酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

關(guān)于酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)2各節(jié)學(xué)時(shí)分布第一節(jié)酶催化反應(yīng)概論：0.5第二節(jié)簡單的酶催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)：2.5第三節(jié)有抑制的酶催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)：2.5第四節(jié)復(fù)雜的酶催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)：1第五節(jié)反應(yīng)條件對(duì)酶催化反應(yīng)速率的影響：1.5第2頁,共109頁，星期六，2024年，5月3什么是均相酶催化反應(yīng)？酶分子和反應(yīng)物系(底物分子、產(chǎn)物分子等)處于同一相－－液相中的反應(yīng)第3頁,共109頁，星期六，2024年，5月4均相酶催化反應(yīng)的主要特征不存在相間的物質(zhì)傳遞，不用考慮傳質(zhì)過程的影響分子水平上的反應(yīng)，是本征動(dòng)力學(xué)第4頁,共109頁，星期六，2024年，5月5酶催化動(dòng)力學(xué)的研究歷史1903年，Henri提出酶與底物作用的中間復(fù)合物學(xué)說。1913年，Michaelis和Menten提出了酶催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基本模型---米氏方程。1925年，Briggs和Haldane對(duì)米氏方程做了修正，提出穩(wěn)態(tài)學(xué)說。第5頁,共109頁，星期六，2024年，5月6第一節(jié)

酶催化反應(yīng)概論第6頁,共109頁，星期六，2024年，5月7酶的催化反應(yīng)特性酶有很強(qiáng)的專一性較高的催化效率反應(yīng)條件溫和酶易失活需要輔因子的參與酶可加快反應(yīng)速率降低反應(yīng)的活化能(Ea)不能改變反應(yīng)的平衡常數(shù)K不能改變反應(yīng)的自由能變化(ΔG)第7頁,共109頁，星期六，2024年，5月8酶的催化反應(yīng)機(jī)制

酶的活性部位

活性部位：直接結(jié)合底物必需基團(tuán)：活性部位內(nèi)、外結(jié)合部位與催化部位：結(jié)合底物與催化底物，可為同一部位第8頁,共109頁，星期六，2024年，5月9酶反應(yīng)的專一性機(jī)制LockandKeyModel第9頁,共109頁，星期六，2024年，5月10Induced-FitModel手與手套的關(guān)系.當(dāng)?shù)孜锝咏傅幕钚灾行牟⑴c之結(jié)合時(shí)，酶的構(gòu)象能發(fā)生改變，更適合于底物的結(jié)合。第10頁,共109頁，星期六，2024年，5月11

酶反應(yīng)的高效性機(jī)制廣義的酸堿催化：供給或接受質(zhì)子共價(jià)催化：形成不穩(wěn)定的共價(jià)中間配合物鄰近及定向效應(yīng)：底物分子與酶扭曲變形和構(gòu)象變化效應(yīng)：底物敏感鍵變形或扭曲多元催化與協(xié)同效應(yīng)：不同側(cè)鏈基團(tuán)綜合作用第11頁,共109頁，星期六，2024年，5月12第二節(jié)

