3、酶-(3)影响酶催化作用的因素

练习
名词解释 • 1、Km值 • 2、酶的竞争性抑制作用 简答题 1、举例说明竞争性抑制的特点是什么？ 2、举例说明可逆性抑制作用，并说明其特点。 3、举例说明竞争性抑制作用在临床的应用。
第四节 酶与医学的关系
The Relation of Enzyme and
Medicine
一、酶与疾病的关系
最简单的酶偶联反应模式： Ei Ex
A
B
C
Ex为所要测定的酶 A、B二物质分别为其底物和产物，对此二 物质变化，无法直接监测， 指示酶Ei:其底物为Ex的产物B，其反应产物C可 直接监测， 这样通过第二个酶反应有可能推测出第一个酶 的活性浓度
2 ．酶标记测定法 酶可以代
替同位素与某些物质相结合，
Ｖ＝
Vmax[S]
Km + [S]
Vmax
定义：Vm是酶完全被底物饱和时的反应速度， 与酶浓度成正比。
2.
Km可近似表示酶对底物的亲和力；
Km是酶的特征性常数之一，可以判断酶作用 的最适底物
（二）Km与Vmax的意义
1. Km值等于酶促反应速度为最大反应速度一 半时的底物浓度，单位是mol/L。 当v=Vmax/2时
练习
• • • • • Km值： A．与酶对底物的亲和力无关 B．是达到Vm所必须的底物浓度 C．所有酶的Km值相同 D．等于最大反应速度一半时的底物浓度
练习
• • • • • 对竞争性抑制剂错误的叙述是: A. 抑制剂结构与底物结构相似 B. 抑制剂与酶的活性中心结合 C. 抑制剂与酶的结合是不可逆的 D.抑制程度与抑制剂和底物浓度有关
练习
1.有机磷农药中毒受抑制的酶是: • A.乳酸脱氢酶 B.丙酮酸脱氢酶 • C.胆碱酯酶 D.葡萄糖激酶 2.Hg2+或As3+进入体内与酶活性中心结合 的基团是: • A .-OH B.-SH C .-NH2 D. -COOH
练习
1.有机磷农药进入体内与酶活性中心结合的 基团是: • A .–OH B.-SH • C .-NH2 D. –COOH 2.下列哪项不是影响酶促反应的因素： A．底物浓度和酶浓度 B．酶原浓度 C．反应环境的温度 D．反应环境的pH
* 举例
有机磷化合物 羟基酶
解毒 -- -- -- 解磷定(PAM)
重金属离子及砷化合物 巯基酶
解毒 -- -- -- 二巯基丙醇(BAL)
RO P
X + E OH
RO P
O E
+ HX 酸
O R'O 有机磷化合物 羟基酶
+
O R'O 磷酰化酶 CHNOH
N
CH3 解磷定
+
N CH3
E OH O OR' P CHNO OR
H As C CHCl
失活的酶
BAL
巯基酶 BAL与砷剂结合物
* 概念
（二） 可逆性抑制作用
抑制剂以非共价键与酶或酶 - 底物复合物 可逆性结合，使酶的活性降低或丧失；抑制剂 可用透析、超滤等方法除去。
* 类型 竞争性抑制
非竞争性抑制
反竞争性抑制
1. 竞争性抑制作用 定义
抑制剂与底物的结构相似，能与底物竞 争酶的活性中心，从而阻碍酶底物复合物的 形成，使酶的活性降低。
活
性
1.5
酶促反应速度最 快时的环境温度。
* 低温的应用
1.0
0.5
0
10 20 30 40 50 60
温度 º C
四、 pH对反应速度的影响
酶
活 性
胃蛋白酶
淀粉酶
胆碱酯酶
wk.baidu.com 最适pH
(optimum pH)：
酶催化活性最 大时的环境pH。
0
2
4
6
8
10
pH
五、激活剂对反应速度的影响
激活剂(activator) 使酶由无活性变为有活性或使酶活性增 加的物质。 • 必需激活剂 (essential activator) • 非必需激活剂 (non-essential activator)
上节课复习
• • • • • •
•
1、酶的活性中心与必需基团 2、酶原与酶原的激活 3、同工酶 4、酶的作用机制 5、 酶的调节
