酶促反应动力学
酶促反应动力学
第一节 酶促反应的动力学方程
一、化学动力学基础
1、反应分子数和反应级数 1）反应分子数
指在反应中真正相互作用的分子数。
A
P
A+B
P+Q
2）反应级数
指实验测得的反应速率与反应物浓度之间的关系，符合 哪种速率方程，则这个反应就是几级反应。
蔗糖 + H2O 蔗糖酶 葡萄糖 + 果糖
1
3）零级反应的特征
反应速率与反应物浓度无关。初始浓度增加，反应速度不变， 要使反应物减少一半所需完成的反应量增加，因此最后表现为半 衰期与初始浓度成正比。
二、底物浓度对酶促反应的影响
1、酶促反应初速度与底物浓度之间的关系 1903年Henri以蔗糖酶水解蔗糖为例，研究底物浓度与酶促反
应速度之间关系时，发现两者的关系符合双曲线关系。
k2
Km= (k2+k3)/k1
Km是[ES]的分解常数与生成常数的比值。 Km的真正含义是， Km越大意为着[ES]越不稳定，越容易分解。但不能说明[ES]是容 易分解成底物还是产物。
kcat/Km可表示为 [k3/(k2 + k3)]k1， k3/(k2 + k3)代表[ES] 分解成产 物的分解常数占[ES] 总分解常数的比值。 k3/(k2 + k3)越大，说明 [ES]越容易分解成产物。 k1是[ES] 生成常数。因此， kcat/Km数 值大不仅表示[ES]容易生成，还表示[ES]易分解成产物。真正代 表酶对某一特定底物的催化效率。所以，也称为专一性常数。 极限值是k1 ，意为[ES]不会再分解为底物。
酶的化学本质是蛋白质，因此，酶 对温度具有高度的敏感性，随着温度 的升高，分子的构象会逐渐地被破 坏，失去催化活性。
酶促动力学
H C
S CHCl E S As
H C
CHCl + 2HCl
巯基酶
S E S
路易士气
H2C SH
失活的酶
酸
H As C CHCl + HC SH H2C OH
H SH H2C S As C CHCl + HC S E SH H2C OH
失活的酶
BAL
巯基酶 BAL与砷剂结合物
三、酶的抑制作用
（五）一些重要的抑制剂
*竟争性抑制举例
1.丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制
琥珀酸
琥珀酸脱氢酶 FAD FADH2
延胡索酸
COOH CH2 C H2 COOH 琥珀酸
COOH CH2 COOH 丙二酸
•
磺胺类药物的抑菌机制
与对氨基苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶
二氢蝶呤啶 ＋ 对氨基苯甲酸 ＋ 谷氨酸
二氢叶酸 合成酶 二氢叶酸
H2N
加入非竞争性抑制 剂后，Km 不变，而 Vmax减小。
非竞争性抑制作用的Lineweaver–Burk图 ：
加入非竞争性抑制剂 后，Km 不变，而 Vmax减小。
非竞争性抑制剂与酶活 性中心以外的基团结合。 这类抑制作用不会因提高 底物浓度而减弱
三、酶的抑制作用
(二) 抑制作用的类型
（3）反竞争性抑制
影响因素包括有
底物浓度、pH、温度、 抑制剂、激活剂、酶浓度等。
※ 研究一种因素的影响时，其余各因素均恒定。
影响酶促反应速率的因素：
底物浓度[S] 酶浓度[E] 反应温度 pH 值 抑制剂I 激活剂A
二、底物浓度对酶反应速度的影响
355
当底物浓度达到一定值 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
第九章 酶促反应动力学
第九章酶促反应动力学（一）底物浓度对酶反应速率的影响用反应初速度v对底物浓度[S]作图得P355 图9-6。
曲线分以下几段：（1）OA段：反应底物浓度较低时v与[S]成正比，表现为一级反应， v = k[S]。
根据酶底物中间络合物学说，酶催化反应时，首先和底物结合生成中间复合物ES，然后再生成产物P，并释放出E。
E + S = ES →P + EOA段上，底物浓度小，酶未被底物饱和，有剩余酶，反应速率取决于ES浓度，与[S]呈线性关系，v正比于[S]。
（2）AB段：反应速度不再按正比升高，表现为混合级反应。
此时酶渐渐为底物饱和，[E S]慢慢增加，v也慢慢增加，为分数级反应。
（3）BC段：反应速度趋于V max，为零级反应，酶促反应表现出饱和现象。
此时底物过量[S]>[E],[E]已全部转为[E S]而恒定，因此反应速率也恒定，为最大反应速率，V max为[E]所决定。
非催化反应无此饱和现象。
酶与底物形成中间复合物已得到实验证实。
（二）酶促反应力学方程式（1）米氏方程推导1913年Michaelis和Menten提出并推导出表示[S]与v之间定量关系的米氏方程V max[S]V =K m + [S]Km：米氏常数，物理意义为反应速率为最大速率V max一半时底物的浓度，单位与底物浓度同。
推导：酶促反应分两步进行。