簡單的酶催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)第12頁,共109頁，星期六，2024年，5月13酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)-反應(yīng)速率反應(yīng)速率：單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度的改變。設(shè)瞬時(shí)dt內(nèi)反應(yīng)物濃度的很小的改變?yōu)閐S，則：若用單位時(shí)間內(nèi)生成物濃度的增加來表示，則：tPtS第13頁,共109頁，星期六，2024年，5月14反應(yīng)分子數(shù)反應(yīng)分子數(shù)：反應(yīng)中真正相互作用的分子數(shù)目。如：A→P屬于單分子反應(yīng)根據(jù)質(zhì)量作用定律，單分子反應(yīng)的速率方程式是：雙分子,如：A＋B→C＋D屬于雙分子反應(yīng)其反應(yīng)速率方程可表示為：判斷一個(gè)反應(yīng)是單分子反應(yīng)還是雙分子反應(yīng)，必須先了解反應(yīng)機(jī)制，即了解反應(yīng)過程中各個(gè)單元反應(yīng)是如何進(jìn)行的。反應(yīng)機(jī)制往往很復(fù)雜，不易弄清楚，但是反應(yīng)速率與濃度的關(guān)系可用實(shí)驗(yàn)方法來確定，從而幫助推論反應(yīng)機(jī)制。第14頁,共109頁，星期六，2024年，5月15反應(yīng)級(jí)數(shù)又如某一反應(yīng)：A+B→C+D式中k為反應(yīng)速率常數(shù)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，整個(gè)化學(xué)反應(yīng)的速率服從哪種分子反應(yīng)速率方程式，則這個(gè)反應(yīng)即為幾級(jí)反應(yīng)。例：對(duì)于某一反應(yīng)其總反應(yīng)速率能以單分子反應(yīng)的速率方程式表示，那么這個(gè)反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng)。符合雙分子反應(yīng)的表達(dá)式，為二級(jí)反應(yīng)。第15頁,共109頁，星期六，2024年，5月16反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度無關(guān)的反應(yīng)叫做零級(jí)反應(yīng)。

v=k反應(yīng)分子數(shù)和反應(yīng)級(jí)數(shù)對(duì)簡單的基元反應(yīng)來說是一致的，但對(duì)某些反應(yīng)來說是不一致的。例如：Sucrose+H2O─→Glucose+Frucose是雙分子反應(yīng)，但卻符合一級(jí)反應(yīng)方程式。Sucrase

因?yàn)檎崽堑南∷芤褐?，水的濃度比蔗糖濃度大得多，水濃度的減少與蔗糖比較可以忽略不計(jì)。因此，反應(yīng)速率只決定于蔗糖的濃度。

v=k[S]第16頁,共109頁，星期六，2024年，5月17一級(jí)反應(yīng)A─→B 積分后得：k是反應(yīng)速率常數(shù)，C是積分常數(shù)若反應(yīng)開始(t=0)時(shí),A=A0,則C=A0,最后得到:A=A0e-ktk1AtA0一級(jí)反應(yīng)第17頁,共109頁，星期六，2024年，5月18二級(jí)反應(yīng)A+B─→Ck反應(yīng)速率與反應(yīng)物的性質(zhì)和濃度、溫度、壓力、催化劑及溶劑性質(zhì)有關(guān)第18頁,共109頁，星期六，2024年，5月19酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)-平衡常數(shù)平衡：可逆反應(yīng)的正向反應(yīng)和逆向反應(yīng)仍在繼續(xù)進(jìn)行，但反應(yīng)速率相等的動(dòng)態(tài)過程。反應(yīng)的平衡常數(shù)與酶的活性無關(guān)，與反應(yīng)速率的大小無關(guān)，而與反應(yīng)體系的溫度、反應(yīng)物及產(chǎn)物濃度有關(guān)。平衡常數(shù)(K)的計(jì)算：例：A+3B

2C+D第19頁,共109頁，星期六，2024年，5月20影響酶促反應(yīng)的主要因素濃度因素（酶濃度，底物濃度，產(chǎn)物濃度等）外部因素（溫度，壓力，pH，溶液的介電常數(shù)，離子強(qiáng)度等）內(nèi)部因素（底物及效應(yīng)物濃度，酶的結(jié)構(gòu)）第20頁,共109頁，星期六，2024年，5月21米氏方程的建立兩點(diǎn)基本假設(shè)：

