反應(yīng)速度為最大值的一半時(shí)的底物濃度課件

第八章酶通論第八章酶通論1酶

enzyme生命體內(nèi)催化化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)：新陳代謝是生命的基礎(chǔ)，構(gòu)成生命代謝的物質(zhì)和能量的變化，都是在酶的催化下進(jìn)行——生命的活動(dòng)伴隨著酶的存在而進(jìn)行。希臘語(yǔ)原意:

inyeast*細(xì)胞中大部分球蛋白為酶酶enzyme生命體內(nèi)催化化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)：2八千年以前我國(guó)人民在開(kāi)始利用酶公元前21世紀(jì)夏禹時(shí)代人們會(huì)釀酒1814公元前12世紀(jì)周代已能制作飴糖和醬2000多年前春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期用曲治療消化不良疾病1810年JasephGaylussac發(fā)現(xiàn)酵母可將糖轉(zhuǎn)化為酒精1833年P(guān)ayen&Persoz從麥芽抽提液得到了ferment（酵素）,可使淀粉水解成可溶性糖，稱(chēng)之為diastase【即現(xiàn)在的amylase】1835-1837年Berzelius提出催化作用的概念

ferment起的是催化作用酶學(xué)研究史(1)八千年以前我國(guó)人民在開(kāi)始利用酶酶學(xué)研究史(1)31857年P(guān)asteur認(rèn)為發(fā)酵酒精發(fā)酵是酵母細(xì)胞活動(dòng)的結(jié)果只有活的酵母細(xì)胞才能進(jìn)行發(fā)酵（而Liebig認(rèn)為發(fā)酵是由溶解于酵母細(xì)胞中的酶引起）1857年Kuhne給酶一個(gè)統(tǒng)一名字：Enzyme1897年Buchner兄弟制備了不含酵母細(xì)胞的抽提液，并證明其亦能使糖發(fā)酵，說(shuō)明發(fā)酵與細(xì)胞活動(dòng)無(wú)關(guān)---發(fā)酵是酶作用的化學(xué)本質(zhì)。(獲1910年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)）1926年Sumner得到了Urease的結(jié)晶，證實(shí)其蛋白質(zhì)性質(zhì)1930-1936年Northrop和Kunitz證實(shí)酶是一種蛋白質(zhì)(Sumner,Northrop和Kunitz獲1949年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng))80年代初Cech和Altamn發(fā)現(xiàn)了具有催化功能的RNA—核酶,打破了酶是蛋白質(zhì)的傳統(tǒng)概念(Cech和Altamn獲1989年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng))1986年Schultz和Lerner研制成抗體酶酶學(xué)研究史(2)1857年P(guān)asteur認(rèn)為發(fā)酵酒精發(fā)酵是酵母細(xì)胞活動(dòng)的4（一）酶和一般催化劑的比較

具有共同性：能加快化學(xué)反應(yīng)

酶本身在反應(yīng)前后不發(fā)生變化（一）酶和一般催化劑的比較

具有共同性：能加快化學(xué)反應(yīng)

酶5（二）酶作為生物催化劑的特點(diǎn)1、酶易失活使蛋白質(zhì)等生物大分子變性因素可引起酶的失活2、酶具有高催化效率（以消化食物為例）酶的轉(zhuǎn)換數(shù)（kcat)：表示酶的催化效率，指一定條件下每秒每個(gè)酶分子轉(zhuǎn)換底物的分子數(shù)，或每秒每微摩爾酶分子轉(zhuǎn)換底物的微摩爾數(shù)。（大多數(shù)：1—104）3、酶催化反應(yīng)具有高度專(zhuān)一性4、酶的活性易受調(diào)節(jié)和控制（二）酶作為生物催化劑的特點(diǎn)1、酶易失活6二、酶的化學(xué)本質(zhì)及組成（二）酶的化學(xué)組成（僅就蛋白酶）（1）單純蛋白（2）綴合蛋白：全酶=脫輔酶（酶蛋白）+輔因子

