第五章酶4介绍
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2021/2/6
App2l1.
酶活力测定方法
终点法：酶反应进行到一定时间后终止其反应，再 用化学或物理方法测定产物或反应物量的变化。
对于反应 A
B
[A]的减少与[B]的增加均可以用来表明反应的进程
+
I
k2
ki EI
ki = [E][I] / [EI]
底物
酶
相同的结合位点
酶
抑制剂
酶
动力学特征 ⊙ 实例 ⊙
Back 7
竞争性抑制的动力学特征
[I] 增加
v
1/v
无I 有I
Vmax
Vmax 2
Km Km’
[S]
V [S] v = ——————— 2021/2K/6m(1+[I ]/ki)+[S]
有I 无I
［S］＝1/9Km
2021/2/6
16
a 仅底物是别构调节物时
底物是别构抑制剂
1负协同 V
2米氏曲线
V
1
90%V
2 3
10% V0
底物是别构激活剂
3正协同
[S]90%V [S]10%V
81
[S]
• S曲线：正协同＜81(开关)—V↑随［S］↑而加
快双曲线：负协同＞81—V↑随［S］↑而减慢
2021/2/6
• 别构酶——具有别构现象的酶
特点： 1.多亚基 一部分亚基有活性中心， 另一部分有别构调解中心
别构激活剂 别构抑制剂
2021/2/6
15
2.底物也是调节物，不服从米氏方程
V[S] V=
Km + [S]
当V=90％V
[s]90%V
= 81
[s]10%V
0.9Km=0.1[S]
［S］＝9Km
当V=10％V
2021/2/6
被抑制基团
Back 5
专一性不可逆抑制剂
这类抑制剂选择性很强，它只能专一性地与酶活性中 心的某些基团不可逆结合，引起酶的活性丧失。
Ser OH
酶
Enzyme
有机磷杀虫剂
OR XPO R
O
2021/2/6
Back 6
机制
2021/2/6
竞争性抑制作用
E + S k1 ES k3 E + P
2021/2/6
1 kat = 6×107 U
20
Back
酶的比活力
定义：每毫克蛋白质中所含有的酶活力单位数（国际酶委）。 酶纯度的代表
对于同一种酶，比活力越高，酶的纯度越高。
脲酶制品：500 U/mg
每毫克制品中含有 200微克 脲酶
碳 脲酸酶酐制酶品制：品10：001U0/0m0 gU/mg
每毫克制品中含有 1400微克 碳 脲酸 酶酐酶
抑制剂与酶的必需基团以共价键结合而引起酶活力 丧失，不能用透析、超滤等物理方法除去抑制剂而使酶 复活，抑制作用不可逆。
2021/2/6
Back
4
非专一性不可逆抑制剂
抑制剂作用于酶分子中的一类或几类基团，这些 基团中包含了必需基团，因而引起酶失活。
抑制剂类型
酰化剂 烷化剂 还原剂和氧化剂 有机汞、有机磷
I
ki
ESI
E+P
ki = [ES][I] / [ESI] ki = [EI][S] / [ESI]
机制 酶
2021/2/6
酶 动力学特征 ⊙
酶
Back10
非竞争性抑制的动力学特征
v
1/v
[I] 增加
Vmax
无I
Vmax 2
有I
Km = Km’
2021/2/6
Vmax’ Vmax’
2
[S] 有I 无I
17
别构酶举例：天冬氨酸转氨甲酰酶，简称ATCase
2021/2/6
18
八、酶活力测定
检测酶的含量及存在，很难直接用酶的“量” （质量、体积、浓度）来表示。
常用酶催化某一特定反应的能力来表示酶量， 即用 酶的活力 表示。
2021/2/6
Back19
酶活力的表示方法
酶（活力）单位：在一定条件下，一定时间内将一定量的底物转化为 产物所需的酶量。
(七）、抑制剂对酶作用的影响
1 基本概念 ⊙ 2 抑制作用的类型 ⊙ 3 可逆抑制作用和不可逆抑制作用的鉴别 4 可逆抑制作用动力学 5 一些重要的抑制剂
2021/2/6
Back1
1 基本概念
失活（Inactivation）
抑制（Inhibition）
使酶蛋白变性而引起酶活力的丧失
酶的必需基团化学性质发生改 变，但酶没有变性，而导致的酶活 性的降低甚至丧失
1/[S]
Back11
反竞争性抑制
E +S
k1 ES k3 E + P
k2
+
I
ki ESI
ki = [ES][I] / [ESI] 动力学特征 ⊙
2021/2/6
Back12
