酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)(有方程推導(dǎo)過(guò)程)

3.4酶促反響動(dòng)力學(xué)酶促反響動(dòng)力學(xué)(kineticsofenzyme-catalyzedreactions)是研究酶促反響速度及其影響因素的科學(xué)。酶促反響的影響因素主要包括酶的濃度、底物的濃度、pH、溫度、抑制劑和激活劑等。酶促反響動(dòng)力學(xué).一.酶濃度的影響在一定溫度和pH下，酶促反響在底物濃度大于100Km時(shí)，速度與酶的濃度呈正比。酶濃度對(duì)速度的影響機(jī)理：酶濃度增加，[ES]也增加，而V=k3[ES]，故反響速度增加。.二.溫度對(duì)酶促反響速度的影響酶促反響與其它化學(xué)反響一樣，隨溫度的增加，反響速度加快?；瘜W(xué)反響中溫度每增加10℃反響速度增加的倍數(shù)稱(chēng)為溫度系數(shù)Q10。一般的化學(xué)反響的Q10為2～3，而酶促反響的Q10為1～2。在一定范圍內(nèi)，反響速度到達(dá)最大時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度稱(chēng)為該酶促反響的最適溫度〔optimumtemperatureTm〕.一般動(dòng)物組織中的酶其最適溫度為35～40℃，植物與微生物中的酶其最適溫度為30～60℃，少數(shù)酶可達(dá)60℃以上，如細(xì)菌淀粉水解酶的最適溫度90℃以上。.溫度對(duì)酶促反響速度的影響機(jī)理：1.溫度影響反響體系中的活化分子數(shù)：溫度增加，活化分子數(shù)增加，反響速度增加。2.溫度影響酶的活性：過(guò)高的溫度使酶變性失活，反響速度下降。最適溫度不是酶的特征常數(shù)，因?yàn)橐环N酶的最適溫度不是一成不變的，它要受到酶的純度、底物、激活劑、抑制劑、酶反響時(shí)間等因素的影響。因此，酶的最適溫度與其它反響條件有關(guān)。..三.pH對(duì)酶促反響速度的影響大多數(shù)酶的活性受pH影響顯著，在某一pH下表現(xiàn)最大活力，高于或低于此pH，酶活力顯著下降。酶表現(xiàn)最大活力的pH稱(chēng)為酶的最適pH(optimumpHpHm)。典型的酶速度-pH曲線(xiàn)是較窄的鐘罩型曲線(xiàn)，但有的酶的速度-pH曲線(xiàn)并非一定呈鐘罩型。如胃蛋白酶和木瓜蛋白酶的速度-pH曲線(xiàn)。胃蛋白酶的速度-溫度曲線(xiàn)如以以下圖：.胃蛋白酶和葡萄糖-6-磷酸酶的pH活性曲線(xiàn)：..pH對(duì)酶促反響速度的影響機(jī)理：1、pH影響酶和底物的解離:酶的活性基團(tuán)的解離受pH影響，底物有的也能解離，其解離狀態(tài)也受pH的影響，在某一反響pH下，二者的解離狀態(tài)最有利于它們的結(jié)合，酶促反響表現(xiàn)出最大活力，此pH稱(chēng)為酶的最適pH；當(dāng)反響pH偏離最適pH時(shí)，酶促反響速度顯著下降。2、pH影響酶分子的構(gòu)象：過(guò)高或過(guò)低pH都會(huì)影響酶分子活性中心的構(gòu)象，或引起酶的變性失活。.