反應(yīng)物在容器中混合良好反應(yīng)速率采用初始速率第21頁,共109頁，星期六，2024年，5月22第22頁,共109頁，星期六，2024年，5月23＋k+1k-1ESES＋E快速平衡k+2假設(shè)條件：酶和底物生成復(fù)合物[ES]，酶催化反應(yīng)是經(jīng)中間復(fù)合物完成的，反應(yīng)過程中酶的濃度保持恒定。底物濃度[S]遠(yuǎn)大于酶的濃度[E]，因此[ES]的形成不會(huì)降低底物濃度[S]，底物濃度以初始濃度計(jì)算。忽略產(chǎn)物的抑制作用，不考慮P+E→ES這個(gè)可逆反應(yīng)的存在。[ES]在反應(yīng)開始后與E及S迅速達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,ES分解生成產(chǎn)物的速度不足以破壞這個(gè)平衡。P第23頁,共109頁，星期六，2024年，5月24＋k+1k-1ESES＋Ek+2由假設(shè)3可得到產(chǎn)物的合成速率為：對(duì)于單底物的酶促反應(yīng):(2)(1)P由假設(shè)4可得到：第24頁,共109頁，星期六，2024年，5月25對(duì)于酶復(fù)合物ES的解離平衡過程其解離常數(shù)可以表示為ES

E+Sk-1k+1(4)反應(yīng)體系中酶量守恒：(3)由前面的公式(1)得：代入公式(3),變換后得：即,代入公式(2)得到(5)第25頁,共109頁，星期六，2024年，5月26代入式(5)得：(6)式中：Vp,max:最大反應(yīng)速率如果酶量發(fā)生改變，最大反應(yīng)速率相應(yīng)改變。KS:解離常數(shù)，飽和常數(shù)

低KS值意味著酶與底物結(jié)合力很強(qiáng)

(看看KS的公式就知道了)。當(dāng)反應(yīng)初始時(shí)刻，底物[S]>>[E],幾乎所有的酶都與底物結(jié)合成復(fù)合物[ES]，因此[E0]≈[ES],反應(yīng)速率最大，此時(shí)產(chǎn)物的最大合成速率為：第26頁,共109頁，星期六，2024年，5月27＋k+1k-1ESES＋Ek+2擬穩(wěn)態(tài)P假設(shè)條件：酶和底物生成復(fù)合物[ES]，酶催化反應(yīng)是經(jīng)中間復(fù)合物完成的。底物濃度[S]遠(yuǎn)大于酶的濃度[E]，因此[ES]的形成不會(huì)降低底物濃度[S]，底物濃度以初始濃度計(jì)算。在反應(yīng)的初始階段，產(chǎn)物濃度很低，P+E→ES這個(gè)可逆反應(yīng)的速率極小，可以忽略不計(jì)。[ES]的生成速率與其解離速率相等，其濃度不隨時(shí)間而變化。第27頁,共109頁，星期六，2024年，5月28Experimentaldatademonstratedtheconcentrationprofiles.當(dāng)反應(yīng)系統(tǒng)中[ES]的生成速率與分解速率相等時(shí)，[ES]濃度保持不變的狀態(tài)稱為穩(wěn)態(tài)。第28頁,共109頁，星期六，2024年，5月29由于[S]>>[E0],所以[S]>>[ES],[S]-[ES]≈[S]＋k+1k-1ESES＋Ek+2P根據(jù)穩(wěn)態(tài)假說，(7)(3)(8)第29頁,共109頁，星期六，2024年，5月30(Km米氏常數(shù))(9)(10)式中：第30頁,共109頁，星期六，2024年，5月31k+1k-1k+2第31頁,共109頁，星期六，2024年，5月32快速平衡學(xué)說與穩(wěn)態(tài)學(xué)說在動(dòng)力學(xué)方程形式上是一致的，但Km和KS表示的意義是不同的。當(dāng)k+2<<k-1時(shí)，Km=KS。這意味著生成產(chǎn)物的速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)慢于[ES]復(fù)合物解離的速率。這對(duì)于許多酶反應(yīng)也是正確的。第32頁,共109頁，星期六，2024年，5月33米氏方程的動(dòng)力學(xué)特征反應(yīng)速率與酶和底物濃度的關(guān)系反應(yīng)速率與酶濃度成正比(底物過量)底物濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響：非線性。底物濃度較低，反應(yīng)速率隨底物濃度提高而增加；底物濃度較高，反應(yīng)速率隨底物濃度的提高而趨于穩(wěn)定。第33頁,共109頁，星期六，2024年，5月34底物濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系底物濃度反應(yīng)速率Vm第34頁,共109頁，星期六，2024年，5月35反應(yīng)速率、底物濃度與時(shí)間的關(guān)系反應(yīng)速率反應(yīng)時(shí)間底物濃度反應(yīng)時(shí)間第35頁,共109頁，星期六，2024年，5月36動(dòng)力學(xué)參數(shù)rmax和Km