反竞争性抑制的动力学特征
v
1/v
Vmax
无I
Vmax 2
有I
Km Km’
2021/2/6
Vmax’ Vmax’
2
[S] 有I 无I
[I] 增加
1/[S]
B百度文库ck13
各类可逆抑制的米氏方程及常数
类型 无抑制剂 竞争性抑制 非竞争性抑制 反竞争性抑制
2021/2/6
方程式
Vmax Vmax 不变 减小 减小
Km Km 增加 不变 减小
Back14
(八）酶的别构效应
• 别构——蛋白质在实现生物功能时构象发生变化， 活力改变的现象。
有
变性剂
选择性
抑制剂
无
抑制程度的表示方法：
不加抑制剂时的反应速率为v0，加抑制剂后的速率为vi
相对（残余）活力分数（a）
a = vi / v0
抑制分数（i）
指2被02抑1/2制/6而失去活力的分数 i = 1 - a = 1 - vi / v0
Back2
酶 的 抑 制 作 用
2021/2/6
2 抑制作用的类型
1961年，国际生化协会：在最适的反应条件（30℃）下，每分钟内
催化一微摩尔底物转化为产物的酶量定为一个酶活力国际单位（U）， 即：1 U = 1μmol/min
1972年，国际酶学委员会：在最适条件下，每秒钟内使一摩尔底物转 化为产物所需的酶量定为1kat单位（katal），即：1 kat =1 mol/s
1/[S]
Back 8
竞争性抑制实例
磺胺药物的药用机理
叶酸
蝶呤
对氨基苯甲酸 谷氨酸
H2N-
-COOH 对氨基苯甲酸
细
H2N-
-SO2NH2
菌
对氨基苯磺酰胺（磺胺）
正 常 生
叶酸
人怎么办？
长
嘌呤核苷酸的生物合成
2021/2/6
吃！
Back 9
非竞争性抑制
E +S +
I
EI + S
k1
ES
k3
k2
+
专一性 ⊙
不可逆抑制作用 irreversible
非专一性 ⊙
竞争性抑制 ⊙ competitive
可逆抑制作用 reversible 比较 ⊙
非竞争性抑制 ⊙ non-competitive
反竞争性抑制 ⊙ un-competitive
Back3
可逆与不可逆抑制
抑制剂与酶以非共价键结合而引起酶活力降低或丧 失，能用物理方法如透析、超滤等除去抑制剂而使酶复 活，抑制作用是可逆的。
App2l1.
酶活力测定方法
终点法：酶反应进行到一定时间后终止其反应，再 用化学或物理方法测定产物或反应物量的变化。
对于反应 A
B
[A]的减少与[B]的增加均可以用来表明反应的进程
+
I
k2
ki EI
ki = [E][I] / [EI]
底物
酶
相同的结合位点
酶
抑制剂
酶
动力学特征 ⊙ 实例 ⊙
Back 7
竞争性抑制的动力学特征
[I] 增加
v
1/v
无I 有I
Vmax
Vmax 2
Km Km’
[S]
V [S] v = ——————— 2021/2K/6m(1+[I ]/ki)+[S]
有I 无I
［S］＝1/9Km
2021/2/6
16
a 仅底物是别构调节物时
底物是别构抑制剂
1负协同 V
2米氏曲线
V
1
90%V
2 3
10% V0
底物是别构激活剂
3正协同
[S]90%V [S]10%V
81
[S]
• S曲线：正协同＜81(开关)—V↑随［S］↑而加
快双曲线：负协同＞81—V↑随［S］↑而减慢
2021/2/6
• 别构酶——具有别构现象的酶
特点： 1.多亚基 一部分亚基有活性中心， 另一部分有别构调解中心
别构激活剂 别构抑制剂
2021/2/6
15
2.底物也是调节物，不服从米氏方程
V[S] V=
Km + [S]
当V=90％V
[s]90%V
= 81
[s]10%V
0.9Km=0.1[S]
［S］＝9Km
当V=10％V
2021/2/6
被抑制基团
Back 5
专一性不可逆抑制剂
这类抑制剂选择性很强，它只能专一性地与酶活性中 心的某些基团不可逆结合，引起酶的活性丧失。
Ser OH
酶
Enzyme
有机磷杀虫剂
OR XPO R
O
2021/2/6
Back 6
机制
2021/2/6
竞争性抑制作用
E + S k1 ES k3 E + P
2021/2/6
1 kat = 6×107 U
20
Back
酶的比活力
定义：每毫克蛋白质中所含有的酶活力单位数（国际酶委）。 酶纯度的代表
对于同一种酶，比活力越高，酶的纯度越高。
