二、酶浓度对酶促反应速度的影响
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23
双倒数作图
24
竞争性抑制作用
非竞争性抑制作用
25
反竞争性抑制作用
• 概念：抑制剂仅与酶-底物复合物（ES）结合， 使酶失去催化活性。
反竞争抑制（与酶活性部位以外的部位 结合，且只与ES复合物结合）
26
反竞争性抑制剂作用特点： ➢ 抑制剂只与酶-底物复合物结合； ➢ 抑制程度取决与抑制剂的浓度及底
30
第五节 别构酶
Section 5 Allosteric enzymes
31
（一）别构酶通过别构效应调节酶的活性
别构调节（allosteric regulation）：一些代谢 物可与某些酶分子活性中心外的某部分可逆地 结合，使酶构象改变，从而改变酶的催化活性， 此种调节方式称为别构调节。 别构酶（allosteric enzyme）
物的浓度； ➢ Vmax降低，Km降低。
27
与米氏方程比较
双倒数作图
28
29
六、激活剂对酶促反应速度的影响
定义 使酶由无活性变为有活性或使酶活性
增加的物质称为激活剂（activator）。
种类 必需激活剂（essential activator） 非必需激活剂（non- essential activator）
14
举例
琥珀酸
琥珀酸脱氢酶
丙二酸(malonate)是琥珀酸 脱氢酶的强竞争性抑制剂， 能阻断整个三羧酸循环。
延胡索酸
15
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 S：对氨基苯甲酸（PABA） I：磺胺药
磺胺药与PABA相互竞争与FH2合成酶结合
16
PABA
FH2合成酶
FH2还原酶
SH Cl
H
E + As C CHCl
SH Cl
巯基酶
路易士气
S H
E As C CHCl + 2HCl
S
失活的酶
酸
SH
H2C SH
E As C CHCl + HC SH
S
H2C OH
SH
H2C
S
As
H C
CHCl
E + HC S
SH H2C OH
失活的酶
BAL
巯基酶 BAL与砷剂结合物 10
羟基酶抑制
➢ pH通过改变酶和底物分子的解离状态影 响反应速率。
➢ 酶催化活性最高时反应体系的pH称为酶 促反应的最适pH（optimum pH）。
➢ 最适pH不是酶的特征性常数，它受底物 浓度、缓冲液种类与浓度、以及酶纯度 等因素的影响。
3
pH对反应速度的影响
胃蛋白酶 酶
淀粉酶
活
性
最适pH (optimum pH)：
二氢蝶呤
FH2
FH4
谷氨酸 磺胺类药物（-）
（氨甲蝶呤）
MTX（-）
结构相似
结构相似
细菌不能利用环境中的叶酸合成二氢叶酸
17
竞争性抑制剂作用特点 ➢ I与S结构类似，互相竞争与 酶 结合； ➢ 抑制程度取决于[S]和[I]的相对比例； ➢ ↑[S]，可以减少或去除抑制作用； ➢ Vmax不变，Km增大。
➢ 升高温度，一方面可加速酶促反应的进行，另 一方面会加速酶变性而减少有活性酶的数量。
5
温度对反应速度的影响
最适温度 (optimum temperature)：
酶促反应速度最 快时的温度。
•低温酶的应用 •高温酶的应用
酶 2.0 活 性 1.5
1.0
0.5
0 10 20 30 40 50 60
温度 ºC
12
（二）可逆性抑制作用
• 概念：抑制剂与酶非共价结合，可用透析、 超滤等方法除去。
E+I EI • 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
13
竞争性抑制作用
➢定义：有些抑制剂与底物结构相似，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，这种抑制作用称为竞争性抑制作用。
6
五、抑制剂对酶促反应速度的影响
酶的抑制剂（inhibitor） ➢凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋 白变性的物质称为酶的抑制剂。 ➢酶的抑制剂可逆地或不可逆地降低酶促 反应速率。
酶的抑制剂不同于酶的变性 ➢抑制剂对酶有一定选择性 ➢引起变性的因素对酶没有选择性
7
抑制作用
抑制作用的类型
巯基酶抑制剂 * 专一性抑制
丝氨酸酶抑制剂 不可逆抑制
非专一性抑制
可逆性抑制
竞争性抑制作用 非竞争性抑制作用 反竞争性抑制作用