k1k3E + S ES →P + Ek2v = k3 [ES]一般k3为限速步骤v = k3 [ES] …①1.[ES] 生成速率：d[ES]/dt = k1([E] - [ES]) [S]2.[E S]分解速率：-d[ES] / dt = k2 [ES] + k3 [ES] = (k2 + k3) [ES]3.稳态下[ES]不变，ES生成速率和分解速率相等：k1 ([E]- [ES]) [S] = (k2+k3) [ES]4.引入K m：令K m = k2+k3 / k1代入K m = ([E]- [ES]) [S] / [ES] ,K m [ES] = [E] [S]- [S] [ES], [ES] (K m + S) = [E] [S],[ES] = [E] [S] / K m+[S],5.代入①式：v = k3 [ES] = k3 [E] [S] / K m + [S] …②6.引入V max：为所有酶都被底物饱和时的反应速率，即此时[E]= [ES]V max = k3 [ES] = k3 [E]代入②式：v = V max [S] / K m + [S]米氏方程表示K m及V max已知时，v~[S]的定量关系。
【生物化学】第六章 酶促反应动力学
本章纲要
一、化学动力学基础 二、底物浓度对酶反应速度的影响 三、抑制剂对酶反应速度的影响 四、激活剂对酶反应速度的影响 五、温度对酶反应速度的影响 六、pH对酶反应速度的影响
一、化学动力学基础
了解反应速率及其测定 反应分子数和反应级数
一、化学动力学基础
㈠ 反应速率及其测定
单位时间内反应物的减少量或生成物的增加量用瞬时速率表示, 单位: 浓度/时间,研究酶反应速度以酶促反应的初速度为准。
第六章 酶促反应动力学
Enzyme kinetics
概述
研究酶促反应的速率以及影响此速率的各 种因素的科学,是酶工程中的重要内容
研究酶结构和功能的关系以及酶的作用机 制，需要动力学提供实验数据
发挥酶促反应的高效率，寻找最为有利的 反应条件
酶在代谢中的作用和某些药物的作用机制 具有理论研究的意义和实践价值
C是反应物的浓度变化, K为速率常数，是时间的倒数 基元反应:反应物分子在碰撞中一步直接转化为生成物分子的反应。
一、化学动力学基础
2. 反应级数：实验测得的表示反应速率与反应浓度之间关系的概念。 对于基元反应
1.一级反应单分子反应符合V=KC的反应
蔗糖+水
葡萄糖+果糖 V=KC蔗糖C水
由于水的浓度变化影响可忽略（非限制性因素）则V=KC蔗糖
二、底物浓度对酶反应速度的影响
㈠ 中间络合物学说
L.米歇利斯和L.M.门腾(1913)基于酶被底 物饱和的现象，提出“中间产物”学说:
酶与底物反应时，通过特异识别作用，先 形成酶底物复合物，然后再形成产物和酶分 子，酶分子重新结合底物。
该学说已得到大量实验证实
012345678
80
60
5.3酶促反应动力学
5.3酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学是研究酶促反应的速度以及影响酶促反应速度的各种因素，包括低物浓度、酶浓度、pH 、温度、激活剂与抑制剂、等。
一、酶的量度酶的含量不能直接用重量和摩尔数表示（不纯、失活、分子量不知），而采用酶的活力单位表示1、酶活力与酶促反应速度酶活力：用在一定条件下，酶催化某一反应的反应速度表示。
反应速度快，活力就越高。
酶量—酶活力一反应速度酶促反应速度的表示方法：单位时间、单位体积中底物的减少量或产物的增加量。
单位：浓度/单位时间研究酶促反应速度，以酶促反应的初速度为准。
因为底物浓度降低、酶部分失活产物抑制和逆反应等因素，会使反应速度随反应时间的延长而下降。
2、酶的活力单位（U ）国际酶学会标准单位：在特定条件下，1分钟内能转化1umol 底物的酶量，称一个国际单位（IU ）。
特定条件：25℃ pH 及底物浓度采用最适条件（有时底物分子量不确定时，可用转化底物中1umol 的有关基团的酶量表示）。
2、酶的比活力 Specific activity每毫克酶蛋白所具有的酶活力。
酶的比活力是分析酶的纯度是重要指标。
单位：U/mg 蛋白质。
有时用每克酶制剂或每毫升酶制剂含有多少个活力单位表示。
酶的提纯过程中，总蛋白减少，总活力减少，比活力增高。
酶的纯化倍数：酶的回收率： ×100% 4、酶的转换数和催化周期分子活性定义：每mol 的 enzyme 在1秒内转化substrate 的 mol 数。
亚基或催化中心活性定义：每mol 的active subunit 或 active center 在一秒内转化的substrate 的mol 数，称为转换数Kcat转换数的倒数即为催化周期：一个酶分子每催化一个底物分子所需的时间。
二、底物浓度对酶促反应速度的影响单底物酶促反应，包括异构酶、水解酶及大部分裂合催化的反应。
1913 Michaelis 和Menten 提出米—曼方程。
第10章酶促反应动力学
反应初速度随底物浓度变化曲线
V Vmax
[S] 当底物浓度较低时
反应速度与底物浓度成正比；反 应为一级反应。
V Vmax
[S]
随着底物浓度的增高 反应速度不再成正比例加速；反应
为混合级反应。
V Vmax
[S]
