酶促反应影响因素改.ppt

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1、影响酶促反应的因素,酶反应速度,不同的酶在不同的条件下反应速度曲线都不一样，但大致相似,以产物浓度对反应时间作图，可得到酶促反应速度曲线,酶反应速度,正确的酶促反应速度应该是在反应初期短时间内的反应速度，即反应初速度,一.底物浓度的影响,(一)酶反应速度与底物浓度的关系曲线,对于简单的酶反应，当酶浓度和其他条件恒定时：,一.底物浓度的影响,(一)酶反应速度与底物浓度的关系曲线,对于简单的酶反应，当酶浓度和其他条件恒定时：,Vmax,零级反应,一级反应,混合级反应,该曲线可以用米氏方程 来描述,1.底物浓度对酶促反应速度影响在酶浓度，pH，温度等条件不变的情况下研究底物浓度和反应速度的关系。如右

2、图所示：在低底物浓度时,反应速度与底物浓度成正比，表现为一级反应特征。当底物浓度达到一定值，几乎所有的酶都与底物结合后，反应速度达到最大值（Vmax），此时再增加底物浓度，反应速度不再增加，表现为零级反应。,(二)米氏方程,(二)米氏方程,3.米氏方程中常数的意义,(1)Vmax 最大反应速度 Vmax与酶浓度成正比，,(二)米氏方程,3.米氏方程中常数的意义,(2)Km 米氏常数,Km的值是当酶促反应速度为最大反应速度的一半时的底物浓度。所以Km的单位为浓度单位。,Km是酶的特征常数，表示酶与底物的亲和力。Km值越大，亲和力越小。,由米氏方程可知，当反应速度等于最大反应速度一半时,即V=1/

3、2 Vmax,Km=S 上式表示,米氏常数是反应速度为最大值的一半时的底物浓度。因此,米氏常数的单位为mol/L。如酶能催化几种不同的底物，对每种底物都有一个特定的Km值，其中Km值最小的称该酶的最适底物。,(二)米氏方程,3.米氏方程中常数的意义,(2)Km 米氏常数,三.pH对酶反应速度的影响,pH对酶反应速度的影响较大：,pH影响酶分子极性基团的解离，也就影响了酶与底物的结合及催化。pH影响底物的解离，从而影响酶与底物的结合。极度pH的条件引起酶分子构象的改变，甚至引起变性。,最适pH,三.pH对酶反应速度的影响,酶的最适pH一般在 7左右也有很多例外，如胃蛋白酶的最适pH只有1.5,酶

4、的最适pH并非酶的特征性常数，它与底物的种类、浓度等因素有关,三.pH对酶反应速度的影响,四.温度对酶反应速度的影响,温度对酶反应速度的影响具有双重性：,随着温度的升高，反应速度会加快。和一般化学反应相同，在达到最适温度之前，温度每升高10，反应速度是原来的12倍。随着温度的升高，酶蛋白会失活，使反应速度下降。绝大多数酶在60以上即失去活性。,四.温度对酶反应速度的影响,最适温度,不同酶的最适温度也不一样动物酶的最适温度一般在3540，植物酶为4050。,酶的最适温度并非酶的特征性常数，它与底物、作用时间等因素有关,四.温度对酶反应速度的影响,五.激活剂对酶反应速度的影响,激活剂：能提高酶活性

5、的物质。,无机离子 主要是金属离子，它们有的本身就是酶的辅助因子，有的是酶的辅助因子的必要成分。如 激酶需要Mg2+激活 唾液淀粉酶需要Cl-激活,五.激活剂对酶反应速度的影响,激活剂：能提高酶活性的物质。,有机小分子 一些还原剂，如抗坏血酸、半胱氨酸，使含-SH的酶处于还原态。金属螯合剂，如EDTA(乙二胺四乙酸)，可络合一些重金属杂质，解除它们对酶的抑制，从而使酶活升高。,六.抑制剂对酶反应速度的影响,引起抑制作用的物质称为抑制剂。,抑制作用可分为两大类：可逆抑制作用 不可逆抑制作用,(一）可逆抑制作用,可逆抑制作用可分为三种类型：竞争性抑制作用非竞争性抑制作用反竞争性抑制作用,酶与抑制剂

