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寫在前面：酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)是研究酶促反應(yīng)速率以及各種因素對(duì)酶促反應(yīng)速率影響機(jī)制的科學(xué)。影響因素有酶濃度、底物濃度、pH、溫度、抑制劑、激活劑。

1、各種因素對(duì)酶活性的影響

1）底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響呈矩形雙曲線。

當(dāng)?shù)孜餄舛萐較低時(shí)，反應(yīng)速率v與底物濃度S成正比；反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng)。

隨著底物濃度的增高，反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng)和零級(jí)反應(yīng)的混合級(jí)反應(yīng)。

當(dāng)?shù)孜餄舛雀哌_(dá)一定程度（所有酶活性中心均被底物飽和），v不再增加達(dá)最大反應(yīng)速率Vmax。反應(yīng)為零級(jí)反應(yīng)。

2? 米－曼方程揭示單底物反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)特性。

解釋酶促反應(yīng)中底物濃度和反應(yīng)速率關(guān)系的最合理學(xué)說是酶-底物中間復(fù)合物學(xué)說：

米-曼方程：

2? Km與Vm的意義

Km的意義

①Km值等于酶促反應(yīng)速率為最大反應(yīng)速率一半時(shí)的底物濃度。單位是mol/L。

v=Vmax/2

②Km是酶的特征性常數(shù)，其大小并非不變，與酶的結(jié)構(gòu)、底物結(jié)構(gòu)、反應(yīng)環(huán)境的pH、溫度和離子強(qiáng)度有關(guān)，與酶濃度無(wú)關(guān)。不同酶的Km不同。同一酶對(duì)于不同底物有不同的Km值。

?? Km=K2+K3/K1????

當(dāng)K3遠(yuǎn)小于K2時(shí)，Km越大，表示酶對(duì)底物的親和力越?。籏m越小，表示酶對(duì)底物的親和力越大。

Vm的意義：Vm是酶被底物完全飽和時(shí)的反應(yīng)速率。

?? Ｋm與Ｖmax常通過林-貝作圖法（雙倒數(shù)作圖法）求取。

2）底物足夠時(shí)酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響呈直線關(guān)系。當(dāng)[S]>>[E]時(shí)，V = k3 [E]

3）溫度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響具有雙重性。

一方面，在較低溫度范圍內(nèi)，溫度升高,酶促反應(yīng)速率加快。另一方面,酶是蛋白質(zhì),升高溫度，酶變性，導(dǎo)致酶活性降低甚至喪失，反應(yīng)速率不再增加反而下降。

酶促反應(yīng)的最適溫度：酶促反應(yīng)速率最快時(shí)反應(yīng)體系的溫度。不是酶的特征性常數(shù)，與反應(yīng)時(shí)間有關(guān)。哺乳動(dòng)物的酶最適溫度一般在35～40 °C。

4）pH通過改變酶分子及底物分子的解離狀態(tài)影響酶促反應(yīng)速率。

酶催化活性最高時(shí)反應(yīng)體系的pH稱為酶促反應(yīng)的最適pH（也不是酶的特征性常數(shù)）。

5）抑制劑可以降低酶促反應(yīng)速率。

凡能有選擇性地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)稱為酶的抑制劑。

?? 抑制劑對(duì)酶有一定選擇性：多與酶活性中心內(nèi)、外的必需基團(tuán)結(jié)合，直接或間接地影響酶的活性中心，從而抑制酶的催化活性。各種物理或化學(xué)因素?zé)o選擇性地使酶蛋白變性失活不屬于酶的抑制作用。

抑制劑分為不可逆性抑制劑和可逆性抑制劑（競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑、非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑、反競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑）。

2? 不可逆性抑制劑與酶共價(jià)結(jié)合。

抑制劑通常以共價(jià)鍵與酶活性中心上的必需基團(tuán)相結(jié)合，使酶失活。此種抑制劑不能用透析、超濾等物理方法予以去除。但此種抑制作用可用某些藥物解除，使酶恢復(fù)活性。如有機(jī)磷酯類中毒，用阿托品和解磷定解救。

2? 可逆性抑制劑與酶非共價(jià)結(jié)合。

抑制劑通常以非共價(jià)鍵與酶或酶-底物復(fù)合物可逆性結(jié)合，使酶的活性降低或喪失；結(jié)合較為疏松，可用透析、超濾等物理方法除去。可逆性抑制作用遵守米-曼方程。

競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與底物競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合酶的活性中心。

作用特點(diǎn)：

①抑制劑與底物相似，競(jìng)爭(zhēng)酶的活性中心。

②抑制程度取決于抑制劑與酶的相對(duì)親和力及底物濃度相對(duì)比例。

③增大底物濃度，可降低或解除抑制作用。

④動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：Vmax不變，Km增大（親和力降低）。? ???