動(dòng)物體內(nèi)多數(shù)酶的最適pH值接近中性，但也有例外，如胃蛋白酶的最適pH約1.8，肝精氨酸酶最適pH約為9.8(見(jiàn)下表)。一些酶的最適pH.1902年，Henri用蔗糖酶水解蔗糖的實(shí)驗(yàn)中觀(guān)察到：在蔗糖酶酶的濃度一定的條件下測(cè)定底物〔蔗糖〕濃度對(duì)酶反響速度的影響,它們之間的關(guān)系呈現(xiàn)矩形雙曲線(xiàn)(rectangularhyperbola)。如以以下圖所示：四、底物濃度對(duì)反響速度的影響1、酶反響與底物濃度的關(guān)系..在底物濃度很低時(shí)，反響速度隨底物濃度的增加而急驟加快，兩者呈正比關(guān)系，表現(xiàn)為一級(jí)反應(yīng)。隨著底物濃度的升高，反響速度不再呈正比例加快，反響速度增加的幅度不斷下降。如果繼續(xù)加大底物濃度，反響速度不再增加，表現(xiàn)為零級(jí)反響。此時(shí)，無(wú)論底物濃度增加多大，反響速度也不再增加，說(shuō)明酶已被底物所飽和。所有的酶都有飽和現(xiàn)象，只是到達(dá)飽和時(shí)所需底物濃度各不相同而已。.為解釋酶被底物飽和現(xiàn)象，Michaelis和Menten做了大量的定量研究，積累了足夠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提出了酶促反響的動(dòng)力學(xué)方程：.[ES]生成速度：，[ES]分解速度：當(dāng)酶反應(yīng)體系處于恒態(tài)時(shí)：即：令：則：(1)經(jīng)整理得：由于酶促反應(yīng)速度由[ES]決定，即，所以(2)將（2）代入（1）得：(3)當(dāng)[Et]=[ES]時(shí)，(4)所以

將〔4〕代入〔3〕，那么：.Vmax指該酶促反響的最大速度，[S]為底物濃度，Km是米氏常數(shù)，V是在某一底物濃度時(shí)相應(yīng)的反響速度。從米氏方程可知：當(dāng)?shù)孜餄舛群艿蜁r(shí)[S]<<Km,那么V≌Vmax[S]/Km，反響速度與底物濃度呈正比;當(dāng)?shù)孜餄舛群芨邥r(shí)，[S]>>Km，此時(shí)V≌Vmax，反響速度達(dá)最大速度，底物濃度再增高也不影響反響速度。.2.米氏常數(shù)的意義〔1〕.物理意義：Km值等于酶反響速度為最大速度一半時(shí)的底物濃度。〔2〕.Km值愈大，酶與底物的親和力愈?。籏m值愈小，酶與底物親和力愈大。酶與底物親和力大，表示不需要很高的底物濃度，便可容易地到達(dá)最大反響速度。〔3〕.Km值是酶的特征性常數(shù)，只與酶的性質(zhì)，酶所催化的底物和酶促反響條件(如溫度、pH、有無(wú)抑制劑等)有關(guān)，與酶的濃度無(wú)關(guān)。酶的種類(lèi)不同，Km值不同，同一種酶與不同底物作用時(shí)，Km值也不同。各種酶的Km值范圍很廣，大致在10-1～10-6M之間。.3.Km在實(shí)際應(yīng)用中的重要意義〔1〕鑒定酶：通過(guò)測(cè)定可以鑒別不同來(lái)源或相同來(lái)源但在不同發(fā)育階段、不同生理狀態(tài)下催化相同反響的酶是否屬于同一種酶?！?〕判斷酶的最正確底物：如果一種酶可作用于多個(gè)底物,就有幾個(gè)Km值，其中Km最小對(duì)應(yīng)的底物就是酶的天然底物。如蔗糖酶既可催化蔗糖水解(Km=28mmol/L),也可催化棉子糖水解(Km=350mmol/L),兩者相比，蔗糖為該酶的天然底物?！?〕計(jì)算一定速度下的底物濃度：如某一反響要求的反響速度到達(dá)最大反響速度的99%，那么[S]=99Km.〔4〕了解酶的底物在體內(nèi)具有的濃度水平：一般地，體內(nèi)酶的天然底物的[S]體內(nèi)≈Km，如果[S]體內(nèi)<<Km,那么V<<Vmax，細(xì)胞中的酶處于“浪費(fèi)〞狀態(tài)，反之，[S]體內(nèi)>>Km，那么V≈Vmax，底物濃度失去生理意義，也不符合實(shí)際狀態(tài)。〔5〕判斷反響方向或趨勢(shì)：催化正逆反響的酶，其正逆兩向的反響的Km不同，如果正逆反響的底物濃度相當(dāng)，那么反響趨向于Km小對(duì)應(yīng)底物的反響方向。.稱(chēng)為L(zhǎng)ineweaver-Buck方程〔或雙倒數(shù)方程〕(doublereciprocalplotorLineweaverBurkplot)方程：