脲酶制品：500 U/mg
每毫克制品中含有 200微克 脲酶
碳 脲酸酶酐制酶品制：品10：001U0/0m0 gU/mg
每毫克制品中含有 1400微克 碳 脲酸 酶酐酶
抑制剂与酶的必需基团以共价键结合而引起酶活力 丧失，不能用透析、超滤等物理方法除去抑制剂而使酶 复活，抑制作用不可逆。
2021/2/6
Back
4
非专一性不可逆抑制剂
抑制剂作用于酶分子中的一类或几类基团，这些 基团中包含了必需基团，因而引起酶失活。
抑制剂类型
酰化剂 烷化剂 还原剂和氧化剂 有机汞、有机磷
I
ki
ESI
E+P
ki = [ES][I] / [ESI] ki = [EI][S] / [ESI]
机制 酶
2021/2/6
酶 动力学特征 ⊙
酶
Back10
非竞争性抑制的动力学特征
v
1/v
[I] 增加
Vmax
无I
Vmax 2
有I
Km = Km’
2021/2/6
Vmax’ Vmax’
2
[S] 有I 无I
17
别构酶举例：天冬氨酸转氨甲酰酶，简称ATCase
2021/2/6
18
八、酶活力测定
检测酶的含量及存在，很难直接用酶的“量” （质量、体积、浓度）来表示。
常用酶催化某一特定反应的能力来表示酶量， 即用 酶的活力 表示。
2021/2/6
Back19
酶活力的表示方法
酶（活力）单位：在一定条件下，一定时间内将一定量的底物转化为 产物所需的酶量。
(七）、抑制剂对酶作用的影响
1 基本概念 ⊙ 2 抑制作用的类型 ⊙ 3 可逆抑制作用和不可逆抑制作用的鉴别 4 可逆抑制作用动力学 5 一些重要的抑制剂
2021/2/6
Back1
1 基本概念
失活（Inactivation）
抑制（Inhibition）
使酶蛋白变性而引起酶活力的丧失
酶的必需基团化学性质发生改 变，但酶没有变性，而导致的酶活 性的降低甚至丧失
1/[S]
Back11
反竞争性抑制
E +S
k1 ES k3 E + P
k2
+
I
ki ESI
ki = [ES][I] / [ESI] 动力学特征 ⊙
2021/2/6
Back12
反竞争性抑制的动力学特征
v
1/v
Vmax
无I
Vmax 2
有I
Km Km’
2021/2/6
Vmax’ Vmax’
2
[S] 有I 无I
[I] 增加
1/[S]
B百度文库ck13
各类可逆抑制的米氏方程及常数
类型 无抑制剂 竞争性抑制 非竞争性抑制 反竞争性抑制
2021/2/6
方程式
Vmax Vmax 不变 减小 减小
Km Km 增加 不变 减小
Back14
(八）酶的别构效应
• 别构——蛋白质在实现生物功能时构象发生变化， 活力改变的现象。
有
变性剂
选择性
抑制剂
无
抑制程度的表示方法：
不加抑制剂时的反应速率为v0，加抑制剂后的速率为vi
相对（残余）活力分数（a）
a = vi / v0
抑制分数（i）
指2被02抑1/2制/6而失去活力的分数 i = 1 - a = 1 - vi / v0
Back2
酶 的 抑 制 作 用
2021/2/6
2 抑制作用的类型
1961年，国际生化协会：在最适的反应条件（30℃）下，每分钟内
催化一微摩尔底物转化为产物的酶量定为一个酶活力国际单位（U）， 即：1 U = 1μmol/min
1972年，国际酶学委员会：在最适条件下，每秒钟内使一摩尔底物转 化为产物所需的酶量定为1kat单位（katal），即：1 kat =1 mol/s
1/[S]
Back 8
竞争性抑制实例
磺胺药物的药用机理
叶酸
蝶呤
对氨基苯甲酸 谷氨酸
H2N-
-COOH 对氨基苯甲酸
细
H2N-
-SO2NH2
菌
对氨基苯磺酰胺（磺胺）
正 常 生
叶酸
人怎么办？
长
嘌呤核苷酸的生物合成
2021/2/6
吃！
Back 9
非竞争性抑制
E +S +
I
EI + S
k1
ES
k3
k2
+
专一性 ⊙
不可逆抑制作用 irreversible
非专一性 ⊙
竞争性抑制 ⊙ competitive
可逆抑制作用 reversible 比较 ⊙
非竞争性抑制 ⊙ non-competitive
反竞争性抑制 ⊙ un-competitive
Back3
可逆与不可逆抑制
抑制剂与酶以非共价键结合而引起酶活力降低或丧 失，能用物理方法如透析、超滤等除去抑制剂而使酶复 活，抑制作用是可逆的。