全部酶呈復(fù)合物狀態(tài)時(shí)的反應(yīng)速率，即最大初始反應(yīng)速率。催化活性中心速率常數(shù)kcat:酶的活性中心在單位時(shí)間內(nèi)能轉(zhuǎn)化底物分子為產(chǎn)物的最大數(shù)量，即酶的最大轉(zhuǎn)換速率。單底物酶催化：kcat=k+2第36頁,共109頁，星期六，2024年，5月37米氏常數(shù)Km的意義Km值代表反應(yīng)速率達(dá)到Vmax/2時(shí)的底物濃度。Km是酶的一個(gè)特性常數(shù)，Km的大小只與酶的性質(zhì)有關(guān)，而與酶濃度無關(guān)。但底物種類、反應(yīng)溫度、pH和離子強(qiáng)度等因素會(huì)影響Km值。因此可以用Km值來鑒別酶。Km值可以判斷酶的專一性和天然底物。當(dāng)k+2<<k-1時(shí)，Km＝KS

，那么Km可以作為酶和底物結(jié)合緊密程度的一個(gè)度量，表示酶和底物結(jié)合的親合力大小。若已知Km值，可以計(jì)算出某一底物濃度時(shí)，其反應(yīng)速率相當(dāng)于Vmax的百分率。例如:當(dāng)[S]=3Km時(shí)，代入米氏方程后可求得v=0.75VmaxKm值可以幫助推斷某一代謝反應(yīng)的方向和途徑。催化可逆反應(yīng)的酶，對(duì)正逆兩向底物的Km值往往是不同的，例如谷氨酸脫氫酶，NAD+的Km值為2.5×10-5mol/L，而NADH為1.8×10-5mol/L。測(cè)定這些Km值的差別及正逆兩向底物的濃度，可以大致推測(cè)該酶催化正逆兩向反應(yīng)的效率。第37頁,共109頁，星期六，2024年，5月38第38頁,共109頁，星期六，2024年，5月39MixedorderwithrespecttoS第39頁,共109頁，星期六，2024年，5月40問題產(chǎn)物的積累使逆反應(yīng)的影響不可忽略產(chǎn)物可能會(huì)抑制或激活酶的活力隨著反應(yīng)的進(jìn)行，酶的活力可能會(huì)失活反應(yīng)體系中的一些雜質(zhì)可能會(huì)影響到酶的活性…….為什么說低KS值意味著酶與底物的結(jié)合力強(qiáng)？為什么只有初始反應(yīng)速率適用第40頁,共109頁，星期六，2024年，5月41M-M方程動(dòng)力學(xué)參數(shù)的確定作圖法(通過方程變換，將方程線性化)L-B法H-W法E-H法積分法非線性最小二乘法回歸處理信賴域法(Matlab的優(yōu)化工具箱)遺傳算法(不依賴于初值，可并行計(jì)算)第41頁,共109頁，星期六，2024年，5月42L-B雙倒數(shù)法將米氏方程式兩側(cè)取雙倒數(shù)，得到下列方程式：以作圖,得到一直線缺點(diǎn)：底物濃度低時(shí)不適用此法。第42頁,共109頁，星期六，2024年，5月43第43頁,共109頁，星期六，2024年，5月44積分法分批酶反應(yīng)體系中[S]隨時(shí)間的變化過程可以用表示為：積分得到,或,與對(duì)應(yīng)作圖，得到一直線，斜率為-Km,截距為Vm第44頁,共109頁，星期六，2024年，5月45例1-1：將底物和酶加入到反應(yīng)器中,底物初始濃度為2mmol/L,經(jīng)反應(yīng),轉(zhuǎn)化率為90%,求反應(yīng)所需的時(shí)間t.已知反應(yīng)速率方程為:解：即：積分得到：轉(zhuǎn)化率為90%，即([S0]-[S])/[S0]=0.9,[S]=0.2(mmol/L.min)第45頁,共109頁，星期六，2024年，5月46例1-2：假設(shè)某酶有兩個(gè)活性中心，它的反應(yīng)機(jī)制可用下圖表示，試根據(jù)快速平衡假設(shè)，求其速率方程式E+S[ES]+SE+P[ESS]KmKSI[ES]+Pk+2k+2解：根據(jù)解離平衡過程可得根據(jù)酶的質(zhì)量守恒可得將上面兩式變換后可得第46頁,共109頁，星期六，2024年，5月47變換方程可以得到以下兩式：當(dāng)反應(yīng)速率達(dá)到最大時(shí)，所有的酶都以復(fù)合物的形式存在，則[E0]=[ES]+[ESS],Vmax=k+2([ES]+[ESS])=k+2[E0]第47頁,共109頁，星期六，2024年，5月48例1-3：某酶催化反應(yīng)，其Km=0.01mol/L,現(xiàn)測(cè)得該反應(yīng)進(jìn)行到10min時(shí)，底物濃度為3.4×10-5mol/L,已知[S0]=3.4×10-4