（一）酶的化學(xué)本質(zhì)除具有催化活性的RNA酶，其它都是蛋白質(zhì)；近來(lái)有報(bào)道有DNA亦具有催化作用。二、酶的化學(xué)本質(zhì)及組成（二）酶的化學(xué)組成（僅就蛋白酶）（一）7酶的化學(xué)本質(zhì)及組成輔基，prostheticgroup輔酶，co-enzyme共價(jià)結(jié)合非共價(jià)結(jié)合Cofactor輔因子酶蛋白與底物結(jié)合，決定酶催化的專(zhuān)一性輔酶在酶催化中起傳遞電子、原子和某些化學(xué)基團(tuán)作用酶的化學(xué)本質(zhì)及組成輔基，prostheticgroup輔8（三）單體酶、寡聚酶、多酶復(fù)合體根據(jù)肽鏈或亞基構(gòu)成：1、單體酶：一條多肽鏈構(gòu)成2、寡聚酶：兩個(gè)或兩個(gè)以上亞基組成3、多酶復(fù)合體：幾種酶靠非共價(jià)鍵彼此嵌合形成所有相關(guān)反應(yīng)依次連接，有得于一系列反應(yīng)的連續(xù)進(jìn)行（三）單體酶、寡聚酶、多酶復(fù)合體根據(jù)肽鏈或亞基構(gòu)成：9三、酶的命名及分類(lèi)(一）習(xí)慣命名法（1961年以前）:1、根據(jù)其催化底物來(lái)命名：如淀粉酶2、根據(jù)所催化反應(yīng)的性質(zhì)來(lái)命名：如脫氫酶3、結(jié)合上述兩個(gè)原則來(lái)命名：如琥珀酸脫氫酶4、有時(shí)在這些命名基礎(chǔ)上加上酶的來(lái)源或其它特點(diǎn)。三、酶的命名及分類(lèi)(一）習(xí)慣命名法（1961年以前）:10（二）國(guó)際系統(tǒng)命名法系統(tǒng)名稱(chēng)包括底物名稱(chēng)、構(gòu)型、反應(yīng)性質(zhì)，最后加一個(gè)酶字。例如：習(xí)慣名稱(chēng):谷丙轉(zhuǎn)氨酶系統(tǒng)名稱(chēng):丙氨酸：

-酮戊二酸氨基轉(zhuǎn)移酶酶催化的反應(yīng):谷氨酸+丙酮酸

-酮戊二酸+丙氨酸（二）國(guó)際系統(tǒng)命名法系統(tǒng)名稱(chēng)包括底物名稱(chēng)、構(gòu)型、反應(yīng)性質(zhì)，最11編號(hào)例如：EC1.2.31：表示氧化還原酶EC（EnzymeCommision)號(hào)的第一個(gè)數(shù)字1.oxidoreductase氧化還原酶類(lèi)2.transferase轉(zhuǎn)移酶類(lèi)3.hydrolase水解酶類(lèi)4.lyase裂合酶類(lèi)5.isomerase異構(gòu)酶類(lèi)6.ligase/synthetase連接酶（合成酶）類(lèi)（三）國(guó)際系統(tǒng)分類(lèi)法及酶的編號(hào)編號(hào)例如：EC1.2.31：表示氧化還原酶（三）國(guó)際系12（四）六大酶的特征和舉例氧化-還原酶催化氧化-還原反應(yīng)。主要包括（1）脫氫酶類(lèi)（2）氧化酶類(lèi)（加氧反應(yīng)）如：乳酸(Lactate)脫氫酶催化乳酸的脫氫反應(yīng)。(1)氧化還原酶Oxidoreductase（四）六大酶的特征和舉例氧化-還原酶催化氧化-還原反應(yīng)。(113轉(zhuǎn)移酶催化基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)，即將一個(gè)底物分子的基團(tuán)或原子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)底物的分子上。

例如，谷丙轉(zhuǎn)氨酶催化的氨基轉(zhuǎn)移反應(yīng)。(2)轉(zhuǎn)移酶Transferase轉(zhuǎn)移酶催化基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)，即將一個(gè)底物分子的基團(tuán)或原子轉(zhuǎn)移到另14水解酶催化底物的加水分解反應(yīng)。主要包括淀粉酶、蛋白酶、核酸酶及脂酶等。例如，脂肪酶(Lipase)催化的脂的水解反應(yīng)：(3)水解酶hydrolase水解酶催化底物的加水分解反應(yīng)。(3)水解酶hydrol15裂合酶催化從底物分子中移去一個(gè)基團(tuán)或原子形成雙鍵的反應(yīng)及其逆反應(yīng)。主要包括醛縮酶、水化酶及脫氨酶等。例如，延胡索酸水合酶催化的反應(yīng)。(4)裂合酶Lyase裂合酶催化從底物分子中移去一個(gè)基團(tuán)或原子形成雙鍵的反應(yīng)及其逆16異構(gòu)酶催化各種同分異構(gòu)體的相互轉(zhuǎn)化，即底物分子內(nèi)基團(tuán)或原子的重排過(guò)程。

