酶工程第二章技巧.pptVIP

酶 工 程 第二章 酶动力学 第一节 酶促反应动力学 第一节 酶促反应动力学 第一节 酶促反应动力学 第一节 酶促反应动力学 第一节 酶促反应动力学 第一节 酶促反应动力学 第一节 酶促反应动力学 第一节 酶促反应动力学 第一节 酶促反应动力学 第一节 酶促反应动力学 第一节 酶促反应动力学 第一节 酶促反应动力学 第二节 影响酶促反应的因素 第二节 影响酶促反应的因素 第二节 影响酶促反应的因素 第二节 影响酶促反应的因素 第二节 影响酶促反应的因素 第二节 影响酶促反应的因素 第二节 影响酶促反应的因素 第二节 影响酶促反应的因素 第二节 影响酶促反应的因素 第二节 影响酶促反应的因素 第二节 影响酶促反应的因素 第二节 影响酶促反应的因素 第二节 影响酶促反应的因素 第二节 影响酶促反应的因素 第二节 影响酶促反应的因素 第二节 影响酶促反应的因素 第二节 影响酶促反应的因素 第二节 影响酶促反应的因素 第二节 影响酶促反应的因素 第二节 影响酶促反应的因素 第二节 影响酶促反应的因素 第二节 影响酶促反应的因素 ①竞争性抑制（competitive inhibition） 这是一种抑制剂和底物竞争与酶分子结合而引起的抑制作用。在这种抑制作用中，抑制剂和底物结构相似，由于酶的活性中心不能和抑制剂及底物同时作用，当抑制剂与酶分子结合后，底物分子就不能再与酶分子结合。这是一种最为常见的可逆性抑制作用。最为典型的例子是丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制，丙二酸与该酶的正常底物琥珀酸结构上相似，二者可以竞争性的与该酶结合。琥珀酸和丙二酸结构式如下： 竞争性抑制作用可以通过增加底物的浓度来加以解除。这种抑制作用的特点是酶催化反应的最大反应速度Vmax不变，而米氏常数Km增大（如图2-10）。 图2-10 竞争性抑制作用的特性 ②非竞争性抑制（noncompetitive inhibition） 这种抑制作用是指非竞争性抑制剂可逆的与酶分子上除活性部位以外的其他位点结合，改变酶分子总的三维形状，从而引起酶活性降低。非竞争性抑制作用的实例是抑胃酶素对肾素的作用。 由于非竞争性抑制剂是与酶分子活性部位以外的位点结合，其分子结构可能和底物分子的结构无任何关系，因此，增加底物浓度也不能解除非竞争性抑制。非竞争性抑制的特点是酶催化反应的最大反应速度Vmax减小，而米氏常数Km不变（如图2-11）。 图2-11 非竞争性抑制作用的特性 * * 一、单底物动力学 k3在单底物酶促反应中，底物（S）首先与酶（E）结合，生成底物和酶的复合物（ES），然后复合物分解，形成产物（P）并释放出酶，这个过程可表示如下： 式中酶与底物形成复合物的反应是可逆反应，正反应和逆反应的速度常数分别为k1、k2，复合物分解为产物与酶的反应是不可逆反应，速度常数为k3。 对许多酶的性质的观察和研究得知，在低的底物浓度[S]下，反应速度（v）直接与底物浓度[S]成正比；在高底物浓度[S]下，速度趋向于最大值（Vmax），此时反应速度与底物浓度[S]无关（如图2-1）。 图2-1 单底物酶促反应的反应速度与底物浓度的关系 1913年前后，米彻利斯（Michaelis）和曼吞（Menten）在前人工作的基础上，通过大量的定量研究，提出了酶促动力学基本原理，并推导出了著名的米-曼氏方程，推导过程如下： 根据上述反应式，中间产物ES的生成速度(底物S的消失速度) v1＝k1[S][E]－k2[ES] （2-1） 而ES的消失速度(产物P的生成速度) v2＝k3 [ES]，当反应达到平衡时，即v1＝v2时 k1[S][E]－k2[ES]= k3 [ES] （2-2） 整理后得 令Km = ， 则得Km = （2-4） 若酶的总浓度用[E]t表示，那么 [E]= [E]t－[ES]，代入式（2-4）并整理得 （2-5） 由于酶的反应速度与[ES]成正比，所以 V = k3 [ES] （2-6） 将（2-5）代入（2-6），得