酶促反应动力学资料

③ K3代表酶被底物饱和时每秒钟每个酶分子转换底物的分
子数，称为转换数（或催化常数，Kcat）， 表明酶的最大
催化效率
1903年Henri用蔗糖酶水解蔗糖实验
一 级 反 应
V Vmax
[S]
当底物浓度较低时：
反应速度与底物浓度成正比关系； 反应为一级反应。
混合级反应
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。
零级反应
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
类及反应条件有关，与酶的浓度无关。所以可以用于鉴定酶。 对于专一性不强的酶来说对于每一个底物都有一个相应的Km
值.
②. 判断酶的专一性或最适底物（天然底物）
同一个酶催化不同底物时
Km最小的底物称该酶的最适底物或天然底物
蔗糖酶既可催化蔗糖水解(Km=28mmol/L),
也可催化棉子糖水解(Km=350mmol/L),蔗糖为天然底物。
V
1/2Vmax Km [S]
③. 1/Km 近似表示酶与底物亲和力
K 1 K 3 E S ES P E K2
准确应用Ks表示 Ks =K2／K1
★ Ks是底物常数，只反映ES解离趋势（底物亲和力）， 1/Ks可以准确表示酶与底物的亲和力大小。 ★ ★ 只有当K1 、 K2》K3时，Km≈Ks，因此，1/Km只能近 底物亲和力大不一定反应速度大（反应速度更多地与 似地表示底物亲和力的大小。
理论基础：中间产物学说
假设：反义速率(v)和[ES]成正比 发展: (1) 最初.Michaelis和Menten 是根据“快速平衡 假说” 推出米式方程。 (2) 以后.Briggs和Haldane的“稳态平衡假说”及其对
米式
方程的发展：
（一） 中间复合物假说
中间产物学说认为：当酶催化某个反应时 , 酶和底 物先结合形成一个中间复合物 , 然后中间复合物再分解 , 生成产物并释放出酶。一般以产物的生成速度代表整个 酶催化反应速度，而产物的生成取决于中间物的浓度 . 因此, 整个酶促反应的速度取决于中间物的浓度.
产物形成趋势K3／K1有关）
★ 都是K3惹的祸
米氏常数（Km）的意义
④、如果Km知道，可以计算某一底物浓度时速度和最 高速度的比值。 ⑤、推导某一代谢的方向

正逆反应方向： 链式反应中的限速步骤： Km小的反应方向趋势强
多条反应途径的方向：
Km最大的步骤常是限速步骤
⑥：了解酶的底物在体内具有的浓度水平。
（2）. Vmax与K3（Kcat）的意义
Vmax（不是酶的特征常数） maximum velocity
① 定义:是酶完全被底物饱和时的反应速度,与酶浓度成正比. ② 意义:Vmax=K3 [E] （k3是一级反应速率常数）
如果酶的总浓度已知,可从Vmax计算 酶的转换数即动力
学常数K3
Catalytic constant
反应速度，反而可能对细胞造成不良影响。
米氏常数（Km）的意义
⑦ 判断可逆抑制剂的抑制类型。 竞争性变大，非竞争性不变，反竞争性减小 ⑧ 在测定酶活性时，要使初速度V基本上接近于 Vmax，一般要[S]≥10～20Km。换言之，在测 定酶浓度（活性）时 ，至少应该在0.9Vmax 的[S]，使其酶促反应过程中S的消 耗量 ≤1%～5%。
（二）、反应分子数和反应级数
1. 反应分子数
单分子数 2分子数 3分子数 4分子数
2. 反应级数及特征
一级反应：反应速率与反应物的浓度的一次方成正比。 二级反应：反应速率与两种物质浓度的乘积成正比。 零级反应：反应速率与反应物浓度无关的反应。
混合பைடு நூலகம்反应：
二、底物浓度对酶促反应速度的影响
酶促反应动力学方程式 米氏方程（Michaelis-Mentent equation）:表示一个酶促 反应的起始速度（υ）与底物浓度([s])关系的速度方程 条件：单底物，单产物的反应
对活细胞的试验测定表明，酶的底物浓度通常就 在这种底物的Km 值附近，请解释其生理意义。为什 么底物浓度不是远远高于Km 或远远低于Km呢？
据 v-[S] 的米氏曲线，当底物浓度远远低于 Km 值时， 酶不能被底物饱和，从酶的利用角度而言，很不经济；当底 物浓度远远高于 Km 值时，酶趋于被饱和，随底物浓度改变， 反应速度变化不大，不利于反应速度的调节；当底物浓度在 Km 值附近时，反应速度对底物浓度的变化较为敏感，有利 于反应速度的调节。另外，过高的底物浓度并不能明显提高
酶促反应动力学
概念
研究各种因素对酶促反应速度的影响，并加
以定量的阐述。 影响因素包括有
底物浓度：米氏方程 酶浓度：Vmax=K3 [E]
Ｖ＝
Vmax[S]
Km + [S]


抑制剂：可逆抑制剂和不可逆抑制剂
激活剂： pH：最适PH 温度：最适温度
一. 化学动力学
（一）、反应速度及其测定：
V max [ S ] V max [ S ] V K’ [S ] 当[S]《 Km 时（一级反应） Km [ S ] Km V max [ S ] V max [ S ] V max 当[S] 》Km 时（零级反应） V Km [ S ] [S ]
当[S] = Km 时
中间产物假说证据：
（1）竞争性抑制实验（2）底物保护酶不变性 （3）结晶ES复合物的获得。(4)底物和酶共沉降 （5） ES复合物被电子显微镜或X-射线衍射法观 察到。
1、米式方程
[S]:底物浓度;
（二）. 酶促反应动力方程式
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)。 (不是反应平衡常数）
V max [ S ] V max V Km [ S ] 2
2. 动力学参数的意义
（1）. 米氏常数（Km）的意义
物理意义: 当反应速度达到最大反应速度（Vmax)的一
半时的底物浓度. 单位：mol· L-1或mmol· L-1
Km与酶的浓度无关
① Km是酶的特征常数之一。一般只与酶的性质、底物种