chapter 4 enzyme.ppt

（七）pH对酶活性的影响 pH v 最适pH（ pH optimum ） 1.最适pH ：表现出酶最大活力的pH值 2.pH稳定性：在一定的pH范围内酶是稳定的 pH对酶作用的影响机制：1.环境过酸、过碱使酶变性失活；2.影响酶活性基团的解离；3.影响底物的解离。 Effect of pH Pepsin 胃蛋白酶 Papain木瓜蛋白酶 Trypsin 胰蛋白酶 Cholinesterase 胆碱酯酶 过氧化氢酶 （八）温度对酶作用的影响 两种不同影响：1.温度升高，反应速度加快； 2.温度升高，热变性速度加快。 T v 最适温度 Effect of temperature 40°C, increase with rise of temperature 50 ° C, decrease due to denaturation of enzyme B A Typically 二、多底物酶促动力学（只作了解） 双底物反应：A+B P+Q 两种可能的反应机制： （一）顺次反应（Sequential reaction） 1.有序顺次反应（Ordered reaction） 2. 随机顺次反应（Random reaction） （二）乒乓反应（Ping Pong reaction） §4.4 酶的抑制作用 ——能同酶结合，阻止ES复合物的形成或阻止ES复合物转变成E＋P反应的化合物（Inhibitor）。 一、可逆抑制作用：抑制剂与酶的结合都是非共价的，是可逆的；可以通过透析或凝胶过滤层析将可逆抑制剂去掉。 有三种类型的可逆抑制剂 竞争性抑制剂（Competitive inhibitor）：只同自由酶结合，是底物类似物。 竞争性抑制剂对酶动力学影响： Km 增大 Vmax不变 2. 反竞争性抑制剂（Uncompetitive inhibitor）：只能同ES结合，出现在多底物反应中，结构上同底物不类似。 反竞争性抑制剂对酶动力学影响： Km 和Vmax 降低， Km /Vmax比值不变。 3. 非竞争性抑制剂（Noncompetitive inhibitor）：既能同自由酶结合又能同ES结合，结构上同底物不相似。 有两种类型： （1）纯粹非竞争性抑制剂：抑制剂同E和ES具有相同的亲和力（Ki = Ki/），Vmax降低，但Km不变。 （2）混合非竞争性抑制作用：抑制剂同E和ES亲和力不相等时， Vmax降低，但Km的变化决定于Ki 和Ki/之间的大小： Ki Ki/时，Km增大； Ki Ki/时，Km减小 二、可逆抑制剂在酶学研究及临床上的应用 酶活性部位研究： 乙酰胆碱酯酶的活性部位有两个：底物结合部位（阴离子结合部位）和催化部位（酯部位）。 2. 新药物的研制：两个要求 （1）生物相容性； （2）选择性毒性：HIV的逆转录酶的专一性抑制剂AZT(3/-叠氮-2/, 3/-脱氧胸嘧啶核苷) 三、不可逆抑制剂与酶共价结合 不可逆抑制剂：与酶的某些基团共价结合，不能与酶自行分解，使酶失活。 动力学：与非竞争可逆抑制作用类似，因为都是使酶活性丧失，但有区别： 1.酶活性随时间减少；而非竞争可逆抑制作用，可达到稳态水平 2.不能通过透析或稀释使EI解离，酶活性恢复。 应用：对于酶活性部位的组成，如必须基团的确定，不可逆抑制剂是一种很好的研究手段。 §4.5 酶的作用机制 Two questions：1. How can enzymes be so specific ？ 2. Where is the lowered part of the free energy of activation (△G) ？ 两个基本原理： 1. 酶的催化效率最终来自酶与底物之间弱的相互作用所释放的自由能； 2. 酶的活性部位与反应转换态互补。 一、酶的底物专一性 酶作用的专一性 几何专一性（结构专一性） 立体异构专一性 族（基团）专一性 绝对专一性 族专一性：可作用于一类或一些结构很相似的底物。 RCOO- +R OH + H+ ′ 酯酶：R—C—O—R′ + H2O O O CH2OH OH OH OH 1 5 α-葡萄糖苷酶 O R +H2O O CH2OH OH OH OH OH 1 5 + ROH 绝对专一性：只能作用于某一底物。 脲酶：H2N—C—NH2 + H2O O 2NH3 + CO2 二、酶的作用机理 （一）酶的催化作用与分子活化能 化学反应自由能方程式ΔG =ΔH -TΔS （ ΔG是总自由能的变化， ΔH 是总热能的变化，ΔS是熵的变化） 当ΔG＞0，