mol/L.假定該反應(yīng)可用M-M方程表示。求：

(1)最大反應(yīng)速率是多少?

(2)反應(yīng)20min后，底物濃度為多少？解：已知米氏方程及題中條件知[S0]<<Km則米氏方程可表示為10min時(shí),[S]=3.4×10-5,代入上式可得：Vmax=(0.01×ln10)/10=0.0023molL-1min-1當(dāng)t=20min,ln[S]=ln[S0]-Vmaxt/Km

=ln(3.4X10-4)-0.0023X20/0.01[S]20min=3.42X10-6mol/L第48頁,共109頁，星期六，2024年，5月49第三節(jié)

有抑制的酶催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)第49頁,共109頁，星期六，2024年，5月50抑制劑對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響幾個(gè)概念失活與抑制

【失活】(inactivation)：由于酶蛋白分子變性而引起的酶活力喪失的現(xiàn)象稱為失活。

【抑制】(inhibition)：由于酶的必需基團(tuán)化學(xué)性質(zhì)的改變，但酶未變性，而引起酶活力的降低或喪失，稱為抑制作用底物與效應(yīng)物

【效應(yīng)物】(Effecter)：凡能使酶分子發(fā)生別構(gòu)作用的物質(zhì)叫效應(yīng)物，通常為小分子代謝物或輔因子。如因別構(gòu)導(dǎo)致酶活性降低的物質(zhì)稱為負(fù)效應(yīng)物。第50頁,共109頁，星期六，2024年，5月51競爭性抑制非競爭性抑制反競爭性抑制可逆抑制

可逆抑制和不可逆抑制(如鉛和汞等重金屬)【可逆抑制】(reversibleinhibition)：抑制劑與酶以非共價(jià)鍵結(jié)合而引起酶活力降低或喪失，能用物理方法除去抑制劑而使酶復(fù)性，這種抑制作用是可逆的，稱為可逆抑制。不可逆抑制抑制第51頁,共109頁，星期六，2024年，5月52競爭性抑制(competitiveinhibitions)