当底物浓度高达一定程度 反应速度不再增加，达最大速度；
反应为零级反应
（一）中间络合物学说
• 单分子反应
v = kc
• 双分子反应
v = kc1c2 c 、c1、c2 ：反应物浓度（mol/l）
k：比例常数/反应速率常数
2.反应级数
能以v = kc表示，为一级反应； 能以v = kc1c2表示，则为二级反应； v 与反应物浓度无关，则为零级反应。
双分子反应、一级反应
蔗糖的稀水溶液中，水的 浓度比蔗糖浓度大得多， 水浓度的减少与蔗糖比较， 可以忽略不计，故可将水 的浓度可以作为常数。因 此反应速度只决定于蔗糖 的浓度。
Ｖ ── ＝ Vmax[S] Km + [S]
[S]：底物浓度 V：不同[S]时的反应速度 Vmax：最大反应速度(maximum velocity) Ｋm：米氏常数(Michaelis constant)
具体推导过程
稳态：指反应进行一段时间后，系统的 复合物ＥＳ浓度，由零逐渐增加到一定数值， 在一定时间内，尽管底物浓度和产物浓度不断 地变化，复合物ＥＳ也在不断地生成和分解， 但当反应系统中ＥＳ的生成速率和ＥＳ的分解 速率相等时，络合物ＥＳ浓度保持不变的这种 反应状态就称为稳态。
➢ 反应速度取其初速度，即底物的消耗量很 小（一般在5﹪以内）时的反应速度；
➢ 底物浓度远远大于酶浓度。（[S] 》[E]）
酶促反应动力学
金属离子
金属离子以3种途径参加催化过程
通过结合底物为反应定向 通过可逆地改变金属离子的氧化态调节氧化还原反
应 通过静电稳定或屏蔽负电荷
酶促反应动力学
影响酶促反应的因素 温度： pH： 酶的浓度： 底物浓度： 抑制剂与激活剂：
亲核催化：分别带有多电子的原子如O、S和N，可以提供电 子去攻击底物上相对带正电子的原子（如羰基碳），即所谓 的亲核攻击。
亲电催化：是由亲电试剂(具有接受电子对的原子)引起的催 化反应,是亲核催化的反过程．
酶活性中心广义酸碱基团
广义酸基团 （质子供体）
COOH NH3+ NH NH2+
NH2 SH
OH
HN NH+
广义碱基团 （质子受体）
..COO .. NH2
NH NH
NH2 SH
O
HN N
pKa
3.96(Asp),4.32(Glu )
10.80
12.48
8.33 10.11
6.00
Glu35
(CH2)2
COO H
CH2OH
R2
O
R1
O OH O
O
R2 CO-2 CH2OH
CH2
Asp52
底物
肽链
活性中心外 必需基团
结合基团
活 性
中
心
必
催化基团
需 基
团
活性中心
诱导-契合模型
（1）当底物和活 力中心结合时，酶 蛋白的构象发生了 一定的变化；
（2）催化基团正 确地定向，才能使 底物发生转变；
第二章-酶促反应动力学
• U =（A/4600）×106×10-3×3×10×（1/10）×n
• = A×n×(30/46)
• 式中：U-----------酶液的酶活力， U/mL
KS CS
稳态法推导动力学方程：
几点假设：
（1）CS>>CE，中间复合物ES的形成不会降 低CS。
（2）不考虑这个可逆反应。
（3）CS>>CE中间复合物ES一经分解，产生 的游离酶立即与底物结合，使中间复合物 ES浓度保持衡定，即 。 dC ES 0
dt
根据以上假设，可建立如下方程组
rk2CES
（3）E S E为S 快速平衡，E S E P 为整个反应的限速阶段，因此ES分解 成产物不足以破坏这个平衡。
根据假设建立动力学方程
rk2CES
dCES dt
k1CECSk1CES0
C E0C EC ES
CECS CES
KS
k1 k1
解之，得
r k2CE0CS KS CS
令 rmaxk2CE0 则 r rmaxCS
• A —————OD值
• n ———— 酶液稀释倍数
2.1 酶促反应动力学的特点
2.1.1 酶的基本概念 2.1.2 酶的稳定性及应用特点
酶是以活力、而不是以质量购销的。 酶有不同的质量等级：工业用酶、食品用酶、医药 用酶。酶的实际应用中应注意，没有必要使用比工艺 条件所需纯度更高的酶。
经典酶学研究中，酶反应速率的测定是在反应的 初始短时间内进行的，并且酶浓度、底物浓度较低， 且为水溶液，酶学研究的目的是探讨酶促反应的机 制。
酶促反应动力学
木瓜蛋白酶
胆碱脂酶
PH影响酶活力的原因可能有以下几个方面 ：
1、过酸过碱会影响酶蛋白的构象，甚至使酶 变性失活。 2、PH影响底物分子和酶分子的解离状态。最 适PH与酶活性中心结合底物的基团及参与催化的 基团PK值有关，往往只有一种解离状态最有利于 与底物结合，在此PH下酶活力最高；也可能影响 到中间产物ES的解离状态。总之，都影响到ES 的形成，从而降低酶活性。 3、PH可影响酶分子中另一些基团的解离，这 些基团的离子化状态与酶的专一性及酶分子中活 力中心的构象有关。
[ES]分解的速度为：v2+v3=[ES]（k2+k3）
根据恒态理论，ES形成的速度应等于分解的速度，所以： k1（[E]—[ES]）（[S]） = [ES]（k2+k3） 即：
（k2+k3）/k1=