用1/V0對(duì)1/[S]的作圖得一直線(xiàn)，其斜率是Km/Vmax,，在縱軸上的截距為1/Vmax,橫軸上的截距為-1/Km。此作圖除用來(lái)求Km和Vmax值外，在研究酶的抑制作用方面還有重要價(jià)值。

.雙倒數(shù)作圖法.五.激活劑對(duì)酶反響速度的影響能使酶活性提高的物質(zhì)，都稱(chēng)為激活劑(activator)，其中大局部是離子或簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物。如Mg++是多種激酶和合成酶的激活劑，動(dòng)物唾液中的α-淀粉酶那么受Cl-的激活。特點(diǎn)：1、酶對(duì)激活劑有一定的選擇性，一種酶的激活劑對(duì)另一種酶來(lái)說(shuō)可能是抑制劑2、有一定的濃度要求，當(dāng)激活劑的濃度超過(guò)一定的范圍時(shí)，它就成為抑制劑。

.激活劑.六、抑制劑對(duì)反響速度的影響凡能使酶的活性下降而不引起酶蛋白變性的物質(zhì)稱(chēng)為酶的抑制劑(inhibitor)。使酶變性失活(稱(chēng)為酶的鈍化)的因素如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等，不屬于抑制劑。通常抑制作用分為可逆性抑制和不可逆性抑制兩類(lèi)。

..〔一〕不可逆性抑制作用(irreversibleinhibition)不可逆性抑制作用的抑制劑，通常以共價(jià)鍵方式與酶的必需基團(tuán)進(jìn)行不可逆結(jié)合而使酶喪失活性。常見(jiàn)的不可逆抑制劑如以以下圖所示。按其作用特點(diǎn)，又分專(zhuān)一性及非專(zhuān)一性?xún)煞N。

..1.非專(zhuān)一性不可逆抑制抑制劑與酶分子中一類(lèi)或幾類(lèi)基團(tuán)作用，不管是必需基團(tuán)與否，皆可共價(jià)結(jié)合，由于其中必需基團(tuán)也被抑制劑結(jié)合，從而導(dǎo)致酶的抑制失活。某些重金屬(Pb++、Cu++、Hg++)及對(duì)氯汞苯甲酸等，能與酶分子的巰基進(jìn)行不可逆適合，許多以巰基作為必需基團(tuán)的酶(通稱(chēng)巰基酶)，會(huì)因此而遭受抑制，屬于此種類(lèi)型。用二巰基丙醇(britishantilewisite,BAL)或二巰基丁二酸鈉等含巰基的化合物可使酶復(fù)活。..2.專(zhuān)一性不可逆抑制

此屬抑制劑專(zhuān)一地作用于酶的活性中心或其必需基團(tuán)，進(jìn)行共價(jià)結(jié)合，從而抑制酶的活性。有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑能專(zhuān)一作用于膽堿酯酶活性中心的絲氨酸殘基，使其磷酰化而不可逆抑制酶的活性。當(dāng)膽堿酯酶被有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑抑制后，乙酰膽堿不能及時(shí)分解成乙酸和膽堿，引起乙酰膽堿的積累，使一些以乙酰膽堿為傳導(dǎo)介質(zhì)的神經(jīng)系統(tǒng)處于過(guò)度興奮狀態(tài)，引起神經(jīng)中毒病癥。解磷定等藥物可與有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑結(jié)合，使酶和有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑別離而復(fù)活。..(二)可逆性抑制(reversibleinhibition)

抑制劑與酶以非共價(jià)鍵結(jié)合，在用透析等物理方法除去抑制劑后，酶的活性能恢復(fù)，即抑制劑與酶的結(jié)合是可逆的。

.1.競(jìng)爭(zhēng)性抑制(competitiveinhibition)(1)含義和反響式抑制劑I和底物S結(jié)構(gòu)相似，抑制劑I和底物S對(duì)游離酶E的結(jié)合有競(jìng)爭(zhēng)作用，互相排斥，已結(jié)合底物的ES復(fù)合體，不能再結(jié)合I。同樣已結(jié)合抑制劑的EI復(fù)合體，不能再結(jié)合S。..〔2〕特點(diǎn)：①抑制劑I與底物S在化學(xué)結(jié)構(gòu)上相似，能與底物S競(jìng)爭(zhēng)酶E分子活性中心的結(jié)合基團(tuán).例如，丙二酸、蘋(píng)果酸及草酰乙酸皆和琥珀酸的結(jié)構(gòu)相似，是琥珀酸脫氫酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑。.

