影響酶促反應(yīng)的因素

生物化學(xué)福建衛(wèi)生職業(yè)技術(shù)學(xué)院葉麗穎底物濃度酶濃度溫度抑制劑激活劑影響酶促反應(yīng)的因素PH12是指單位時(shí)間內(nèi)底物的消耗量或產(chǎn)物的生成量酶促反應(yīng)速度研究這些因素對酶促反應(yīng)速度的影響時(shí)，測定的是初速度，即初始底物濃度被消耗5%以內(nèi)的速度，簡稱初速度酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究的是酶促反應(yīng)速度及其影響因素研究某一因素對酶促反應(yīng)速度的影響時(shí)，應(yīng)保持其他因素不變，只改變被研究因素與酶促反應(yīng)速度的關(guān)系酶的活性大小用酶促反應(yīng)速度來衡量。用國際單位（IU或U）來表示一、底物濃度的影響矩形雙曲線關(guān)系底物濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于酶濃度31單底物、單產(chǎn)物反應(yīng)反應(yīng)速度取其初速度，即反應(yīng)剛剛開始，產(chǎn)物的生成量極少，逆反應(yīng)可不予考慮2酶反應(yīng)速度與底物濃度的關(guān)系曲線反應(yīng)速度與底物濃度成正比反應(yīng)速度不再成正比例加速反應(yīng)速度不再增加,達(dá)最大速度當(dāng)?shù)孜餄舛容^低時(shí)：反應(yīng)速度與底物濃度成正比；反應(yīng)為一級反應(yīng)。較低的底物濃度EEEEEEEEEEEE隨著底物濃度的增高：反應(yīng)速度不再成正比例加速；反應(yīng)為混合級反應(yīng)。EEEEEEEEEEEE中等的底物濃度當(dāng)?shù)孜餄舛雀哌_(dá)一定程度：

反應(yīng)速度不再增加，達(dá)最大速度；反應(yīng)為零級反應(yīng)較高的底物濃度EEEEEEEEEEEE酶促反應(yīng)模式——中間產(chǎn)物學(xué)說

k1k3E+SESE+Pk2k4中間產(chǎn)物米－曼氏方程式1913年Michaelis和Menten提出反應(yīng)速度與底物濃度關(guān)系的數(shù)學(xué)方程式，即米－曼氏方程式，簡稱米氏方程式[S]：底物濃度V：不同[S]時(shí)的反應(yīng)速度Vmax：最大反應(yīng)速度Ｋm：米氏常數(shù)米氏常數(shù)（Km）酶反應(yīng)速度與底物濃度的關(guān)系曲線Km：當(dāng)酶反應(yīng)速度達(dá)到最大反應(yīng)速度的一半時(shí)的底物濃度，單位mol/L。即：意義：(1)Km是酶的特征性常數(shù)之一；

Km只與酶的性質(zhì)有關(guān),與酶的濃度無關(guān)(2)Km可近似表示酶對底物的親和力（反比）(3)同一酶對于不同底物有不同的Km值。測定Km值可以確定最合適底物或天然底物。雙倒數(shù)作圖法三、溫度對反應(yīng)速度的影響0V

[E]

[S]>>[E]酶濃度對反應(yīng)速度的影響

當(dāng)[S]＞＞[E]，酶可被底物飽和的情況下，反應(yīng)速度與酶濃度成正比。三、溫度對反應(yīng)速度的影響酶活性0.51.02.01.50102030405060溫度oC溫度對淀粉酶活性的影響

雙重影響溫度升高，酶促反應(yīng)速度升高；溫度升高10oC,反應(yīng)速度增加一倍由于酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，溫度升高到一定程度，可引起酶的變性，從而反應(yīng)速度降低酶活性0.51.02.01.50102030405060溫度oC溫度對淀粉酶活性的影響