（[E]—[ES]）（[S]） /[ES]
令Km= （k2+k3）/k1 ，则有 Km= （[E]—[ES]）（[S]） /[ES] 也就是 [ES]=[E][S]/（Km+[S]） 因为反应速度的大小与[ES]成正比，即v=k3[ES]，将 其带入上式则变换为： v=k3[E][S]/（Km+[S]） 而当底物浓度很高时，酶全部被底物所饱和，此时 [E]=[ES]，而反应速度达到最大反应速度，即： Vmax=k3[ES]=k3[E]，所以将其带入上式即可得到以下 表达式： v=Vmax[S]/（Km+[S]） 即米氏方程式。
三）酶浓度的影响 在酶促反应中，如果底物 浓度足够大，足以使酶饱和， 则反应速度与酶浓度成正比。 如右图。 这种正比关系可由下式表 示： V=K∙[E] 该式也可以由米氏方程推 导出来。式中的K表示K3[S]/ （Km+[S]）。 注意：使用的酶必须是纯酶制 剂或不含抑制物的粗酶制剂。
第7章 酶促反应动力学
符合一级反应动力学，酶未被全部饱和，因此在[S]低时不能 正确测得酶活力； （2）当[S]>>Km时，v=Vmax，此条件下可正解测得酶活力 （3）当[S]=Km时，v=Vmax/2
Km的意义
1、Km是酶的特征物理常数 Km的大小只与酶的性质有关，而与酶浓度无关，但与底物、 温度、pH及离子强度有关。 2、Km可判断酶的专一性和天然底物 Km最小的底物称为该酶的最适底物或天然底物。1/km近似 表示酶与底物的亲和力。 3、当k3<<k2时，Km=k2/k1，Km=Ks（解离常数），严格 地说是1/Ks表示酶与底物的亲和力，当k3极小时，1/Km才 表示酶与底物的亲和力。
二、酶的抑制作用
➢ 酶的失活与抑制的区别 ➢ 酶抑制程度的表示方法 ➢ 酶抑制作用的类型 ➢ 可逆与不可逆抑制作用的鉴别 ➢ 可逆抑制作用动力学 ➢ 一些重要的抑制剂
（一）酶的失活与抑制的区别
凡是使酶蛋白质变性而引起酶活力丧失的作用称为失 活作用；由于酶必需基团化学性质的改变，但酶未变 性，而引起酶活力的降低或丧失而称为抑制作用。 变性剂对酶的变性作用无选择性 抑制剂对酶的抑制作用有选择性
特点：
A.抑制剂结构与底物的分子结构不相似。 B.抑制剂与酶活性中心外的必需基团结合。 C.抑制作用的强弱取决于[I]，不能通过增加[S]减弱或解 除抑制。 D.Vmax降低，Km不变。
酶的可逆抑制作用——反竞争性抑制
酶只有与底物结合后才能与抑制剂结 合。L-Phe，L-Arg等对碱性磷酸酶的 作用是反竞争性抑制，肼类化合物抑 制胃蛋白酶、氰化物抑制芳香硫酸酯 酶的作用也属此类。
抑制剂只与酶—底物复合物结合生成抑制 剂—酶—底物死端复合物（ESI），从而抑 制酶的活性。
第五节 酶促反应动力学
第五节酶促反应动力学酶促反应动力学是研究酶促反应速度的规律以及影响酶促反应速度的各种因素。
这些因素主要包括酶浓度、底物浓度、pH、温度、抑制剂和激活剂等。
由于酶作为生物催化剂的特征就是加快化学反应的速度，因此，研究酶促反应的速度规律, 是酶学研究的重要内容之一；同时，在酶的结构与功能的关系以及酶作用机理的研究中，常需要动力学提供实验证据；在实际工作中为了使酶能最大限度地发挥其催化效率,亦需寻找酶作用的最佳条件；以及为了解酶在代谢中的作用或某些药物的作用机理时，需要研究酶促反应的速度规律。
因此对酶促反应动力学的研究，具有重要的理论和实际价值。
一、底物浓度对反应速度的影响（一）底物浓度对反应速度的关系在其他因素，如酶浓度、pH、温度等不变的情况下，底物浓度的变化与酶促反应速度之间呈矩形双曲线关系（图3-1）。
图3-1底物浓度对反应初速度的影响从图中可以看出：1．在底物浓度很低时，反应速度随底物浓度的增加而急骤上升，两者呈正比关系，表现为一级反应；2．随着底物浓度的升高，反应速度不再呈正比例加快，反应速度增加的幅度变缓，表现为混合级反应；3．如果继续增加底物浓度，反应速度不再增加，表现为零级反应。
此时，无论底物浓度增加多大，反应速度也不再增加。
这说明酶已被底物所饱和。
所有的酶都有饱和现象，只是达到饱和时所需的底物浓度各不相同而已。
（二）米氏方程Michaelis 和Menten 在前人工作的基础上，经过大量的实验，1913年前后提出了反应速度和底物浓度关系的数学方程式，即著名的米曼氏方程(Michaelis-Menten equation)，简称米氏方程．max [S][S]=+m V v K式中V max 为最大反应速度（maximum velocity ），[S]为底物浓度，K m 为米氏常数（Michaelis constant ），ν是在不同[S]时的反应速度。
当底物浓度很低（[S]<<K m ）时，max[S]mV v K =，反应速度与底物浓度成正比。
第9章酶促反应动力学
反应速 率与反 应物浓 度的关 系分类
反应分子数
单分子反应 A →P
例如：放射性元素的蜕变、分子重排、 同分异构体互变等。v=-dc/dt=kc
反应中真正 相互作用的 分子数目
双分子反应 A+B →P+Q
例如：2H2+O2 →2H2O; v=-dc/dt=kc1c2