②抑制程度取決于抑制劑與底物的濃度比、〔ES〕和〔EI〕的相對(duì)穩(wěn)定性；③加大底物濃度，可使抑制作用減弱甚至消除。.〔3〕競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑的動(dòng)力學(xué)方程

E+SESE+PE+IEIk1k2k3由米氏方程得：Km＝①Ki＝②

〔E〕＝〔E〕t－〔ES〕－〔EI〕③〔E〕〔S〕〔ES〕〔E〕〔I〕〔EI〕ki.解方程①②③得：〔ES〕=〔E〕t〔1+〕＋1Km〔S〕〔I〕Ki又因vi＝k3〔ES〕,代入上式得：Vi＝〔1+〕＋〔S〕Km〔I〕KiVmax〔S〕.競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑雙倒數(shù)曲線(xiàn)，如以以下圖所示：有競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑存在的曲線(xiàn)與無(wú)抑制劑的曲線(xiàn)相交于縱坐標(biāo)I/Vmax處，但橫坐標(biāo)的截距，因競(jìng)爭(zhēng)性抑制存在變小，說(shuō)明該抑制作用，并不影響酶促反響的最大速度Vmax，而使Km值變大。1vi＝〔1+〕KmVmax〔S〕1+Vmax1〔I〕Ki.很多藥物都是酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑。例如磺胺藥與對(duì)氨基苯甲酸具有類(lèi)似的結(jié)構(gòu)，而對(duì)氨基苯甲酸、二氫喋呤及谷氨酸是某些細(xì)菌合成二氫葉酸的原料，后者能轉(zhuǎn)變?yōu)樗臍淙~酸，它是細(xì)菌合成核酸不可缺少的輔酶。由于磺胺藥是二氫葉酸合成酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，進(jìn)而減少細(xì)菌體內(nèi)四氫葉酸的合成，使核酸合成障礙，導(dǎo)致細(xì)菌死亡。抗菌增效劑-甲氧芐氨嘧啶(TMP)能特異地抑制細(xì)菌的二氫葉酸復(fù)原為四氫葉酸，故能增強(qiáng)磺胺藥的作用。.磺胺藥物的抑菌作用.2.非競(jìng)爭(zhēng)性抑制(non-competitiveinhibition)(1)含義和反響式抑制劑I和底物S與酶E的結(jié)合完全互不相關(guān)，既不排斥，也不促進(jìn)結(jié)合，抑制劑I可以和酶E結(jié)合生成EI，也可以和ES復(fù)合物結(jié)合生成ESI。底物S和酶E結(jié)合成ES后，仍可與I結(jié)合生成ESI，但一旦形成ESI復(fù)合物，再不能釋放形成產(chǎn)物P。..〔2〕特點(diǎn)：①I(mǎi)和S在結(jié)構(gòu)上一般無(wú)相似之處，I常與酶分子上結(jié)合基團(tuán)以外的化學(xué)基團(tuán)結(jié)合，這種結(jié)合并不影響底物和酶的結(jié)合，增加底物濃度并不能減少I(mǎi)對(duì)酶的抑制。②非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑的雙倒數(shù)曲線(xiàn)：有非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑存在的曲線(xiàn)與無(wú)抑制劑的曲線(xiàn)相交于橫坐標(biāo)-1/Km處，但縱坐標(biāo)的截距，因競(jìng)爭(zhēng)性抑制存在變大，說(shuō)明該抑制作用，并不影響酶促反響的Km值，而使Vmax值變小，如以以下圖所示：.非競(jìng)爭(zhēng)性抑制Vi＝Vmax〔S〕(1+)〔I〕KiKm+()〔S〕1Vi＝〔1+〕〔I〕Ki×〔＋〕1VmaxKmVmax1〔S〕.3.反競(jìng)爭(zhēng)性抑制(1)含義和反響式反競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑必須在酶結(jié)合了底物之后才能與酶與底物的中間產(chǎn)物結(jié)合，該抑制劑與單獨(dú)的酶不結(jié)合。