例如，6-磷酸葡萄糖異構(gòu)酶催化的反應(yīng)。(5)異構(gòu)酶Isomerase異構(gòu)酶催化各種同分異構(gòu)體的相互轉(zhuǎn)化，即底物分子內(nèi)基團(tuán)或原子的17連接酶，又稱(chēng)為合成酶，能夠催化C-C、C-O、C-N以及C-S鍵的形成反應(yīng)。這類(lèi)反應(yīng)必須與ATP分解反應(yīng)相互偶聯(lián)。A+B+ATP+H-O-H===A

B+ADP+Pi

例如，丙酮酸羧化酶催化的反應(yīng)。丙酮酸+CO2

草酰乙酸(6)連接酶LigaseorSynthetase連接酶，又稱(chēng)為合成酶，能夠催化C-C、C-O、C-N以及C18四、酶的專(zhuān)一性1、結(jié)構(gòu)專(zhuān)一性（1）絕對(duì)專(zhuān)一性：只作用于一種底物（2）相對(duì)專(zhuān)一性：基團(tuán)專(zhuān)一性；鍵專(zhuān)一性2、立體異構(gòu)專(zhuān)一性（1）旋光異構(gòu)專(zhuān)一性：L-型，D-型（2）幾何異構(gòu)專(zhuān)一性：順?lè)词剿?、酶的?zhuān)一性1、結(jié)構(gòu)專(zhuān)一性19*幾種常見(jiàn)蛋白酶的專(zhuān)一性1、羧肽酶2、氨肽酶3、胃蛋白酶：—芳香族或疏水AA的羧基或氨基形成的肽鍵4、胰凝乳蛋白酶：——芳香AA（或較大非極性側(cè)鏈AA）-CO-

-5、彈性蛋白酶：——Ala(Gly及短鏈脂肪族AA）-CO-

-6、胰蛋白酶：——Lys(Arg)-CO-

-7、糜蛋白酶：——Phe(Trp或Tyr)-CO-

-*幾種常見(jiàn)蛋白酶的專(zhuān)一性1、羧肽酶20（1）鎖鑰學(xué)說(shuō)：認(rèn)為整個(gè)酶分子的天然構(gòu)象是具有剛性結(jié)構(gòu)的，酶表面具有特定的形狀。酶與底物的結(jié)合如同一把鑰匙對(duì)一把鎖一樣(二)酶作用專(zhuān)一性的機(jī)制

（1）鎖鑰學(xué)說(shuō)：認(rèn)為整個(gè)酶分子的天然構(gòu)象是具有剛性結(jié)構(gòu)的，酶21（2）誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)該學(xué)說(shuō)認(rèn)為酶表面并沒(méi)有一種與底物互補(bǔ)的固定形狀，而只是由于底物的誘導(dǎo)才形成了互補(bǔ)形狀.（2）誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)該學(xué)說(shuō)認(rèn)為酶表面并沒(méi)有一種與底物互補(bǔ)的固定22五、酶的活力測(cè)定和分離純化（一）酶活力測(cè)定1、酶活力：是指催化某一化學(xué)反應(yīng)的能力，可用在一定條件下所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率表示。通常用單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物生成量表示。一般用初速率測(cè)定酶的活力，因?yàn)榇藭r(shí)反應(yīng)速度與酶量呈線性關(guān)系。五、酶的活力測(cè)定和分離純化（一）酶活力測(cè)定232、酶活力單位規(guī)定：（U)酶活力大小即酶含量多少，用酶活力單位表示，即酶單位（U）。酶單位定義：一定條件下，一定時(shí)間內(nèi)將一定量的底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需酶量。酶含量用U/g或U/ml酶制劑表示。（1）國(guó)際單位（IU）：25℃下，每分鐘催化1mol底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需酶量為一個(gè)活力單位。1IU=1mol/min（2）Kat單位（1972年國(guó)際酶學(xué)委員會(huì)規(guī)定）：每秒催化1mol底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需酶量。1Kat=60×106IU不同的酶在實(shí)際催化中其活力有不同的規(guī)定。2、酶活力單位規(guī)定：（U)24（二）酶的分離和純化*分離純化遵守的重要原則：1、低溫2、防巰基氧化3、防金屬離子衡量分離純化效果用如下一些指標(biāo)：酶的分離純化指標(biāo)：（1）總活力=活力單位數(shù)/（mL酶液）