反应级数
整个化学反 应的速率服 从哪种分子 反应速率
一级反应 v=-dc/dt=kc
总反应速率与浓度的关系能以单分子反应的速率 方程式表示。注意：水解反应（双分子、一级反应）
二级反应 v=-dc/dt=kc1c2
以双分子反应的速率方程式表示；反应 速率与反应物质浓度二次方成正比
零级反应 v=-dc/dt=k
例如酶促反应的最大速度
3. 各级反应的特征：
100
v
80
60
40
20
0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
HeCnonrcei的ntrat蔗ion o糖f Su水bstr解ate(u实mol验/L) [S] ——保持酶浓度不变
2.1 底物浓度对酶反应速度的影响
2.1.1 中间络合物学说
酶与底物先络合成一个过渡态络合物，然后络合物进一步分解为产物和
Vmax [S] V= Km + [S]
Km — 米氏常数 Vmax — 最大反应速度
米氏方程——
•Michaelis和Menten根据中 间复合物学说提出：
E+S
ES E+P
Briggs 和 Haldance对其 进行修正，提出了稳态理 论：
E+S
ES
E+P
酶促反应动力学.
乒乓反应 （双置换反应）动力学方程
• 双置换反应的特点是：酶同A的反应产物（P）是酶同第二 个底物结合之前释放出来，相应的酶转变E。
乒乓反应动力学方程
乒乓反应动力学曲线图
三、酶的抑制作用
能够和酶的必需基团结合，改变必需基团的结构和性质，酶未发生变性， 从而引起酶活性的下降，甚至使酶的活性完全丧失的现象称酶的抑制作 用。能引起抑制作用的物质称为抑制剂。
V Vmax
[S] 当底物浓度较低时
反应速度与底物浓度成正比；反 应为一级反应。
V Vmax
[S] 随着底物浓度的增高
反应速度不再成正比例加速；反应 为混合级反应。
V Vmax
[S] 当底物浓度高达一定程度
反应速度不再增加，达最大速度； 反应为零级反应
米氏方程
Vmax [S] V= Km + [S]
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。
Rate of Reaction(v)
100
80
60
40
20
0 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Concentration of Substrate(umol/L)
•
和底物的亲和力。
• ⑤催化可逆反应的酶正逆方向反应的Km是不相同的，测定 细胞内Km和正逆方向反应的底物浓度，可大致推测正逆反
应的效率，判断酶在细胞内的催化的主要方向。
(2)Vmax和K3（Kcat）的意义
(3) Kcat / Km的意义
酶促反应动力学
研究的是酶促反应速度及其影响因素的 关系。 酶促反应速度：用单位时间内底物的 消耗量或产物的生成量表示
研究酶促反应动力学要采用初速度 初速度：反应速度与时间呈正比的阶 段。 反应10min. 或底物消耗在5%
影响因素： • 底物浓度（[S]） • 酶浓度（[E]） • 温度 • pH • 抑制剂和激活剂等
Glu
H2N
+ COOH
FH2合成酶 FH2 FH2还原酶
PABA +
二氢蝶呤
氨甲蝶呤
H2N
SO2NHR
FH4
磺胺药
• 举例： ③抗代谢物的抗癌作用 如氨甲蝶呤、5-氟尿嘧啶、6-巯基嘌呤等。
2. 非竞争性抑制作用
• 概念：抑制剂与酶活性中心外的必需基 团结合，底物与抑制剂之间无竞争关系。
• 酶促反应动力学特点：Vmax降低，Km 不变。
2. 巯基酶抑制剂 重金属离子及砷，为非专一性抑 制剂。 可用二巯基丙醇（BAL）解毒。
SH
E
+ Hg2+
SH
SH Cl E + As
SH Cl
H C CHCl
S
H
H2C SH
E As C CHCl+ HC SH
S
H2C OH
S
E
Hg + 2H+
S
S
H
E As C CHCl + 2HCl
S
SH H2C
S As
H C
CHCl
E + HC S
SH H2C OH
（二）可逆抑制作用
• 概念：抑制剂与酶非共价键可逆结合，使酶活 性降低，可用透析、超滤等方法将抑制剂除去 而使酶活性恢复。分为：
酶促反应动力学
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18
五、Km和Vmax值的测定
(3) Hanes— Woolf作图法 将前式两边均 乘以[S]得：以 [s]/ v～[s]作图， 得一直线，横 轴的截距为 -Km，斜率为 1/ Vmax
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第二节 酶的抑制作用
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抑制与失活之间的关系
失活作用(inactivation) :使酶蛋白变性 而引起酶活力丧失的作用 ,变性剂对酶 的变性作用无选择性.
