位，變成有活性的酶，稱為酶原的激活（activationofzymogens）。酶原（zymogens）：生物體內(nèi)合成出的無(wú)活性的酶的前體。酶原激活是一個(gè)不可逆過(guò)程。

酶原激活的機(jī)理酶原分子構(gòu)象發(fā)生改變形成或暴露出酶的活性中心

一個(gè)或幾個(gè)特定的肽鍵斷裂，水解掉一個(gè)或幾個(gè)短肽在特定條件下賴?yán)i天天天天甘異賴?yán)i天天天天纈組絲SSSS46183甘異纈組絲SSSS腸激酶胰蛋白酶活性中心胰蛋白酶原的激活過(guò)程酶的活力測(cè)定和分離純化酶活力的測(cè)定酶活力（酶活性）：酶催化某一化學(xué)反應(yīng)的能力。大小用一定條件下，它所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率來(lái)表示。酶的活力單位：在一定條件和一定時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化一定底物為產(chǎn)物所需要酶的量，即酶單位（U）。這樣酶的含量就可以用每克酶制劑或每毫升酶制劑含有多少酶單位來(lái)表示（單位是U/g或U/ml）。酶的活力單位：

1961年，提出用“國(guó)際單位”（IU）表示酶活力，1個(gè)酶活力單位：在最適反應(yīng)條件下(25C,最適底物濃度和最適pH），每分鐘內(nèi)能轉(zhuǎn)化1微摩爾底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量。1IU=1m