×總體積（mL)（2）比活力=總活力（U）/總蛋白（mg）（3）純化倍數(shù)=每次比活力/第一次比活力（4）回收率=每次總活力/第一次總活力（二）酶的分離和純化*分離純化遵守的重要原則：25酶的活力單位:1Kat定義為mol/sec的酶酶的分離純化過(guò)程中一定要隨時(shí)追蹤酶的活性比活:specificactivity酶單位數(shù)(U)/mg蛋白質(zhì)酶的活力單位:酶的分離純化過(guò)程中一定要隨時(shí)追蹤酶的活性比活:26六、核酶（ribozyme)1、發(fā)現(xiàn)：1980s,Cech和Altman各自獨(dú)立發(fā)現(xiàn)RNA具有生物催化功能。共獲1989年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。2、定義：具有催化功能的RNA分子。*近來(lái)發(fā)現(xiàn)某些DNA分子也具有催化活性，酶的概念進(jìn)一擴(kuò)展。六、核酶（ribozyme)1、發(fā)現(xiàn)：1980s,Cech27七、抗體酶1、發(fā)現(xiàn)：1986年Schultz和Lerner兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室同時(shí)在美國(guó)Science上發(fā)表論文，報(bào)道成功得到具有酶催化活性的抗體。2、定義：具有催化功能的抗體。七、抗體酶1、發(fā)現(xiàn)：1986年Schultz和Lerner兩28八、酶工程簡(jiǎn)介1、定義：指酶的生產(chǎn)、純化、固定化技術(shù)、酶分子結(jié)構(gòu)的修飾及在工農(nóng)醫(yī)和理論研究方面的應(yīng)用。2、化學(xué)酶工程（初級(jí)酶工程）（1）天然酶（2）化學(xué)修飾酶：通過(guò)對(duì)酶分子的化學(xué)修飾改善酶的性能。（3）固定化酶：用物化方法處理酶，使之不溶于水，但仍具酶活性。（4）人工模擬酶：用化學(xué)方法合成人工酶催化劑。八、酶工程簡(jiǎn)介1、定義：指酶的生產(chǎn)、純化、固定化技術(shù)、酶分子29酶工程簡(jiǎn)介3、生物工程酶（高級(jí)酶工程）：是酶學(xué)和DNA重組技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。（1）克隆酶：用基因工程技術(shù)大量生產(chǎn)的酶。（2）突變酶：進(jìn)行遺傳修飾。（3）設(shè)計(jì)新酶基因，合成自然界不曾有

的酶。酶工程簡(jiǎn)介3、生物工程酶（高級(jí)酶工程）：是酶學(xué)30第九章酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)1、概念：酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)是研究酶促反應(yīng)的速率及影響此速率的各因素的科學(xué)。2、影響因素：（1）底物濃度（2）抑制劑：構(gòu)成對(duì)酶的抑制作用（3）溫度（4）pH值（5）激活劑第九章酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)1、概念：酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)是研究酶促反31在低底物濃度時(shí),反應(yīng)速度與底物濃度成正比，表現(xiàn)為一級(jí)反應(yīng)特征。隨著底物濃度，反應(yīng)速率不再按正比升高，反應(yīng)表現(xiàn)為混合級(jí)反應(yīng)。當(dāng)?shù)孜餄舛冗_(dá)到一定值，幾乎所有的酶都與底物結(jié)合后，反應(yīng)速度達(dá)到最大值（Vmax），此時(shí)再增加底物濃度，反應(yīng)速度不再增加，表現(xiàn)為零級(jí)反應(yīng)。一、底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響酶催化的反應(yīng)速率變化現(xiàn)象在低底物濃度時(shí),反應(yīng)速度與底物濃度成正比，表現(xiàn)為一級(jí)反應(yīng)特32（一）中間絡(luò)合物學(xué)說(shuō)根據(jù)上述反應(yīng)現(xiàn)象，Henri和Wurtz提出酶--底物中中間復(fù)合物學(xué)說(shuō)：

在酶催化的反應(yīng)中，第一步是酶與底物形成酶－底物中間復(fù)合物。當(dāng)?shù)孜锓肿釉诿缸饔孟掳l(fā)生化學(xué)變化后，中間復(fù)合物再分解成產(chǎn)物和酶。E+S====E-S

P+E

許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)（P355-356)證明了E－S復(fù)合物的存在。E－S復(fù)合物形成的速率與酶和底物的性質(zhì)有關(guān)。（一）中間絡(luò)合物學(xué)說(shuō)33根據(jù)中間復(fù)合物學(xué)說(shuō)假設(shè)E+SES的平衡迅速建立（平衡態(tài)）反應(yīng)初速由最高速度與底物濃度決定

v=Vmaxf([S])y=f(x)

v=Vmax/(1+Ks/[S])Ks為ES解離常數(shù)