最適溫度酶促反應(yīng)速度最快時(shí)的環(huán)境溫度最適溫度人體內(nèi)大多數(shù)酶的最適溫度35~40℃不是一個(gè)固定不變的常數(shù)高溫低溫貯存生物制品、菌種等臨床上的低溫麻醉應(yīng)用殺菌消毒四、pH對反應(yīng)速度的影響酶活性改變解離狀態(tài)蛋白質(zhì)的極性基團(tuán)輔助因子荷電狀態(tài)底物的解離狀態(tài)0酶活性pHpH對某些酶活性的影響246810胃蛋白酶最適pH最適pH最適pH：酶催化活性最大時(shí)的環(huán)境pH。環(huán)境過酸、過堿使酶變性失活選擇合適的緩沖液可以保持酶的相對穩(wěn)定和保持高活性使酶由無活性變?yōu)橛谢钚曰蚴姑富钚栽黾拥奈镔|(zhì)23激活劑1無機(jī)離子小分子有機(jī)物生物大分子五、激活劑對反應(yīng)速度的影響凡能使酶的催化活性下降或喪失，而不引起酶蛋白變性的物質(zhì)六、抑制劑對反應(yīng)速度的影響抑制劑（inhibitor，I）1不可逆性抑制與酶共價(jià)結(jié)合2可逆性抑制與酶非共價(jià)結(jié)合（一）不可逆性抑制抑制劑通常以共價(jià)鍵與酶活性中心的必需基團(tuán)相結(jié)合，使酶失活。不能用透析、超濾等方法去除。+PR1OR2OXOOHEPR1OR2OOEO+HX有機(jī)磷化合物羥基酶失活的酶酸乙酰膽堿（神經(jīng)遞質(zhì)）水解膽堿酯酶乙酸+膽堿羥基酶抑制劑（有機(jī)磷農(nóng)藥中毒）解毒藥物：解磷定、氯磷定等解磷定+羥基酶復(fù)活OHE失活的羥基酶PR1OR2OOEO+磷?；饬锥ǎǘ┛赡嫘砸种埔种苿┡c酶和（或）酶－底物復(fù)合物以非共價(jià)鍵疏松地結(jié)合而引起酶活性的降低或喪失。結(jié)合可逆，迅速達(dá)到平衡，能用透析，超濾等辦法除去抑制劑而使酶復(fù)活。按抑制劑與酶的結(jié)合方式不同，分為：競爭性抑制非競爭性抑制反競爭性抑制可逆性抑制（一）競爭性抑制抑制劑與底物的結(jié)構(gòu)相似，能與底物競爭酶的活性中心，從而阻礙底物與酶的結(jié)合，減少了酶的作用機(jī)會(huì)，降低了酶的活性，這種抑制作用稱為競爭性抑制作用ESIES????++EI→E+PKi例:丙二酸對琥珀酸脫氫酶的抑制作用

競爭性抑制曲線

1抑制劑與底物結(jié)構(gòu)相似I與S競爭同一種酶的活性中心結(jié)合（非共價(jià)）2抑制程序取決于［I］/［S］的比例3Vm不變，Km增加4競爭性抑制的特點(diǎn)SO2NHRH2N磺胺類藥物H2NCOOH對氨基苯甲酸+磺胺類藥物IFH2ES二氫蝶呤谷氨酸對氨基苯甲酸FH2合成酶FH2FH4核酸磺胺類藥物的抑菌機(jī)制(與對氨基苯甲酸競爭二氫葉酸合成酶)（二）非競爭性抑制有些抑制劑與酶活性中心外的必需基團(tuán)相結(jié)合，不影響酶與底物的結(jié)合，酶和底物的結(jié)合也不影響酶與抑制劑的結(jié)合。底物和抑制劑之間無競爭關(guān)系。但酶-底物-抑制劑復(fù)合物(ESI)不能進(jìn)一步釋放出產(chǎn)物。這種抑制作用稱作非競爭性抑制作用。ESES????++E→E+PKiII+S??ESI??+KiIVmaxVmax（變?。o抑制劑加非競爭性抑制劑Km（不變）抑制劑無抑制劑1/Vmax非競爭性抑制曲線

1抑制劑與底物結(jié)構(gòu)不相似I與E在活性中心外的部位結(jié)合2抑制取決于抑制劑的絕對濃度，不管底物濃度有多高，不能用增加底物的方法去除抑制3Vm不變，Km增加4非競爭性抑制的特點(diǎn)（三）反競爭性抑制有些抑制劑與酶-底物中間復(fù)合物（ES）結(jié)合形成酶-底物-抑制劑復(fù)合物(ESI)，不能進(jìn)一步釋放出產(chǎn)物。這種抑制作用稱作反競爭性抑制作用。ESES??+→E+PES??+KiIIVmaxVmax（變?。o抑制劑加反競爭性抑制劑KmKm'（變小）反競爭性抑制曲線

無抑制劑1/Vmax抑制劑1抑制劑與底物結(jié)構(gòu)不相似I與ES復(fù)合物結(jié)合，使中間復(fù)合物ES的量下降2反競爭性抑制劑不僅不排斥E和S的結(jié)合，