(3)反竞争性抑制:酶只有与底物结合后， 才能与抑制剂结合，即ES+I-ESI,不能分 解为产物。
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三、可逆抑制作用动力学
1．竞争性抑制 底物或抑制剂与酶的结合都是可逆的，存在着 下面平衡式：
Ki：为抑制剂常数 Ki= Ki2 / Ki1
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1．竞争性抑制曲线图
（1）V下降，发生抑制
底物浓度对酶反应 速率的影响
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底
物
浓
度
对
速
率
影 当底物浓度较低时，表现为一级反应（其反应速 响 率与浓度的关系能以单分子反应的动力学方程式 的 表示：v=dc/dt=kc （线性关系）
曲 随着底物浓度的增加，反应表现为混合级反应。
线 当底物浓度达到相当高时，表现为零级反应（与
图 底物浓度无关）。
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四、Vmax的意义
在一定酶浓度下，酶对特定底物的Vmax 也是一个常数。 pH、温度和离子强度等 因素也影响Vmax的数值， 同一种酶对不同底物的Vmax也不同。
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转换数的定义
当底物浓度很高时，Vmax = k3[ES] = k3[E]，k3表示当酶被底物饱和时，每秒 钟每个酶分子转换底物的分子数，这个 常数又叫做转换数(简称TN)，又称为催 化常数(catalytic constant，kcat)。 kcat值越大，表示酶的催化效率越高。
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酶促反应动力学酶促反应动力学（kinetics of enzyme-catalyzed reactions）：酶反应动力学主要研究酶催化的反应速度以及影响反应速度的各种因素。
在探讨各种因素对酶促反应速度的影响时，通常测定其初始速度来代表酶促反应速度，即底物转化量<5%时的反应速度。
1．底物浓度对反应速度的影响：⑴底物对酶促反应的饱和现象：由实验观察到，在酶浓度不变时，不同的底物浓度与反应速度的关系为一矩形双曲线，即当底物浓度较低时，反应速度的增加与底物浓度的增加成正比（一级反应）；此后，随底物浓度的增加，反应速度的增加量逐渐减少（混合级反应）；最后，当底物浓度增加到一定量时，反应速度达到一最大值，不再随底物浓度的增加而增加（零级反应）。
⑵米氏方程及米氏常数：根据上述实验结果，Michaelis & Menten 于1913年推导出了上述矩形双曲线的数学表达式，即米氏方程：ν= Vmax[S]/(Km+[S])。
其中，Vmax为最大反应速度，Km为米氏常数。
⑶Km和Vmax的意义：①当ν=Vmax/2时，Km=[S]。
因此，Km等于酶促反应速度达最大值一半时的底物浓度。
②当k-1>>k+2时，Km=k-1/k+1=Ks。
因此，Km可以反映酶与底物亲和力的大小，即Km值越小，则酶与底物的亲和力越大；反之，则越小。
③Km可用于判断反应级数：当[S]<0.01Km时，ν=（Vmax/Km）[S]，反应为一级反应，即反应速度与底物浓度成正比；当[S]>100Km时，ν=Vmax，反应为零级反应，即反应速度与底物浓度无关；当0.01Km<[S]<100Km时，反应处于零级反应和一级反应之间，为混合级反应。
④Km是酶的特征性常数：在一定条件下，某种酶的Km值是恒定的，因而可以通过测定不同酶（特别是一组同工酶）的Km值，来判断是否为不同的酶。
⑤Km可用来判断酶的最适底物：当酶有几种不同的底物存在时，Km值最小者，为该酶的最适底物。
⑥Km可用来确定酶活性测定时所需的底物浓度：当[S]=10Km时，ν=91%Vmax，为最合适的测定酶活性所需的底物浓度。