或

v=（米氏方程）1、Michaelis-Menten方程(1913年)Vmax[S]Ks+[S]根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推導(dǎo)S+EESE+P（二）酶促反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程根據(jù)34穩(wěn)態(tài)理論Briggs&Haldane提出穩(wěn)態(tài)理論，對(duì)米氏方程修正：E+SESP+E反應(yīng)分上述兩步進(jìn)行，均可逆；反應(yīng)進(jìn)行一段進(jìn)間后，復(fù)合物ES生成速率與分解速率相等，濃度保持不變，這種反應(yīng)狀態(tài)稱(chēng)為穩(wěn)態(tài)。k1k2k3k4穩(wěn)態(tài)理論Briggs&Haldane提出穩(wěn)態(tài)理論，對(duì)米氏35酶催化的反應(yīng)中各成份的變化S+EESE+PS:substanceP:productE:enzyme發(fā)最初的一段時(shí)間虛線之間為穩(wěn)態(tài)酶催化的反應(yīng)中各成份的變化S+EES36Briggs&Haldane提出穩(wěn)態(tài)理論，對(duì)米氏方程修正：E+SESP+Ek1([E]-[ES])[S]=k2[ES]+k3[ES]k2+k3([E]-[ES])[S]k1[ES][ES]=[E][S]/(Km+[S]),Km=(k2+k3)/k1

因?yàn)?/p>

v=k3[ES],

而Vmax=k3[E]所以v=Vmax[S]/(Km+[S])Michaelis-Menten方程(1925年)k1k2k3k4=*反應(yīng)初速度階段，產(chǎn)物濃度很低，K4這一步忽略不計(jì)。Briggs&Haldane提出穩(wěn)態(tài)理論，對(duì)米氏方程修正37米氏方程曲線米氏方程曲線38米氏方程Km即為米氏常數(shù)，Vmax為最大反應(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)物理意義：反應(yīng)速度為最大值的一半時(shí)的底物濃度。因此,米氏常數(shù)的單位為mol/L。米氏方程Km即為米氏常數(shù)，當(dāng)反應(yīng)速度等于最大速度一半時(shí),即392、動(dòng)力學(xué)參數(shù)的意義（1）米氏常數(shù)的意義A、Km是酶的一個(gè)重要的特征物理常數(shù)：Km大小只與酶性質(zhì)有關(guān)，與酶濃度無(wú)關(guān)。Km隨測(cè)定底物、反應(yīng)溫度、pH及離子強(qiáng)度而變化。B、

Km可判斷酶的專(zhuān)一性和天然底物1/Km值近似表示酶與底物之間的親和程度：1/Km值大表示親和程度大;1/Km值小表示親和程度低。（條件：k3<<k2）2、動(dòng)力學(xué)參數(shù)的意義（1）米氏常數(shù)的意義40（2）Vmax和k3(kcat)的意義一定酶濃度下，酶對(duì)特定底物的Vmax是一個(gè)常數(shù)，不同底物及其它條件也影響其數(shù)值。K3表示當(dāng)酶被底物飽和時(shí)每秒每個(gè)酶分子轉(zhuǎn)換底物的分子數(shù)，又稱(chēng)轉(zhuǎn)換數(shù)，通常稱(chēng)催化常數(shù)（kcat),其值越大，表明催化效率越高。Kcat/Km值：可以比較不同酶或同一種酶催化不同底物的催化效率。（2）Vmax和k3(kcat)的意義41Lineweaver-Burkplot(雙倒數(shù)作圖)

1/v

=Km/Vmax

×1/[S]+1/Vmax

3、利用作圖法測(cè)定Km和VmaxLineweaver-Burkplot(雙倒數(shù)作圖)1/42反應(yīng)速度為最大值的一半時(shí)的底物濃度課件43反應(yīng)速度為最大值的一半時(shí)的底物濃度課件44（三）（多）雙底物的酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)1、序列反應(yīng)：底物的結(jié)合和產(chǎn)物的釋放有一定的順序，產(chǎn)物不能在底物完全結(jié)合前釋放。（1）有序反應(yīng)：參與反應(yīng)的兩底物有序與酶結(jié)合進(jìn)行反應(yīng)。（2）隨機(jī)反應(yīng)：參與反應(yīng)的兩底物隨機(jī)與酶結(jié)合進(jìn)行反應(yīng)。2、乒乓反應(yīng)上述反應(yīng)機(jī)制見(jiàn)364-365頁(yè)圖示。（三）（多）雙底物的酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)1、序列反應(yīng)：底物的結(jié)合和45二、酶的抑制作用幾個(gè)概念（P368）：1、失活作用；酶已變性2、抑制作用：酶未變性3、抑制劑4、變性劑（一）抑制程度表示方法：P368二、酶的抑制作用幾個(gè)概念（P368）：46（二）抑制作用的類(lèi)型1、不可逆抑制抑制劑與酶反應(yīng)中心的活性基團(tuán)以共價(jià)形式結(jié)合，引起酶的永久性失活。如有機(jī)磷毒劑二異丙基氟磷酸酯。不能通過(guò)透析、超濾等物理方法去除抑制劑而恢復(fù)酶的活性。