（1）活性调节： 变构调节 、化学修饰调节 （2）含量调节
• 6、、命名、分类 • 7、催化作用的特点 • 催化剂一般特点
• 高效性、特异性、可调节性、不稳定性
第三节 影响酶促反应速度的因素
（一） 酶与疾病的发生 （二） 酶与疾病的诊断 （三） 酶与疾病的治疗
二、酶在医学上的其他应用
（一）酶作为试剂用于临床检验和科学研究 1．酶法分析 即酶偶联测定法(enzyme
coupled assays)，是利用酶作为分析试剂， 对一些酶的活性、底物浓度、激活剂、抑制
剂等进行定量分析的一种方法。
有机磷化合物对羟基酶的抑制
芥 子 气 毒 气 弹
SH E SH +
Cl As Cl
H C
S CHCl E S As
H C
CHCl + 2HCl
巯基酶
路易士气
H2C SH SH E SH
失活的酶
H2C S + HC S H2C OH
酸
S E S
H As C CHCl + HC SH H2C OH
FH 4
氨甲蝶呤 H2N 磺胺药 SO2NHR
3. 抗代谢物的抗癌作用
* 概念
（二） 可逆性抑制作用
抑制剂以非共价键与酶或酶 - 底物复合物 可逆性结合，使酶的活性降低或丧失；抑制剂 可用透析、超滤等方法除去。
* 类型 竞争性抑制
非竞争性抑制
反竞争性抑制
练习
• 有机磷农药杀虫剂对胆碱酯酶的抑制作用 属于： • A．可逆性抑制作用 • B．竞争性抑制作用 • C．非竞争性抑制作用 • D．不可逆性抑制作用
V Vmax Vmax/2 Km [S]
Vmax 2
Vmax[S] ＝ Km + [S] Km＝[S]
二、酶浓度对反应速度的影响
V
当 [S]＞＞[E]， 反应速度与酶浓 度成正比。
0 [E]
关系式为：V = K[E]
三、温度对反应速度的影响
双重影响 最适温度
酶
2.0
(optimum temperature)：
inhibition)：
可逆性抑制
｛
竞争性抑制 (competitive inhibition) 非竞争性抑制 (non-competitive inhibition)
反竞争性抑制 (uncompetitive inhibition)
(一) 不可逆性抑制作用
* 概念 抑制剂通常以共价键与酶活性中心的必需 基团相结合，使酶失活，不能用透析、超滤等 方法予以除去。
从而使该物质被酶所标记。
通过测定酶的活性来判断被
标记物质或与其定量结合的
物质的存在和含量。 酶联免疫测定法 （enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)
竞争性抑制
* 举例
1.丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制
琥珀酸脱氢酶
琥珀酸
FAD FADH2
延胡索酸
COOH CH2 C H2 COOH 琥珀酸
COOH CH2 COOH 丙二酸
2. 磺胺药对细菌FH2合成酶的抑制
Glu + H2N COOH PAB A + 二氢蝶呤
FH2合成酶
FH 2
FH2还原酶
六、抑制剂对反应速度的影响
酶的抑制剂(inhibitor)
凡能有选择地使酶的催化活性降低或丧 失而不引起酶蛋白变性的物质统称为酶的抑 制剂。
区别于酶的变性
抑制剂对酶有一定选择性，而变性的因 素对酶没有选择性
抑制作用类型
｛
不可逆性抑制 (irreversible
inhibition)
可逆性抑制 (reversible
Kinetics of Enzyme-Catalyzed Reaction

影响因素包括有
酶浓度、底物浓度、pH、温度、
抑制剂、激活剂等。
一、底物浓度对反应速度的影响
矩形双曲线
※1913年 Michaelis 和 Menten提出反应速度与
底物浓度关系的数学方程式，即米－曼氏方 程式，简称米氏方程式(Michaelis equation)。