第9章 酶动力学.ppt

竞争性抑制的动力学方程Vmax不变、Km值变大竞争性抑制的特征曲线抑制剂无抑制剂竞争性抑制的特点抑制程度取决于抑制剂与酶的相对亲和力及底物浓度；I与S结构类似，竞争酶的活性中心；动力学特点：Vmax不变，表观Km增大。抑制剂↑无抑制剂1/V1/[S]例1：磺胺类药物的抑菌机制在细菌细胞内，对氨基苯磺酰胺与对氨基苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶，使得二氢叶酸不能正常合成而抑制细菌繁殖。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甲酸对氨基苯磺酰胺例2：丙二酸与琥珀酸竞争琥珀酸脱氢酶丙二酸的立体构型与琥珀酸很相似，可竞争琥珀酸脱氢酶，抑制正常反应的进行。k2+k3=Km（米氏常数）k1令：则(4)变为:([Et]－[ES])[S]=Km[ES](4)=([Et]－[ES])[S]k2+k3[ES]k1整理得：k1([Et]－[ES])[S]=k2[ES]+k3[ES]将公式（3）带入公式（2）得：当底物浓度很高，将酶的活性中心全部饱和时，即[Et]=[ES]，反应达最大速率Vmax=k3[ES]=k3[Et](5)[ES]=───[Et][S]Km+[S](5)整理得:将(5)代入(4)得米氏方程式：Vmax[S]Km+[S]V=────将(5)代入(1)得k3[Et][S]Km+[S](4)V=────当[S]Km，底物浓度非常低一级反应当[S]＞＞Km，底物浓度非常高零级反应即v正比于[S]即v与[S]无关米氏方程定量地表达了反应初速度与底物浓度之间的关系，与实验结果基本相符合，因此具有普遍意义和应用价值。米氏方程的图像——直角双曲线小结：米氏常数（Km）的意义Km：反应速度为最大速度一半时的底物浓度。mol/LKm是酶的一个的特征常数。Km可判断酶的专一性和天然底物。Km可表示酶与底物的亲和力。Km值可以帮助推断某一代谢反应的方向和途径及代谢反应链的限速步骤。根据Km的大小，可以计算达到不同酶活力时所需底物浓度。②Km值是酶的特征性常数只与酶的结构、底物、反应环境（如温度、pH、离子强度）有关，而与酶的浓度无关。③可以判断酶的专一性和天然底物Km值大表示亲和程度小，酶的催化活性低;Km值小表示亲和程度大，酶的催化活性高。定义：Vmax是酶完全被底物饱和时的反应速度，与酶浓度成正比。意义：Vmax=k3[E]一定酶浓度下，酶对特定底物的Vmax也是一个常数。2.Vmax的意义E+Sk1k2k3ESE+P定义：当酶被底物充分饱和时，单位时间内每个酶分子催化底物转变为产物的分子数。意义：可用来比较每单位酶的催化能力。酶的转换数（k3）Vmax=k3[E]如果酶的总浓度已知，可从Vmax计算酶的转换数(turnovernumber)，即动力学常数K3。3.酶的转换数（k3）的意义（kcat）（四）利用作图法测定Km和Vmax值Vmax0.5VmaxKm?1.利用米氏方程求2.双倒数作图法（doublereciprocalplot），又称为林-贝氏（Lineweaver-Burk）作图法Vmax[S]Km+[S]V=（林－贝氏方程）+1/V=KmVmax1/Vmax1/[S]两边同取倒数-1/Km1/Vmax1/[S]1/VKm/Vm3.Hanes作图法在林－贝氏方程基础上，两边同乘[S][S]/V=Km/Vmax+[S]/Vmax（林－贝氏方程）+1/V=KmVmax1/Vmax1/[S][S][S]/V-KmKm/Vm1/Vmax4.Eadie-Hofstee作图法三、多底物的酶促反应酶促反应多是两个以上的底物参加的反应，其中双底物的反应最为重要，占50%。只有当[A]、[B]都达到使酶饱和时，测得的Vmax才是双底物反应的真正最大速率。固定[B]、改变[A]固定[A]、改变[B]BK[B]VAK