（二）抑制作用的類(lèi)型1、不可逆抑制472、可逆抑制抑制劑與酶蛋白以非共價(jià)方式結(jié)合，引起酶活性暫時(shí)性喪失。抑制劑可以通過(guò)透析等方法被除去，并且能部分或全部恢復(fù)酶的活性。根椐抑制劑與底物的關(guān)系，又可以分為三類(lèi)。2、可逆抑制48(1)競(jìng)爭(zhēng)性抑制某些抑制劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)與底物相似，因而能與底物競(jìng)爭(zhēng)與酶活性中心結(jié)合。當(dāng)抑制劑與活性中心結(jié)合后，底物被排斥在反應(yīng)中心之外，其結(jié)果是酶促反應(yīng)被抑制了。競(jìng)爭(zhēng)性抑制通?？梢酝ㄟ^(guò)增大底物濃度，即提高底物的競(jìng)爭(zhēng)能力來(lái)消除。(1)競(jìng)爭(zhēng)性抑制某些抑制劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)與底物相似，因而能與底49競(jìng)爭(zhēng)性抑制競(jìng)爭(zhēng)性抑制50(2)非競(jìng)爭(zhēng)性抑制酶可同時(shí)與底物及抑制劑結(jié)合，引起酶分子構(gòu)象變化，并導(dǎo)至酶活性下降。由于這類(lèi)物質(zhì)并不是與底物競(jìng)爭(zhēng)與活性中心的結(jié)合，所以稱(chēng)為非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑。如某些金屬離子（Cu2+、Ag+、Hg2+），通常能與酶分子的調(diào)控部位中的-SH基團(tuán)作用，改變酶的空間構(gòu)象，引起非競(jìng)爭(zhēng)性抑制。(2)非競(jìng)爭(zhēng)性抑制酶可同時(shí)與底物及抑制劑結(jié)合，引起酶分子構(gòu)51非競(jìng)爭(zhēng)性抑制非競(jìng)爭(zhēng)性抑制52(3)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。反競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用常見(jiàn)于多底物反應(yīng)中，而在單底物反應(yīng)中少見(jiàn)。(3)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。53競(jìng)爭(zhēng)性抑制(Competitiveinhibition):E+SESE+P+IKiEI反競(jìng)爭(zhēng)性抑制(Uncompetitiveinhibition):E+SESE+P+IKiESI

酶反應(yīng)的三種不同抑制Ki=[E]*[I]/[EI],Eo=E+EI+ESEo=E+ESI+ES競(jìng)爭(zhēng)性抑制(Competitiveinhibition):54非競(jìng)爭(zhēng)抑制(Noncompetitiveinhibition):E+SESE+P+IKi