..〔2〕特點(diǎn)：反競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑存在下，Km、Vmax都變小。1Vi＝KmVmax1〔S〕+1Vmax〔I〕Ki(1+)Vi＝Vmax〔S〕〔S〕〔I〕Ki〔1＋〕Km＋..3.5酶的別離純化及活力測(cè)定一、酶的別離提純〔一〕酶在細(xì)胞中的分布：胞外酶：水解酶類(lèi)，易收集，不必破碎細(xì)胞，緩沖液或水浸泡細(xì)胞或發(fā)酵液離心得到上清液即為含酶液。胞內(nèi)酶：除水解酶類(lèi)外的其它酶類(lèi)，需破碎細(xì)胞，不同的酶分布部位不同，最好先將酶存在的細(xì)胞器別離后再破碎該細(xì)胞器，然后將酶用適當(dāng)?shù)木彌_溶液或水抽提。.〔二〕別離材料：動(dòng)植物原料或微生物的發(fā)酵液。微生物發(fā)酵液是用于別離酶的最常用材料，因?yàn)槲⑸锓N類(lèi)多，繁殖快，培養(yǎng)時(shí)間短，含酶豐富。由微生物發(fā)酵產(chǎn)生的酶或其它生物組織中的酶因含有大量的其它物質(zhì)，所以必須經(jīng)過(guò)別離、提純、結(jié)晶等階段才可做實(shí)際應(yīng)用。對(duì)于某種酶的具體制備方案，應(yīng)通過(guò)了解酶的來(lái)源、性質(zhì)及純度需要來(lái)確定，無(wú)固定的方案。.〔三〕原那么：在增加酶得率和純度的同時(shí)，盡可能防止高溫、過(guò)酸、過(guò)堿、劇烈的震蕩及其它可能使酶喪失活力的一切操作過(guò)程。盡最大可能保存酶的活力?！菜摹硠e離提純：1.酶的抽提：將酶溶解出來(lái)就稱(chēng)為抽提。胞外酶：固體培養(yǎng)的菌體加水或適當(dāng)緩沖溶液浸泡過(guò)濾即可。液體培養(yǎng)的菌體將發(fā)酵液離心別離除去菌體收集離心液即可。胞內(nèi)酶：先破碎細(xì)胞，再用水或適當(dāng)?shù)木彌_溶液抽提。.2.酶的純化：純化的關(guān)鍵是維持酶的活性，因?yàn)殡S著酶的逐漸提純，一些天然的可保持酶活力的其它成分逐漸減少，酶的穩(wěn)定性變差，所以整個(gè)純化過(guò)程應(yīng)維持低溫?！?〕酶的沉淀方法：與蛋白質(zhì)的沉淀方法相同，常用：①鹽析法：常用硫酸銨鹽析，有分段鹽析和一次性鹽析兩種方法。②有機(jī)溶劑沉淀法：用乙醇、丙酮等。應(yīng)低溫操作，溶劑少量分批參加。③等電點(diǎn)沉淀法.〔2〕酶的純化方法：有吸附層析、離子交換層析、凝膠過(guò)濾層析、親和層析等.3.酶的結(jié)晶：純化以后的酶液再次沉淀，仍采用沉淀法。4.酶的保存：

一般在-20℃以下低溫保存。.二、酶活力的測(cè)定

定性鑒定提取物中某一酶是否存在，一般是根據(jù)此酶引起的化學(xué)反響來(lái)判斷，如檢驗(yàn)在提取物中是否存在淀粉酶。那么用提取物與淀粉反響，一段時(shí)間以后，用碘-碘化鉀與反響液反響，假設(shè)變藍(lán)，說(shuō)明提取物無(wú)淀粉酶活力；反之，提取物有淀粉酶的活力。酶活力的測(cè)定：實(shí)際上是酶定量測(cè)定的方法，酶制劑因含雜質(zhì)多易失活等原因，故不能用稱(chēng)重或測(cè)量體積來(lái)定量。.〔一〕酶活力的概念：