?? 磺胺類藥物的抑菌機(jī)制：與對(duì)氨基苯甲酸競(jìng)爭(zhēng)二氫蝶酸合成酶。保持高濃度。

非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑結(jié)合活性中心外的調(diào)節(jié)位點(diǎn)。

抑制劑與酶活性中心外的結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，不影響酶與底物的結(jié)合，底物也不影響酶與抑制劑結(jié)合。底物與抑制劑之間無(wú)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，但抑制劑-酶-底物復(fù)合物不能進(jìn)一步釋放出產(chǎn)物。

作用特點(diǎn)：

①抑制劑和底物結(jié)構(gòu)不相似，二者互不干擾同時(shí)與酶結(jié)合。

②抑制程度取決于抑制劑濃度。抑制作用不能通過增加底物濃度降低或消除。

③抑制劑-酶-底物復(fù)合物不能進(jìn)一步釋放產(chǎn)物。

④動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：Vmax降低，Km不變。

反競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑的結(jié)合位點(diǎn)由底物誘導(dǎo)產(chǎn)生。

抑制劑結(jié)合酶活性中心外的調(diào)節(jié)位點(diǎn)。抑制劑僅與酶-底物復(fù)合物(ES)結(jié)合，使中間產(chǎn)物ES量下降。

?? 沒有底物結(jié)合時(shí)，酶不能與抑制劑結(jié)合。

作用特點(diǎn)：

①抑制劑只與酶－底物復(fù)合物結(jié)合。

②抑制程度取決與抑制劑的濃度及底物的濃度。

③動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：Vmax降低，Km降低。??

④抑制劑不僅不影響酶與底物的結(jié)合，反而可增加兩者的親和力。????

?????????????????????

6）激活劑可提高酶促反應(yīng)速率。

使酶由無(wú)活性變?yōu)橛谢钚曰蚴姑富钚栽黾拥奈镔|(zhì)稱為激活劑。大多數(shù)為金屬離子或小分子有機(jī)化合物，少數(shù)為陰離子，如Mg2+、K+、Mn2+、Cl-以及膽汁酸鹽等。

分為必需激活劑（無(wú)——有，大多數(shù)為金屬離子）和非必需激活劑（少——多，如Cl-是唾液淀粉酶的非必需激活劑，膽汁酸鹽則是胰脂肪酶的非必需激活劑）。

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2、酶的調(diào)節(jié)

調(diào)節(jié)對(duì)象：關(guān)鍵酶——代謝途徑中決定反應(yīng)的速度和方向的酶

調(diào)節(jié)方式：酶活性（快速調(diào)節(jié)）和酶含量（緩慢調(diào)節(jié)）

1）快速調(diào)節(jié)

別構(gòu)調(diào)節(jié)：體內(nèi)的一些代謝物分子可與這些酶活性中心以外的部位以非共價(jià)鍵可逆地結(jié)合，使酶的構(gòu)象發(fā)生改變，從而改變酶的催化活性。

?受別構(gòu)調(diào)節(jié)的酶稱別構(gòu)酶。

?引起別構(gòu)效應(yīng)的物質(zhì)稱別構(gòu)效應(yīng)劑（代謝途徑終產(chǎn)物、中間產(chǎn)物、底物等）。分為別構(gòu)激活劑和別構(gòu)抑制劑。

?別構(gòu)酶與別構(gòu)效應(yīng)劑結(jié)合的部位稱別構(gòu)部位/調(diào)節(jié)部位。

共價(jià)修飾：在其他酶的催化作用下，體內(nèi)有些酶蛋白肽鏈上的一些基團(tuán)可與某種化學(xué)基團(tuán)發(fā)生可逆的共價(jià)結(jié)合，同時(shí)又可在另一種酶催化下，去掉已結(jié)合的化學(xué)基團(tuán)，從而影響酶的活性。最常見的是磷酸化（蛋白激酶）與去磷酸化（磷蛋白磷酸酶）。

?酶原激活實(shí)際上是酶活性中心形成或暴露的過程。

2）緩慢調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)效應(yīng)出現(xiàn)較遲，一般需數(shù)小時(shí)才能起效，但一旦酶被誘導(dǎo)合成后，即使去除誘導(dǎo)劑，酶仍能保持活性，直至酶蛋白降解。故這種調(diào)節(jié)的效應(yīng)緩慢而持久。

酶蛋白合成的誘導(dǎo)和阻遏

了解

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苯丙氨酸羥化酶缺陷——苯丙氨酸不能沿正常途徑代謝——生成大量苯丙酮酸——苯丙酮酸尿癥

肝中葡糖-6-磷酸酶缺陷——Ⅰa型糖原貯積癥。