ESIEIXP抑制劑是底物的類似物E+S+I[ES]E+P[EI]KIKm’第52頁,共109頁，星期六，2024年，5月53利用快速平衡假說:和酶的濃度方程,產(chǎn)物速率方程,綜合以上方程,消除[ES]得到：whereand.第53頁,共109頁，星期六，2024年，5月54擬穩(wěn)態(tài)：第54頁,共109頁，星期六，2024年，5月55TheneteffectofcompetitiveinhibitionsisanincreasedvalueofKm﹡

withreducedreactionrate,butsamemaximumreactionrate.Furthermore,thecompetitiveinhibitioncanbeovercomebyhighsubstrateconcentration.第55頁,共109頁，星期六，2024年，5月56動(dòng)力學(xué)參數(shù)的求解（L-B法）第56頁,共109頁，星期六，2024年，5月57第57頁,共109頁，星期六，2024年，5月58競爭性抑制的抑制百分?jǐn)?shù)i：第58頁,共109頁，星期六，2024年，5月59非競爭性抑制(Non-competitiveInhibitions)ESEISIXP這種抑制劑能結(jié)合于酶的非活性中心，但能降低酶與底物的親和力。E+S+I[ES]+IE+P[EI]+S[ESI]Km’Km’KIKI第59頁,共109頁，星期六，2024年，5月60Withsimilarequationsandderivationsasbefore,

Where.wecanget,第60頁,共109頁，星期六，2024年，5月61擬穩(wěn)態(tài)：第61頁,共109頁，星期六，2024年，5月62Theneteffectofnon-competitiveinhibitionsisareductioninrmaxwithsameMichaelis-Mentenconstant.Highsubstrateconcentrationwouldnotovercomenon-competitiveinhibitions.Otherreagentsneedtobeaddedtoblockbindingofittotheenzyme.﹡第62頁,共109頁，星期六，2024年，5月63動(dòng)力學(xué)參數(shù)的求解（L-B法）第63頁,共109頁，星期六，2024年，5月64第64頁,共109頁，星期六，2024年，5月65非競爭性抑制的抑制百分?jǐn)?shù)i：第65頁,共109頁，星期六，2024年，5月66反競爭性抑制(UncompetitiveInhibitions)SEI+ESESIXP這種抑制劑僅能與ES復(fù)合物結(jié)合，而與游離酶不能直接結(jié)合。E+S[ES]+IE+P[ESI]Km’KI第66頁,共109頁，星期六，2024年，5月67Withsimilarequationsandderivativesasbefore,whereand.wecanget,第67頁,共109頁，星期六，2024年，5月68擬穩(wěn)態(tài)：第68頁,共109頁，星期六，2024年，5月69Obviously,theneteffectofuncompetitiveinhibitionsisareductioninbothKm﹡andr﹡max,andthenetresultisareductioninreactionrate.第69頁,共109頁，星期六，2024年，5月70動(dòng)力學(xué)參數(shù)的求解(L-B法)第70頁,共109頁，星期六，2024年，5月71反競爭性抑制的抑制百分?jǐn)?shù)i：第71頁,共109頁，星期六，2024年，5月72三種抑制的比較動(dòng)力學(xué)參數(shù)曲線的相互關(guān)系抑制百分率第72頁,共109頁，星期六，2024年，5月73動(dòng)力學(xué)參數(shù)的比較

第73頁,共109頁，星期六，2024年，5月74各種抑制的比較競爭性抑制非競爭性抑制反競爭性抑制第74頁,共109頁，星期六，2024年，5月75L-B圖的比較