⑦Vmax可用于酶的转换数的计算：当酶的总浓度和最大速度已知时，可计算出酶的转换数，即单位时间内每个酶分子催化底物转变为产物的分子数。
⑷Km和Vmax的测定：主要采用Lineweaver-Burk双倒数作图法和Hanes作图法。
2．酶浓度对反应速度的影响：当反应系统中底物的浓度足够大时，酶促反应速度与酶浓度成正比，即ν=k[E]。
3．温度对反应速度的影响：一般来说，酶促反应速度随温度的增高而加快，但当温度增加达到某一点后，由于酶蛋白的热变性作用，反应速度迅速下降。
酶促反应速度随温度升高而达到一最大值时的温度就称为酶的最适温度。
酶的最适温度与实验条件有关，因而它不是酶的特征性常数。
低温时由于活化分子数目减少，反应速度降低，但温度升高后，酶活性又可恢复。
4．pH对反应速度的影响：观察pH对酶促反应速度的影响，通常为一钟形曲线，即pH过高或过低均可导致酶催化活性的下降。
酶催化活性最高时溶液的pH值就称为酶的最适pH。
人体内大多数酶的最适pH在6.5～8.0之间。
酶的最适pH 不是酶的特征性常数。
5．抑制剂对反应速度的影响：凡是能降低酶促反应速度，但不引起酶分子变性失活的物质统称为酶的抑制剂。
按照抑制剂的抑制作用，可将其分为不可逆抑制作用和可逆抑制作用两大类。
⑴不可逆抑制作用：抑制剂与酶分子的必需基团共价结合引起酶活性的抑制，且不能采用透析等简单方法使酶活性恢复的抑制作用就是不可逆抑制作用。
如果以ν～[E]作图，就可得到一组斜率相同的平行线，随抑制剂浓度的增加而平行向右移动。
酶的不可逆抑制作用包括专一性抑制（如有机磷农药对胆碱酯酶的抑制）和非专一性抑制（如路易斯气对巯基酶的抑制）两种。
⑵可逆抑制作用：抑制剂以非共价键与酶分子可逆性结合造成酶活性的抑制，且可采用透析等简单方法去除抑制剂而使酶活性完全恢复的抑制作用就是可逆抑制作用。
如果以ν～[E]作图，可得到一组随抑制剂浓度增加而斜率降低的直线。
可逆抑制作用包括竞争性、反竞争性和非竞争性抑制几种类型。
①竞争性抑制：抑制剂与底物竞争与酶的同一活性中心结合，从而干扰了酶与底物的结合，使酶的催化活性降低，这种作用就称为竞争性抑制作用。
其特点为：a.竞争性抑制剂往往是酶的底物类似物或反应产物；b.抑制剂与酶的结合部位与底物与酶的结合部位相同；c.抑制剂浓度越大，则抑制作用越大；但增加底物浓度可使抑制程度减小；d.动力学参数：Km值增大，Vm值不变。
典型的例子是丙二酸对琥珀酸脱氢酶（底物为琥珀酸）的竞争性抑制和磺胺类药物（对氨基苯磺酰胺）对二氢叶酸合成酶（底物为对氨基苯甲酸）的竞争性抑制。
②反竞争性抑制：抑制剂不能与游离酶结合，但可与ES复合物结合并阻止产物生成，使酶的催化活性降低，称酶的反竞争性抑制。
其特点为：a.抑制剂与底物可同时与酶的不同部位结合；b.必须有底物存在，抑制剂才能对酶产生抑制作用；c.动力学参数：Km减小，Vm降低。
③非竞争性抑制：抑制剂既可以与游离酶结合，也可以与ES复合物结合，使酶的催化活性降低，称为非竞争性抑制。
其特点为：a.底物和抑制剂分别独立地与酶的不同部位相结合；b.抑制剂对酶与底物的结合无影响，故底物浓度的改变对抑制程度无影响；c.动力学参数：Km值不变，Vm值降低。
6．激活剂对反应速度的影响：能够促使酶促反应速度加快的物质称为酶的激活剂。
酶的激活剂大多数是金属离子，如K+、Mg2+、Mn2+等，唾液淀粉酶的激活剂为Cl-。
影响反应速度的有六大因素：1酶浓度2底物浓度3温度4pH5激活剂6抑制剂，而1和2是内因，3-6是外因。
这个问题首先你要知道什么是Km值，先看一下推导：E+S->ES 平衡常数K1ES->E+S 平衡常数K2ES->P+E 平衡常数K3其中：E是酶 S是底物 P是产物开始时：ES生成速度：V1=K1[E][S]ES分解速度：V2=K2[ES]+K3[ES]=(K2+K3）[ES]在恒态时：V1=V2 => (K2+K3)[ES]=K1[E][S] =>(K2+K3)/K1=[E][S]/[ES]令：Km=（K2+K3）/K1即：Km=[E][S]/[ES]Km的意义：设V=1/2VmaxKm=[S]即Km是反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度。
