第五章 酶第三四节课件.pptVIP

第三章 酶Enzyme 第三节、影响酶促反应的因素 影响因素： 酶浓度的影响; 底物浓度的影响; 温度的影响; PH的影响; 激活剂的影响； 抑制剂的影响。 一、酶浓度对反应速度的影响 当酶可被底物饱和 的情况下，酶促反应 速率与酶浓度成正比。 二、底物浓度对反应速率影响 在其他因素不变 的情况下，底物浓度 对反应速率的影响呈 矩形双曲线关系。 底物浓度对酶促反应的影响 当底物浓度较低时：反应速率与底物浓度成正比，反应为一级反应。 底物浓度对酶促反应的影响 随着底物浓度的增高：反应速率不再成正比例加速，反应为混合级反应。 底物浓度对酶促反应的影响 当底物浓度高达一定程度：反应速率不再增加，达最大速率；反应为零级反应 定量描述底物浓度的影响——米氏方程式 1913年Michaelis和Menten提出反应速率与底物浓度关系的数学方程式，即米－曼氏方程式，简称米氏方程式 (Michaelis equation)： 什么是米氏常数（Km）？ 令v = (1/2)Vmax，带入米氏方程 什么是米氏常数（Km）？ 什么是米氏常数（Km）？ 米氏常数的意义 Km是酶的特征性常数之一 米氏常数只与酶的结构、底物和反应环境有关，而与酶的浓度无关。 Km可近似表示酶对底物的亲和力 Km值越大，酶与底物亲和力越低，越不利于反应的进行。 同一酶对于不同底物有不同的Km值 一个酶如果有若干个底物，则米氏常数最小的底物最有可能是酶的天然底物。 最大反应速度（Vm）是什么？ Vm是酶完全被底物饱和时的反应速率，反映了酶催化反应的能力。Vm与酶浓度成正比，而与底物浓度无关。 三、温度对反应速度的影响 低温时，随温度的上升反应速度加快 达到一定温度后，随温度的上升反应速度下降 最适温度(Tm):反应速率最快时反应体系的温度 最适温度与反应时间有关：反应时间越长，最适温度越低 不同时间下反应温度与产量的关系 四、PH对反应速度的影响 四、PH对反应速度的影响 PH通过改变酶和底物分子解离状态而影响反应速率 最适pH：酶催化活性最高时反应体系的pH 最适pH不是酶的特征性常数，它受底物浓度、缓冲液种类与浓度、以及酶纯度等因素的影响 五、激活剂对反应速度的影响 使酶由无活性变为有活性或使酶活性增加的物质称为激活剂。 激活剂的分类 必需激活剂 非必需激活剂 六、抑制剂对反应速度的影响 凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白变性的物质称为酶的抑制剂(inhibitor) 。 酶的抑制区别于酶的变性： 抑制剂对酶有一定的选择性 引起变性的因素对酶没有选择性 凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白变性的物质称为酶的抑制剂 。 1. 不可逆抑制作用 抑制剂通常以共价键与酶活性中心的必需基团相结合，使酶失活。 2. 可逆抑制作用 抑制剂通常以非共价键与酶或酶-底物复合物可逆性结合，使酶的活性降低或丧失。抑制剂可用透析、超滤等方法除去。 （1）竞争性抑制作用 有些抑制剂与底物的结构相似，能与底物竞争酶的活性中心，从而阻碍酶－底物复合物的形成，这种抑制作用称为酶的竞争性抑制作用。 竞争性抑制作用的反应模式 竞争性抑制的特点 抑制剂与底物结构类似，竞争酶的活性中心 抑制程度取决于抑制剂与酶的相对亲和力及底物浓度 动力学特点：Vmax不变，表观Km增大 丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制作用 磺胺类药物抑菌机制 （2）非竞争性抑制作用 有些抑制剂与酶活性中心外的必需基团相结合，不影响酶与底物的结合，酶和底物的结合也不影响酶与抑制剂的结合。但酶-底物-抑制剂复合物不能进一步释放出产物，这种抑制作用称作非竞争性抑制作用。 非竞争性抑制作用的反应模式 三、酶促反应动力学 （五）抑制剂对反应速度的影响 2. 可逆抑制作用 （2）非竞争性抑制作用 非竞争性抑制作用特点 抑制剂与酶活性中心外的必需基团结合，底物与抑制剂之间无竞争关系 抑制程度取决于抑制剂的浓度 动力学特点：Vmax降低，表观Km不变 竞争性抑制与非竞争性抑制比较 （3）反竞争性抑制作用 抑制剂仅与酶和底物形成的中间产物(ES)结合，使中间产物ES的量下降。这样，既减少从中间产物转化为产物的量，也同时减少从中间产物解离出游离酶和底物的量。这种抑制作用称为反竞争性抑制作用。 反竞争性抑制作用的反应模式 反竞争性抑制作用特点 抑制剂只与酶－底物复合物结合 抑制程度取决与抑制剂的浓度及底物的浓度 动力学特点：Vmax降低，表观Km降低 小结：影响酶催化反应速度的外界因素 第四节、酶与医学的关系 （一）酶和疾病密切相关 酶的质、量与活性的异常均可引起某