第75頁,共109頁，星期六，2024年，5月76抑制百分?jǐn)?shù)的比較

定義式競爭性抑制非競爭性抑制反競爭性抑制第76頁,共109頁，星期六，2024年，5月77EE底物抑制(SubstrateInhibitions)S+SXPSESS高濃度的底物會(huì)抑制一些酶促反應(yīng)。E+S[ES]+SE+P[ESS]Km’KSIk+2第77頁,共109頁，星期六，2024年，5月78Withsimilarequationsandderivationsasbefore,變換方程得：Then,wecanget,第78頁,共109頁，星期六，2024年，5月79when,.Namely,thenorNamely,thenorDiscussionsaboutSubstrateInhibitionsThesubstrateconcentrationatwhichthemaximumreactionrate achievescanbeobtainedbysetting,andwecanget,LowsubstrateconcentrationTheoriginMichaelis-Mentenequationobtained,thusnoinhibitionobserved.HighsubstrateconcentrationTheinhibitioneffectisdominant.第79頁,共109頁，星期六，2024年，5月80底物抑制反應(yīng)的優(yōu)化第80頁,共109頁，星期六，2024年，5月81Atlowsubstrateconcentration,therateexpressionapproximatestotheMichaelis-Mentenequation,thenthecurveindouble-reciprocalplotisparallelwiththelinearlinedenotedtheinstancewithoutsubstrateinhibition.Similarly,athighsubstrateconcentration,thecurveindouble-reciprocalplot

isinhyperbolicmode.PlotsonSubstrateInhibitions第81頁,共109頁，星期六，2024年，5月82產(chǎn)物抑制(productinhibitions)EESEPPSPE+S+P[ES]E+P[EP]Km’KPk+2第82頁,共109頁，星期六，2024年，5月83第四節(jié)

復(fù)雜的酶催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)第83頁,共109頁，星期六，2024年，5月84一、雙底物酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué)順序機(jī)制乒乓機(jī)制隨機(jī)機(jī)制第84頁,共109頁，星期六，2024年，5月851.順序機(jī)制第85頁,共109頁，星期六，2024年，5月86I.Orderedsequentialmechanisms第86頁,共109頁，星期六，2024年，5月872.乒乓機(jī)制第87頁,共109頁，星期六，2024年，5月88II.ping-pongmechanisms第88頁,共109頁，星期六，2024年，5月89第89頁,共109頁，星期六，2024年，5月90III.Randomsequentialmechanisms第90頁,共109頁，星期六，2024年，5月91第91頁,共109頁，星期六，2024年，5月92二、變構(gòu)酶（AllostericEnzyme）反應(yīng)動(dòng)力學(xué)又稱別構(gòu)酶，調(diào)節(jié)酶，它是一種寡聚酶(由多個(gè)亞基組成)。這類酶具有別構(gòu)部位和活性部位。當(dāng)?shù)孜锓肿优c別構(gòu)酶結(jié)合時(shí)，能誘導(dǎo)酶的結(jié)構(gòu)改變，增加酶與底物的結(jié)合能力，表現(xiàn)出底物對(duì)酶的激活效應(yīng)。如：已糖激酶、血紅蛋白第92頁,共109頁，星期六，2024年，5月93AllostericEnzymeTherateexpression:wherenisthecooperativitycoefficient(協(xié)同系數(shù)),andn>1indicatespositivecooperativity.Byrearranging,wehave,n<1indicatesnegativecooperativity.eg,glyceraldehyde3-phosphatedehydrogenase.第93頁,共109頁，星期六，2024年，5月94PlotsonAllostericEnzymes雙曲線S形曲線第94頁,共109頁，星期六，2024年，5月95動(dòng)力學(xué)方程式第95頁,共109頁，星期六，2024年，5月96第五節(jié)

反應(yīng)條件對(duì)酶催化反應(yīng)速率的影響第96頁,共109頁，星期六，2024年，5月97影響酶催化反應(yīng)速率的因素影響酶催化反應(yīng)速率的因素有很多，它們會(huì)影響到酶的結(jié)構(gòu)或化學(xué)狀態(tài)。pH溫度表面張力化學(xué)試劑(醇,脲和過氧化物)輻射(光,微波,離子化,g

射線等)第97頁,共109頁，星期六，2024年，5月98一pH對(duì)酶促反應(yīng)的影響一些酶的活性中心存在離子基團(tuán)，因此VariationofpH另一方面，底物分子中包含離子基團(tuán)，反應(yīng)體系的pH也有可能會(huì)影