+IKiEI

ESI

非競(jìng)爭(zhēng)抑制(Noncompetitiveinhibitio55不同類(lèi)型抑制作用的米氏方程不同類(lèi)型抑制作用的米氏方程56I競(jìng)爭(zhēng)性抑制反競(jìng)爭(zhēng)性抑制非競(jìng)爭(zhēng)性抑制I競(jìng)爭(zhēng)性抑制反競(jìng)爭(zhēng)性抑制非競(jìng)爭(zhēng)性抑制57（五）一些重要的酶的抑制劑1、不可逆抑制劑（1）非專(zhuān)一性不可逆抑制劑：作用于酶的一類(lèi)或幾類(lèi)基團(tuán)，作用后引起酶失活。（2）專(zhuān)一性不可逆抑制劑作用于某一種酶活必部位的必需基團(tuán)，作用后引起酶失活。2、可逆抑制劑最重要和最常見(jiàn)的是競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑。（五）一些重要的酶的抑制劑1、不可逆抑制劑58非專(zhuān)一性不可逆抑制劑（1）有機(jī)磷化合物：能抑制某些蛋白酶及酯酶活力，與酶分子活性部位的絲氨酸共價(jià)結(jié)合，抑制膽堿酯酶活力。常見(jiàn)：DFP、敵敵畏、敵百蟲(chóng)、對(duì)硫磷等。（2）有機(jī)汞、有機(jī)砷化合物：與酶分子中半胱氨酸殘基結(jié)合，抑制含巰基的酶。（3）重金屬鹽（4）烷化試劑：含活潑的鹵素原子與酶作用。（5）氰化物、硫化物和CO：能與酶中金屬離子形成較為穩(wěn)定的化合物，抑制酶活性。（6）青霉素；與糖肽轉(zhuǎn)肽酶活性部位絲氨酸羥基結(jié)合，使酶失活。非專(zhuān)一性不可逆抑制劑（1）有機(jī)磷化合物：能抑制某些蛋白酶及酯59專(zhuān)一性不可逆抑制劑（1）Ks型不可逆抑制劑：具有底物類(lèi)似的結(jié)構(gòu)，可和酶結(jié)合，同時(shí)帶的一個(gè)活潑的化學(xué)基團(tuán)，能與酶分子中必需基團(tuán)反應(yīng)進(jìn)行化學(xué)修飾，抑制酶活性。（2）kcat型不可逆抑制劑：不但具有天然底物的類(lèi)似結(jié)構(gòu)，且本身是酶的底物，能與酶結(jié)合發(fā)生類(lèi)似于底物的變化，還有一個(gè)潛伏反應(yīng)基團(tuán)，當(dāng)酶對(duì)它進(jìn)行催化時(shí)，該反應(yīng)基團(tuán)暴露，作用于酶的必需基團(tuán)或酶的輔基，使酶不可逆失活，又稱(chēng)為自殺性底物。專(zhuān)一性不可逆抑制劑（1）Ks型不可逆抑制劑：具有底物類(lèi)似的結(jié)60可逆抑制劑最常見(jiàn)的是競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑。（1）對(duì)氨基苯磺酰胺：是對(duì)氨基苯甲酸的競(jìng)爭(zhēng)性類(lèi)似物。抑制二氫葉酸合成酶的對(duì)對(duì)氨基苯甲酸的催化合成二氫葉酸的活性。（2）過(guò)渡態(tài)底物類(lèi)似物：與過(guò)渡態(tài)底物相似，能障小，與酶結(jié)合容易。其與酶結(jié)合能力遠(yuǎn)大于底物與酶的結(jié)合。從而起抑制作用?？赡嬉种苿┳畛Ｒ?jiàn)的是競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑。61三、溫度的影響一方面是溫度升高,酶促反應(yīng)速度加快。另一方面,溫度升高,酶的高級(jí)結(jié)構(gòu)將發(fā)生變化或變性，導(dǎo)致酶活性降低甚至喪失。因此大多數(shù)酶都有一個(gè)最適溫度。在最適溫度條件下,反應(yīng)速度最大。最適溫度不是酶的特征性常數(shù)，隨多種因素互會(huì)改變。P379三、溫度的影響一方面是溫度升高,酶促反應(yīng)速度加快。62四、pH的影響在一定的pH下,酶具有最大的催化活性,通常稱(chēng)此pH為最適pH。pH影響酶活力的原因：（1）構(gòu)象改變（2）解離狀態(tài)：酶的解離，底物解離四、pH的影響在一定的pH下,酶具有最大的催化活性,63如何解釋酶活性與pH的變化關(guān)系，假如其最大活性在pH=4或pH=11時(shí)，酶活性可能涉及那些氨基酸側(cè)鏈？

解答：(1)過(guò)酸、過(guò)堿影響酶蛋白的構(gòu)象，甚至使酶變性失活。(2)pH改變不劇烈時(shí)，影響底物分子的解離狀態(tài)和酶分子的解離狀態(tài)，從而影響酶對(duì)底物的結(jié)合與催化。(3)pH影響酶分子中另一些基團(tuán)的解離，這些基團(tuán)的解離狀態(tài)與酶的專(zhuān)一性及酶分子的活性中心構(gòu)象有關(guān)。如果酶的最大活性在pH=4時(shí)，可能涉及酸性氨基酸：天冬氨酸、谷氨酸；如果酶的最大活性在pH=11時(shí)，可能涉及堿性氨基酸：賴(lài)氨酸、組氨酸和精氨酸。