Km是酶的特征性常数：一个酶对一个特定的底物，有一个特定的Km与之对应。
注：Km与酶的浓度无关，与酶的性质有关，与底物浓度有关，同一酶对不同的底物有不同的Km值。
因此Km是酶的特征常数。
最适温度和pH只是影响因素。
用哲学的话说：外因通过内因起作用。
呵呵。
高达档案馆A.M.B.A.C.系统在米诺夫斯基粒子散布下的宇宙空间中,必然需要近距离缠斗之交战型态.如此在战斗中,传统宇宙战斗机受到搭载推进燃料限制,运作时间便极为短暂.例如宇宙战斗机在与敌机交会后,欲再次使机体与敌接触的状况,得朝行进中的反方向喷射,且一定非得藉由喷射以修正其机体方位不可.此时推进燃料的消耗量是极大的,在旧型宇宙战斗机的情形,180"姿势变化要在2.5秒进行,约30次即会耗尽推进燃料.而由于在无大气存在的宇宙空间,不会受到空气阻力或摩擦等阻碍的关系,此虽有利于加速时的机体速度保持,却造成机体运动时极端不利的影响. 有鉴于此,MS的开发厂商,吉翁尼克（ZIONIC）公司的技术群,研究出「AMBAC系统」(Active Mass Balance Auto-Control,主动凭质量运动自动控制姿势)来克服此一问题. 相对于传统战机欲变换其机体姿势,而利用向量火箭喷射的状况,AMBAC系统则可藉由使手或脚高速移动所产生的反作用力,而改变机体的方位与姿势.由运用米诺夫斯基物理学之强力核融合系统,与将所产生动力传达至各关节传动部分之微波系统,使如MS般巨大的机体,也可快速运动其手脚,拜此之赐,将可实现3秒内作180"的机体姿势转换.如以此方式运作,由于也可以在几乎不消耗推进燃料的情形下控制机体,便能够大幅地延长作战的行动时间.再者,如果能擅用MS的四肢,也可不用到推进燃料而作加速与移动.举例而言,操作者可藉助「踢」向漂浮在宇宙空间的陨石、残骸等大质量物体,而获得推进机体的效果.再者,具有手臂与手部的MS,将获得更多的优越点.在各种不同的战术性场合中,能够因应状况的需求而自由地更换所持武装.在此之外,如配备高精密度的操控手臂,不单是战斗,并可同时进行种种的大型作业.当局更判断,如进一步加以改良,也可作为陆战武器而广泛地运用.米诺夫斯基(Minovsky)粒子在UC 0065年米诺夫斯基物理学会的研究员在研究米洛夫斯基型反应堆时发现了一个奇怪的电磁波现象，这个现象完全不能用传统的物理学来解释。
在随后数年中，他们找出了原因：在helium-3反应时产生了一种新型的粒子，这种粒子随后被命名为米诺夫斯基粒子。
米诺夫斯基粒子有着接近0的静止质量，以及，像其他粒子一样当动能增加时它的质量也增加、可以携带正负电荷的特性。
I-力场（I-field）当把米诺夫斯基粒子散布到空气或空间中时，带有电荷的米洛夫斯基粒子会由于之间的排斥力自发地形成成空间的格状结构，这种粒子散布状况被叫做I-力场。
I-力场能造成干涉的效果，叫做米洛夫斯基效应，可以阻挡低频率的电磁波例如雷达核微波的传递--甚至连红外线都可以影响，但不能完全阻挡。
I-力场自己是布可见的，只能检测到它的存在。
只要一带电荷,I-力场就不能透过金属、水、地表、以及其他任何可以导电的物质。
然而，在贴近地面的地方，利用这种特性可以在地面和战舰的底部之间产生一种I-力场的垫子，构成一个反重力的浮力场。
这个原理被用作一年战争中米洛夫斯基飞行器系统的基础并最终成为所有宇宙战舰的标准配置，但后来几十年内还是未能实现能够装备在机动战士上面的米洛夫斯基飞行系统的小型化。
I力场的另一个运用，也就是大家最为熟悉的，就是I-力场防御屏。
屏障发生器在自己周围产生一个浓密的I-力场形成一个可以抵御米洛夫斯基物理学光束武器的攻击的屏障。
这个屏障对于激光和类似导弹的物理攻击不起作用，而在屏障内，光束武器还是可以发挥它们本来的致命效果。
米加(Maga)粒子米加粒子为正、负米诺夫斯基粒子融合后所产生的基本粒子。
于粒子加速器内发生的米诺夫斯基粒子，其电荷由T力(T Force)构成立方格结。
此立方格结构透过强力的I力场(Force)压缩，米诺夫斯基粒子「退缩」，正、反两个米诺夫斯基粒子融合，并成为米加粒子。
使此时立方格结构缩小的米诺夫斯基粒子，质量增大至表面之上。