指酶催化特定化學(xué)反響的能力。其大小通常用在一定條件下酶催化某一特定化學(xué)反響的速度來(lái)表示。一定量的酶制劑催化某一化學(xué)反響速度快，活力大；反之，活力小。速度表示法常用-dS/dt或dP/dt，測(cè)初速度，多用后者。因?yàn)榉错懗跗诘孜镞^(guò)量，底物的減少量不容易測(cè)定，而產(chǎn)物從無(wú)到有，易測(cè)定。.〔二〕酶的活力單位：1961年國(guó)際生化協(xié)會(huì)酶學(xué)委員會(huì)統(tǒng)一規(guī)定，酶的國(guó)際單位〔IU〕規(guī)定為：在最適反響條件〔溫度25℃〕下，每分鐘內(nèi)催化1微摩爾〔μmol〕底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量〔或1分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)化底物生成1微摩爾產(chǎn)物的酶量〕稱(chēng)為1標(biāo)準(zhǔn)單位。測(cè)定條件：最正確的反響條件，如最適的T〔或25℃〕、最適pH、[S]>>[E]、初速度下。1972年國(guó)際生化協(xié)會(huì)又推薦一種新單位，即Katal(Kat)單位。規(guī)定：在最適溫度下，每秒鐘能催化1摩爾底物轉(zhuǎn)化的酶量定義為1Kat。1Kat=60×106IU...(三)酶的比活力：