如何解釋酶活性與pH的變化關(guān)系，假如其最大活性在pH=4或p64五、激活劑對(duì)酶的影響凡是能夠提高酶活性的物質(zhì)都稱(chēng)為酶的激活劑。大部分是無(wú)機(jī)離子和小分子有機(jī)化合物。如唾液淀粉酶的激活劑是：Cl-五、激活劑對(duì)酶的影響凡是能夠提高酶活性的物質(zhì)都稱(chēng)為酶的激活劑65習(xí)題Kcat酶工程固定化酶中間產(chǎn)物學(xué)說(shuō)金屬酶比活性

全酶與蛋白酶

多酶體系

輔基

誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)乳酸脫氫酶經(jīng)過(guò)透析后，其活性大大降低或消失，這是因?yàn)椋篈亞基解聚B酶蛋白變性C失去輔酶D缺乏底物與酶結(jié)合所需要的能量E以上都不對(duì)下列對(duì)酶的敘述，哪一項(xiàng)是正確的？A所有的蛋白質(zhì)都是酶B所有的酶均以有機(jī)化合物作為底物C所有的酶均需特異的輔助因子D所有的酶對(duì)其底物都具絕對(duì)特異性E上述都不對(duì)習(xí)題Kcat酶工程固定化酶中間產(chǎn)物學(xué)說(shuō)金屬酶66習(xí)題測(cè)酶活性時(shí)，反應(yīng)速度對(duì)底物應(yīng)呈：A一級(jí)反應(yīng)B混合級(jí)反應(yīng)C零級(jí)反應(yīng)D二級(jí)反應(yīng)

溫度對(duì)酶活性的影響是：A.低溫可使酶失活B.催化的反應(yīng)速度隨溫度的升高而升高C.最適溫度是酶的特征性常數(shù)D.最適溫度隨反應(yīng)的時(shí)間而有所變化E.以上都不對(duì)關(guān)于研究酶反應(yīng)速度應(yīng)以初速度為準(zhǔn)的原因中，哪項(xiàng)不對(duì)？A.反應(yīng)速度隨時(shí)間的延長(zhǎng)而下降，B.產(chǎn)物濃度的增加對(duì)反應(yīng)速度呈負(fù)反饋?zhàn)饔?，C.底物濃度與反應(yīng)速度成正比，D.溫度和pH有可能引起部分酶失活，E.測(cè)定初速度比較簡(jiǎn)單方便習(xí)題測(cè)酶活性時(shí)，反應(yīng)速度對(duì)底物應(yīng)呈：67習(xí)題*非競(jìng)爭(zhēng)抑制作用是：A.抑制劑與酶活性中心外的部位結(jié)合B.酶與抑制劑結(jié)合后，還可與底物結(jié)合C.酶與底物結(jié)合后，還可與抑制劑結(jié)合D.酶－底物－抑制劑復(fù)合物不能進(jìn)一步釋放產(chǎn)物E.以上都不對(duì)酶促反應(yīng)達(dá)最大速度后，增加底物濃度不能加快反應(yīng)速度的原因是：A.全部酶與底物結(jié)合成E-S復(fù)合體B.過(guò)量底物對(duì)酶有負(fù)反饋抑制C.過(guò)量底物與激活劑結(jié)合影響底物與酶的結(jié)合D.改變了化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)E.以上都不是底物濃度飽和后，再增加底物濃度，則A.反應(yīng)速度隨底物濃度的增加而增加B.隨著底物濃度的增加酶逐漸失活C.酶的結(jié)合部位被更多的底物占據(jù)D.再增加底物的濃度反應(yīng)速度不再增加E.形成酶—底物復(fù)合體增加習(xí)題*非競(jìng)爭(zhēng)抑制作用是：68習(xí)題有機(jī)磷農(nóng)藥

A.對(duì)酶有可逆性抑制作用B.可與酶活性中心上組氨酸的咪唑基結(jié)合，使酶失活C.可與酶活性中心上半胱氨酸的巰基結(jié)合使，酶失活D.能抑制膽堿乙?；窫.能抑制膽堿酯酶非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑的存在，使酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)改變?yōu)椋篈V不變，km變小BV不變，km變大CV變小，km變大DV變小，km不變EV變小，km變小FV變大，km變大

含唾液淀粉酶的唾液經(jīng)透析后，水解淀粉的能力顯著下降，其原因：A、酶變性失活B、失去Cl—C、失去Ca2+D、失去輔酶pH對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響，下列哪能項(xiàng)是正確的：ApH對(duì)酶促反應(yīng)速度影響不大B不同的酶有其不同的最適pHC酶的最適pH都在中性即pH=7左右D酶的活性隨pH的提高而增大EpH對(duì)酶促反應(yīng)速度影響最大的主要在于影響酶的等電點(diǎn)習(xí)題有機(jī)磷農(nóng)藥69