第二章均相酶反应ppt课件.ppt

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1、第二章均相酶反应动力学均相酶反应研究历史酶催化反应特性简单的酶反应动力学酶反应抑制动力学温度与pH值对酶反应动力学的影响酶的失活动力学2.1研究历史1902年，V.Henry开始，研究了转化酶、苦杏仁酶和淀粉酶的催化机理，并给出了动力学方程，但结果有错误。1913年，L.Michalis和M.Menten用快速平衡法推导并发表了米氏方程。1925年，G.L.Briggs和J.B.S.Haldane提出了定常态法动力学解析方法。Altonan(1965)和W.W.Cleland(1963)又推导了两种以上底物参与的酶反应。1965年J.Monod对变构酶进行了研究均相酶反

2、应动力学反映的是酶催化反应的本征动力学关系，是从研究酶反应的机理开始的，常着眼于酶的初始反应速率。酶反应动力学研究思路影响均相酶反应速率的因素有浓度因素（酶、底物、产物和效应物）、外部因素（温度、压力、溶剂的介电常数、pH值、离子强度等）和内部因素（底物及效应物结构、酶的结构），其中最重要的是浓度因素，而以浓度为自变量参数求得的速率常数，又会受到内外各种因素的影响，这一基本思想构成了均相酶反应动力学的基本骨架。2.2酶催化反应特性酶是活细胞为其自身代谢活动而产生的具有催化活性的蛋白质。具有高效的催化活性，在可比条件下酶催化的反应速率要比无机催化剂高107－1013倍高度

3、的专一性，即酶对底物及其催化的反应有严格的选择性，包括反应专一性和底物专一性两个方面酶的催化活性可被调控，比如酶浓度的调节、激素调节、共价修饰调节、抑制剂调节和反馈调节等酶易变性和失活，它对环境的变化非常敏感，如高温、强酸、强碱、重金属等都将引起酶的失活，且这种失活多为不可逆，因而酶促反应多在温和的条件下进行。酶的催化反应机制锁钥学说：酶和底物必定存在着互补的结构特征，只有符合这种互补结合的物质才是底物，才能被酶所催化。诱导契合学说：底物的存在使酶的的活性部位构象变化，酶与底物完全结合，并使催化基团转入有效的作用位置。2.3简单的酶反应动力学酶催化反应的机理三点基本假设

4、平衡假说拟稳态假说米氏方程方程特性参数求取2.3.1酶反应机理活性络合物学说S+EESE+P根据质量作用定律：k+1k-1k+22.3.2三点假设反应过程中，酶的总量保持不变，即[e0]=[e]+[es]。这表明在酶反应过程中酶是稳定的。与底物浓度相比，酶的浓度很小，即[s]>>[e]，因而可以忽略由于生成中间复合物所消耗的底物。产物浓度很低，产物的抑制作用可以忽略，并且不考虑逆反应，即该反应速率为初始反应速率。2.3.3平衡假说平衡假说：认为生成产物的一步的速率是整个酶催化反应控制步骤，而生成复合物的可逆反应达到了平衡状态。即k+2<

5、由2.3.4拟稳态假说因为底物浓度远大于酶浓度，因此当络合物解离成产物释放出来的游离酶又立即与底物结合与活性络合物，因此活性络合物的浓度不随时间的变化而变化，即据反应机理和上述假设，有下述方程成立：平衡假设与拟稳态假说当k+2<

6、应速率，而k+2则表示了单位时间内一个酶分子所能催化底物生成产物的分子数，它表示了酶催化能力的大小。由于精确知道所使用的酶的纯度和分子量是困难的，因此将它们合为一个参数2、Km是酶的特征常数，它表明了酶与底物结合力的大小，Km值大，表明，酶与底物的结合力弱，反之，酶与底物的结合力强，其单位与浓度相同。Km值的大小与酶、反应物系的特性以及反应条件有关，其量纲为浓度单位，其值与反应速率为最大反应速率一半时的底物浓度相等，即，其数量级一般为10－6－10－2mol/L2.3.5方程特性米氏方程中反应速率与底物浓度的关系满足双曲函数的形式即：当[s]<>Km

7、时，rs=rmax当[s]浓度介于上述两种情况之间时，为双曲函数2.3.6参数的求取（微分法）L-B作图法H-W法E-H因所以又称为微分法2.3.6参数的求取（积分法）重排为例题对于某均相酶反应，已知，时，若反应进行1min，则有2%底物转化为产物，试求：当反应进行到3min时，底物转化率为多少，产物浓度为多大？当底物浓度下降10倍时，反应也进行3min，此时的底物转化率为多少？为多少？例题因为[s0]<