每單位酶蛋白所含的活力單位數(shù)。對(duì)固體酶：用活力單位/mg酶蛋白、或活力單位/mg酶蛋白氮來(lái)表示；對(duì)液體酶：用活力單位/ml酶液來(lái)表示。很明顯，比活力越大，酶的活力越大。.〔五〕酶活力的測(cè)定方法1、分光光度法：產(chǎn)物與適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)試劑生成有色物質(zhì)或產(chǎn)物有紫外吸收的能力可采用此法。2、測(cè)壓法：產(chǎn)物中有氣體，測(cè)氣壓增加量。3、滴定法：產(chǎn)物中有酸生成，用堿滴定。4、熒光法：產(chǎn)物中有熒光物質(zhì)生成或產(chǎn)物與熒光試劑反響生成熒光產(chǎn)物可用此法。5、旋光法：產(chǎn)物中有旋光物質(zhì)可采用此法。除了以上方法外，還可根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)采用其它方法。.三、回收率和純化倍數(shù)回收率＝×100％每次總活力第一次總活力純化倍數(shù)＝每次比活力第一次比活力酶的回收率和純化倍數(shù)的測(cè)定常在酶別離過(guò)程中的每個(gè)環(huán)節(jié)中進(jìn)行。一個(gè)正常、合理的純化程序，隨著純化的進(jìn)行，總蛋白量逐漸減少，比活力不斷增加，純化倍數(shù)提高了，但回收率降低。.一、變構(gòu)酶與變構(gòu)調(diào)節(jié)〔一〕按動(dòng)力學(xué)分類(lèi)：調(diào)節(jié)酶：凡能通過(guò)構(gòu)象變化或亞基解聚或亞基修飾等方式來(lái)改變酶活性而對(duì)代謝起調(diào)節(jié)作用的酶稱(chēng)為調(diào)節(jié)酶?！补矁r(jià)調(diào)節(jié)酶、別構(gòu)酶〕、非調(diào)節(jié)酶變構(gòu)酶又稱(chēng)為別構(gòu)酶，指調(diào)節(jié)物與酶分子的調(diào)節(jié)部位以非共價(jià)鍵結(jié)合后，引起酶的構(gòu)象的改變，進(jìn)而改變酶的活性狀態(tài)，酶的這種調(diào)節(jié)作用稱(chēng)為變構(gòu)調(diào)節(jié)(allostericregulation)，具有變構(gòu)調(diào)節(jié)的酶稱(chēng)變構(gòu)酶(allostericenzyme)。凡能使酶分子發(fā)生別構(gòu)作用的物質(zhì)稱(chēng)為變構(gòu)劑或調(diào)節(jié)物調(diào)節(jié)物能使酶活性增加的效應(yīng)叫正協(xié)同效應(yīng)，該調(diào)節(jié)物叫正調(diào)節(jié)物〔如底物〕調(diào)節(jié)物能使酶活性降低的效應(yīng)叫負(fù)協(xié)同效應(yīng)，該調(diào)節(jié)物叫負(fù)調(diào)節(jié)物.通過(guò)其它酶對(duì)其多肽鏈某些基團(tuán)進(jìn)行可逆共價(jià)修飾，使處于活性與非活性的互變狀態(tài)，從而調(diào)節(jié)酶活性；共價(jià)修飾主要是磷酸化、腺苷?；⒓谆?。如在蛋白激酶作用下發(fā)生磷酸化，主要的蛋白激酶有蛋白激酶A，磷酸化酶激酶，蛋白酪氨酸激酶等；共價(jià)調(diào)節(jié)酶是寡聚酶，且在每個(gè)亞基上都含有共價(jià)修飾的位點(diǎn)。.變構(gòu)酶多為寡聚酶，含的亞基數(shù)一般為偶數(shù)；且分子中有催化部位〔結(jié)合底物〕與調(diào)節(jié)部位〔結(jié)合變構(gòu)劑〕，這兩部位可以在不同的亞基上，或者在同一亞基的兩個(gè)不同部位。..〔二〕變構(gòu)酶作用特點(diǎn)1、正協(xié)同效應(yīng)的變構(gòu)酶其速度-底物濃度曲線(xiàn)呈S形，如大腸桿菌的天冬氨酸轉(zhuǎn)甲?；浮睞TCase〕對(duì)底物天冬氨酸的結(jié)合表現(xiàn)為正協(xié)同效應(yīng)。.2、負(fù)協(xié)同效應(yīng)的變構(gòu)酶其速度-底物濃度曲線(xiàn)為類(lèi)似雙曲線(xiàn)。如3-磷酸甘油醛脫氫酶對(duì)NAD+的結(jié)合為負(fù)協(xié)同效應(yīng)，..3、由于變構(gòu)酶動(dòng)力學(xué)不符合米-曼氏酶的動(dòng)力學(xué)，所以當(dāng)反響速度到達(dá)最大速度一半時(shí)的底物的濃度，不能用Km表示，而代之以K0.5S表示。.〔三〕生理意義1、在正協(xié)同效應(yīng)的變構(gòu)酶的S形曲線(xiàn)中段，底物濃度稍有降低，酶的活性明顯下降，多酶體系催化的代謝通路可因此而被關(guān)閉；反之，底物濃度稍有升高，那么酶活性迅速上升，代謝通路又被翻開(kāi)，因此可以通過(guò)細(xì)胞內(nèi)底物濃度的變化來(lái)靈敏地控制代謝速度。2、變構(gòu)抑制劑〔負(fù)調(diào)節(jié)物〕常是代謝通路的終產(chǎn)物，變構(gòu)酶常處于代謝通路的入口，通過(guò)反響抑制，可以及早地調(diào)節(jié)整個(gè)代謝通路，減少不必要的底物消耗。..例如葡萄糖的氧化分解可提供能量使AMP、ADP轉(zhuǎn)變成ATP，當(dāng)ATP過(guò)多時(shí)，通過(guò)變構(gòu)抑制劑ATP抑制磷酸果糖激酶的活性，可限制葡萄糖的分解，而ADP、AMP增多時(shí)，那么可通過(guò)變構(gòu)激活劑AMP、ADP激活磷酸果糖激酶的活性促進(jìn)糖的分解。隨時(shí)調(diào)節(jié)ATP/ADP的水平，可以維持細(xì)胞內(nèi)能量的正常供給。...二、共價(jià)調(diào)節(jié)酶

1、概念：也稱(chēng)共價(jià)修飾酶，通過(guò)其它酶對(duì)其多肽鏈某些基團(tuán)進(jìn)行可逆共價(jià)修飾，使處于活性與非活性的互變狀態(tài)，從而調(diào)節(jié)酶活性；共價(jià)修飾主要是磷酸化、腺苷?；?、甲基化等。如在蛋白激酶作用下發(fā)生