6、非共价地可逆结合，当用透析或超滤等方法除去抑制剂后酶的活性可以恢复，这种抑制作用叫可逆抑制作用。,(一）可逆抑制作用,某些抑制剂的化学结构与底物相似，与底物竞争酶的活性中心并与之结合，从而减少了酶与底物的结合，因而降低酶反应速度。这种作用称为竞争性抑制作用。,1.竞争性抑制作用,(一）可逆抑制作用,1.竞争性抑制作用,竞争性抑制中，Vmax不变，Km增大,可通过增加底物浓度而使整个反应平衡向生成产物的方向移动，因而能削弱或解除这种抑制作用。,(一）可逆抑制作用,1.竞争性抑制作用,丙二酸与琥珀酸结构类似，是琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制剂。对-氨基苯磺酰胺(磺胺类抗生素)与对-氨基苯甲酸的结构相似，

7、后者是细菌合成维生素B11叶酸的原料，是二氢叶酸合成酶的底物，因此前者是二氢叶酸合成酶的竞争性抑制剂，抑制了叶酸的生物合成。由于人体能直接利用食物中的叶酸，而细菌不能，只能自已合成，所以磺胺药能抑制细菌的生长，从而达到治病的效果。,(一）可逆抑制作用,某些抑制剂结合在酶活性中心以外的部位，酶与底物结合后还能与抑制剂结合，同样酶与抑制剂结合后还能与底物结合。但酶分子上有了抑制剂后其催化功能基团的性质发生改变，从而降低了酶活性。这种作用称为非竞争性抑制作用。,2.非竞争性抑制作用,(一）可逆抑制作用,2.非竞争性抑制作用,非竞争性抑制中，Vmax变小，Km不变,这种抑制作用不能用增加底物浓度的方法

8、来消除。,(一）可逆抑制作用,2.非竞争性抑制作用,例如：金属络合剂如EDTA、F-、CN-、N3-等可以与络合金属酶中的金属离子，从而抑制酶的活性。,(二）不可逆抑制作用,抑制剂以共价键不可逆地与酶相结合而抑制酶的活性。这种抑制作用叫不可逆抑制作用。,不可逆抑制剂不能用透析或超滤等方法去除。,(二）不可逆抑制作用,常见的不可逆抑制剂：,碘乙酸（ICH2COOH）是一种烷化剂，可使巯基烷化：E-SH+I-CH2COOH E-S-CH2COOH+HI 所以它是巯基酶的抑制剂。如抑制3-磷酸甘油醛脱氢酶、脲酶、a-淀粉酶等,(二）不可逆抑制作用,有机磷化合物 可使-OH磷酯化，所以它是活性中心有S

9、er残基的酶的抑制剂。常见的有机磷农药，如敌敌畏、敌百虫，它们杀灭昆虫的机理就在于可抑制乙酰胆碱酯酶的活性，该酶的作用是将神经递质乙酰胆碱水解。若它被抑制，会导致乙酰胆碱的积累，使神经过度兴奋，引起昆虫的神经系统功能失调而中毒致死。,常见的不可逆抑制剂：,酶与某些疾病发生的关系酶在疾病诊断上的应用酶在疾病治疗中的应用固定化酶及其在医药领域的应用,酶在医药学上的应用,皮肤乳白色，毛发淡黄或银白色，瞳孔淡红，虹膜淡灰或淡红，半透明视网膜缺乏色素。,1.酪氨酸酶缺陷白化病,2.胱硫醚合成酶缺陷同型胱氨酸尿症,多发性血栓形成，晶体脱位，身体瘦长，蜘蛛样指（趾），轻中度智力低下。,智力低下，60%患儿有脑电图异常，头发细黄，皮肤色淡和虹膜淡黄色，惊厥，尿有“发霉”臭味或鼠尿味。,3.苯丙氨酸羟化酶缺陷苯丙酮酸尿症,