酶促反及应动力学.pptVIP

一、化学动力学基础 化学反应的两个基本问题： 反应进行的方向、可能性和限度 反应进行的速率和反应机制 （一）反应速率及其测定 ——以单位时间内反应物或生成物 浓度的改变来表示。 Km=? Km = [S] ①Km是酶的特性常数： 与pH 、温度、离子强度、酶及底物种类有关，与酶浓度无关，可以鉴定酶。 依据： 能否用透析、超滤等物理方法 除去抑制剂，使酶复活。 1、不可逆抑制作用 ： 抑制剂与酶必需基团以牢固的共价键相连 很多为剧毒物质 重金属、有机磷、有机汞、有机砷、 氰化物、青霉素、毒鼠强等。 不可逆抑制剂 如何紧急救治？ 排毒 洗胃、喝鸡蛋清牛奶 导泄、利尿 血液透析（清除游离状态毒物） 解毒药：解磷定 抑制作用可通过透析等方法除去。 原因：非共价键结合 （1）竞争性（Competitive)抑制 特点： A.I与S的结构相似，两者竞争同一酶的活性中心。 B.I与酶的活性中心结合后，酶不能发挥催化作用。 C.抑制作用的强弱取决于[I]和[S]的相对比例。 当[I]不变时，可通过增大[S]减弱或解除抑制。 D.Vmax不变，Km增大。 利用竞争性抑制是药物设计主要思路 磺胺类药抗菌机理： （与对氨基苯甲酸是结构类似物） 竞争性抑制细菌叶酸形成，抑制细菌繁殖 人通过食物直接补充叶酸，对人无毒害。 3种可逆性抑制的比较 竞争性：I与S与酶活性中心结合机会均等 V下降发生抑制 Km不变 亲和力不受影响 Vmax减小 部分酶始终失活 上图反映出温度如何影响酶活力？ 最适pH因酶而异，多数酶在7.0左右 ①无机离子 阳离子 K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Zn2+等 Km、Vmax都变小 产物累积量 相对酶活％ 最适温度 最适温度 动物酶 35~40℃ 植物酶 40~50℃ 微生物 大部分 40~50℃ 个别高温菌 90℃以上 四、温度对酶反应的影响 温度越高，活化分子越多，反应速度快； 酶变性时间越短，反应速度下降也迅速。 最适温度与最适pH一样，也不是一个固定的常数，它随底物的种类、浓度, 溶液的离子强度, pH, 反应时间等的影响。 例: 反应时间短，最适温度高。 反应时间长，最适温度低。 低温酶学 五、pH 对酶反应的影响 最适pH时的酶活力最大 是酶的特性之一 六、激活剂对酶反应的影响 可逆抑制 竞争性抑制(competitive inhibition) 非竞争性抑制(non-competitive I.） 反竞争性抑制(uncompetitive I.) 3、可逆抑制作用： I： 抑制剂（ inhibitor） 【举例】 丙二酸与琥珀酸竞争琥珀酸脱氢酶 琥珀酸 琥珀酸脱氢酶 FAD FADH2 延胡索酸 琥珀酸 竞争性抑制 草酸 草酰乙酸 丙二酸 戊二酸 琥珀酸 延胡索酸 磺胺类药物的抑菌机制： 与对氨基苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶 二氢蝶呤啶 ＋ 对氨基苯甲酸 ＋ 谷氨酸 二氢叶酸 合成酶 二氢叶酸 对氨基苯磺酰胺与PABA两者竞争FH2合成酶 例2： 抗癌药物5一氟尿嘧啶 （PABA） 人： 叶酸 （食物） FH2 FH4 叶酸还原酶 细菌： PABA FH2合成酶 FH2 FH4 抑制物 （2）非竞性（Non-competitive)抑制 无法形成产物 Noncompetitive inhibition 特点： A.抑制剂结构与底物的分子结构不相似。 B.抑制剂与酶活性中心外的必需基团结合。 C.抑制作用的强弱取决于[I]，不能通过增加[S]减弱或解除抑制。 D.Vmax降低，Km不变。 （3）反竞争性（Uncompetitive ）抑制 特点： A.抑制剂的化学结构不一定与底物的分子结构类似。 B.抑制剂与酶-底物复合物结合。 C.抑制程度随底物浓度的增加而增加。 D.Vmax降低，Km降低。 Vmax降低,Km变小 Vmax降低,Km不变 Vmax不变,Km增大 Vmax,Km 仅取决于抑制剂浓度 仅取决于抑制剂浓 度 取决于抑制剂与底 物的浓度的相对比 例 抑制作用的程 度 不能解除抑制 不能解除抑制 能够解除抑制 增加底物浓