第三章酶反应动力学VIP免费

第三章酶反应动力学中间产物学说第一节单底物酶促动力学第二节双底物酶促反应动力学第三节酶反应影响因素中间产物学说酶动力学研究始于1902年，当时，A.Brown用酵母β-呋喃果糖糖苷酶对蔗糖进行水解。他发现当蔗糖的浓度比酶的浓度高许多时，反应速度不再取决于蔗糖的浓度，即是说，反应速度相对于蔗糖来说是零级反应。因此，他提出，蔗糖水解的总反应是由两个基本反应构成，第一步是底物与酶形成一种复合物，第二步是这种中间物生成产物并释放出酶:k1k2E+S←→ES→P+Ek-1这里,E、S、ES和P分别代表酶、底、酶-底物复合物和产物。中间产物学说认为,当酶催化某个反应时,酶和底物先结合形成一个中间复合物,然后中间复合物再分解,生成产物并释放出酶。一般以产物的生成速度代表整个酶催化反应速度，而产物的生成取决于中间物的浓度.因此,整个酶促反应的速度取决于中间物的浓度.第一节单底物酶促动力学单底物酶促动力学只有初速度才是酶的反应速度，原因：（1）底物随反应时间的延长减少；（2）酶随反应时间的延长受速度、pH的影响，酶部分变性；（3）随时间延长，产物增加，产物对酶的抑制作用；（4）产物增加，逆反应速度增加。因此，只有初速度才是酶的反应速度。一、酶浓度的影响酶促反应的速度和酶浓度成正比0酶浓度反应速度[S]>>[E]V[E]∝反应速度:用单位时间内、单位体积中底物(S)的减少量或产物(P)的增加量来表示。单位：浓度/单位时间引起酶反应速度降低的原因：底物浓度的降低；酶的部分失活；产物对酶的抑制；产物增加引起的逆反应速度的增加•研究酶反应速度以酶促反应的初速度(initialspeed)为准酶反应速度曲线时间产物浓度斜率=[P]/t=V初速度[P]t二、底物浓度对反应速度的影响1、单底物酶促反应动力学（1））米氏方程（Michaelis－MentenequationVVmax[S]可以用一个方程来表示：是最基本的动力学方程。V=Vmax[S]/(Km+[S])v=—————Vmax·[S]km+[S]酶反应速度与底物浓度的关系曲线(条件:[E];pH;t等条件固定不变)在低底物浓度时,反应速度与底物浓度成正比，表现为一级反应特征;v=k[S]当底物浓度较高时[S]增加,反应速度v增加,但增加幅度较小当底物浓度达到一定值，反应速度达到最大值（Vmax），此时再增加底物浓度，反应速度不再增加，表现为零级反应。v=Vmax原因:中间产物学说解释E+SESE+P一级反应混合级反应零级反应V[S]中间复合物学说：第一步:E+SES第二步:ES→E+PV[ES]∝1913年Michaelis和Menten推导了米氏方程]S[K]S[Vvmmax酶促反应的米氏方程及Km推导原则：从酶被底物饱和的现象出发，按照“稳态平衡”假说的设想进行推导。1kSE1kES2kEPSKSVvmmax121kkkKm米氏方程:米氏常数:米氏方程讨论当底物浓度较低时,有[S]Km,代入米氏方程则有v=Vmax/Km[S],即反应速度与底物浓度呈正比,符合一级反应当底物浓度很高时,有[S]Km,代入米氏方程则有v=Vmax,即反应速度与底物浓度无关,符合零级反应当[S]=Km时,v=Vmax/2米氏方程的推导121kkkESSESSEt令：Kmkkk121将（4）代入（3），则：SKSVvmmax1kES1kES2kEPESEtSES[ES]生成速度：SESEkvt11，[ES]分解速度：ESkESkv212即：ESkESkSESEkt211则：SSESESKmtE(1)经整理得：SKSEmtES由于酶促反应速度由[ES]决定，即ESkv22kvES，所以(2)将（2）代入（1）得：SKSEkvmt2SKSEkmt2v(3)当酶反应体系处于恒态时：21vv当[Et]=[ES]时，mVvtmEkV2(4)所以2.2.3米氏常数的意义•当v=Vmax/2时，Km=[S]（Km的单位为浓度单位）,即米氏常数是反应速度为最大值的一半时的底物浓度。*是酶在一定条件下的特征物理常数，通过测定Km的数值，可鉴别酶。*可近似表示酶和底物亲合力，Km愈小，E对S的亲合力愈大，Km愈大，E对S的亲合力愈小。*在已知Km的情况下，应用米氏方程可计算任意[s]时的v，或任何v下的...