C酶的催化活性和调节机制

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1、酶的催化活性和调节机制(2)3.6酶促反应动力学3.6.1酶与底物之间的作用酶的中间产物理论酶分子（E）表面与底物（S）结合形成不稳定中间产物即酶-底物复合物（ES），它较底物需要较少的活化能就可继续反应，分解成产物（P）并释放酶。因此，ES浓度决定着整个酶促反应速度。S+EESE+P3.6.1酶与底物之间的作用米氏方程当Km=[S]时，则v=1/2Vmax，即当酶促反应速度达到其最大反应速度的一半时，Km值即为此时的底物浓度，其单位是mol/L。当Km远大于[S]时，分母[S]不计，则v=Vmax[S]/Km，初速度与底物浓度呈一级反应。当Km

2、远小于[S]时，Km不计，则v=Vmax，初速度与底物浓度呈零级反应。v=Vmax[S]Km+[S]3.6.1酶与底物之间的作用KmVmax12v=Vmax[S]/Km3.6.1酶与底物之间的作用米氏常数（Km）的特性Km与酶的性质有关，与酶浓度无关；Km最小的底物为该酶的最适底物；Km值与温度、pH等环境因素相关；1/Km近似表示对底物亲和性大小；K3＜＜K1和K2时，Km≈KsKm随不同底物而异（酶专一性判断指标）米氏方程求解方法Lineweaver-Burk法(双倒数法）横轴截距为-1/Km，纵轴截距1/Vmax，斜率Km/Vmax。缺点：

3、点过分集中在直线左下方，而低浓度S点因倒数后误差较大，偏离直线，影响结果。1v=KmVmax.1[S]+1Vmax米氏方程求解方法Hanes-Woolf法横轴截距为-Km，纵轴截距Km/Vmax，斜率1/Vmax。KmVmax[S]Vmaxv=+[S]Km/Vmax米氏方程求解方法Woolf-Hofstee法v=-Km.Vmaxv+[S]Vmax/Km以v~v/[S]作图,得一直线。横轴截距为Vmax/Km,纵轴截距Vmax,斜率-Km3.6.2单底物较复杂的酶反应多种活性中间产物底物的抑制：酶分子上有两个底物结合位点，一为高亲和性，另一个为低亲

4、和性。当其完全被底物占据时会抑制高亲和性位点的结合作用，使酶促反应速度降低，如果糖二磷酸酶。多个活性部位：有多个亚基、多个活性中心，其动力学实验常很复杂，不符合米氏方程。E+SESE+PE+SESES'E+P3.6.3pH影响下酶促反应动力学E2-ES2-K2K2'EH-+SESH-EH-+PK1K1'EH2ESH2v=Vmax[S]Km)+[S](1+[H+]+K2'[H+])K1'(1+[H+]K1+K2[H+]pH对酶构象的影响即对其解离基团的影响，就是H+和解离基团间的结合与解离的变化过程3.6.4酶的抑制动力学（1）不可逆抑制：抑制剂与

5、酶分子中的必要基团发生共价结合，使酶失活。按其选择性差异，不可逆抑制剂分：专一性：仅与活性部位有关的基团反应；非专一性：可与几类基团反应。如有机磷、砷、重金属（Ag、Pb、Hg）、氰化物(沙林毒气）、CO及青霉素等。3.6.4酶的抑制动力学（2）可逆抑制：竞争性抑制：加入I后，Vmax不变，Km变大(K’m>Km)I与S结构相似,但E不能同时与S和I结合3.6.4酶的抑制动力学（2）可逆抑制：非竞争性抑制：加入I后，Vmax变小，Km不变(K’m=Km)3.6.4酶的抑制动力学（2）可逆抑制：反竞争性抑制：加入I后，Km和Vmax都变小，且K’m

6、

7、类：pH、温度、金属离子、有机溶剂等；例如溶菌酶：在细胞内合成后即具有完整的空间结构，但细胞内pH值约为中性，酶的活力很低，当溶菌酶分泌到细胞外偏酸性环境中pH5时，溶菌酶的活性显著提高。4.1.2别构酶的调控别构酶的特点：一般有多个亚基,分子量大，结构复杂。有负责调节的别构中心和负责催化的活性中心。两中心位于不同亚基,或同一亚基的不同部位。别构效应：调节物或效应物与别构中心结合后，诱导或稳定酶分子的某构象，使酶催化中心的催化作用受到调节，从而调节酶反应速度和代谢过程。同促效应：酶分子上有两个以上底物结合中心，通过酶上结合底物分子数量而调节其活性

8、。异促效应：通过非底物分子的结合调节其活性。4.1.2别构酶的调控别构酶的动力学特征：不遵循米氏动力学方程，具有正协同效应和负协同效应。