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（一）不可逆抑制作用
• 概念：抑制剂与酶活性中心必需基团共价结合， 不能用透析、超滤等物理方法将其除去。
E+I→EI • 常见抑制剂：巯基酶抑制剂
丝氨酸酶抑制剂
9
巯基酶抑制剂 • 抑制剂：重金属离子Ag+、Hg2+、砷剂等
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➢代谢途径的第一个 酶或处于几条代谢途 径交汇点的酶，多为 别构酶。
18
19
取方程的倒数，进行双倒数作图
1 K m (1 [I] ) 1 1
v Vmax
K i [S] Vmax
20
非竞争性抑制作用
• 概念：抑制剂和底物结构不相似，两者互不干扰 同时与酶结合，从而抑制酶活性。
21
非竞争性抑制剂作用特点 ➢ I与S结构不相似； ➢ I与S互不干扰同时与 酶 结合； ➢抑制程度只取决于[I]抑制剂的浓度； ➢↑[S]，不能去除抑制作用 ➢ Vmax降低，Km不变。
二、酶浓度对酶促反应速度的影响
➢ 底物足够时酶浓度对反应速率影响呈直线 关系 。
➢ 在酶促反应系统中，当底物浓度大大超过 酶的浓度，酶被底物饱和时，反应速率达 最大速率。此时，反应速率和酶浓度变化 呈正比关系。
1
➢当[S]＞＞[E]， V 反应速度与酶浓 度成正比。
V = k2 [E]
0
[E]
2
三、pH对酶促反应速度的影响
酶催化活性最大
时的环境pH。
0
2
4
6
胆碱酯酶
8
10 pH
4
四、温度对酶促反应速度的影响
➢ 酶促反应速度最快时反应体系的温度称为酶促 反应的最适温度（optimum temperature）。
➢ 酶的最适温度不是酶的特征性常数，它与反应 进行的时间有关。
➢ 温度对酶促反应速度的影响具有双重性：从低 温开始，逐渐增加温度，酶反应速度也随之增 加；但到达最适温度后，继续增加温度，反应 速度反而下降。
• 抑制剂：有机磷化合物→羟基酶（农药1059、敌百虫） • 解毒：解磷定（PAM）
RO X
P + E OH R'O O 有机磷化合物 羟基酶
RO O E
P
+ HX
R'O O
磷酰化酶
酸
+ CHNOH N
CH3 解磷定
+பைடு நூலகம்
N
E OH
O OR' P
CHNO OR
CH3
11
乙酰胆碱不能被失活的胆碱酯酶水解而积蓄， 引起迷走神经持续兴奋发生中毒症状。
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双倒数作图
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竞争性抑制作用
非竞争性抑制作用
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反竞争性抑制作用
• 概念：抑制剂仅与酶-底物复合物（ES）结合， 使酶失去催化活性。
反竞争抑制（与酶活性部位以外的部位 结合，且只与ES复合物结合）
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反竞争性抑制剂作用特点： ➢ 抑制剂只与酶-底物复合物结合； ➢ 抑制程度取决与抑制剂的浓度及底
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第五节 别构酶
Section 5 Allosteric enzymes
31
（一）别构酶通过别构效应调节酶的活性
别构调节（allosteric regulation）：一些代谢 物可与某些酶分子活性中心外的某部分可逆地 结合，使酶构象改变，从而改变酶的催化活性， 此种调节方式称为别构调节。 别构酶（allosteric enzyme）
物的浓度； ➢ Vmax降低，Km降低。
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与米氏方程比较
双倒数作图
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六、激活剂对酶促反应速度的影响
定义 使酶由无活性变为有活性或使酶活性
增加的物质称为激活剂（activator）。
种类 必需激活剂（essential activator） 非必需激活剂（non- essential activator）
14
举例
琥珀酸
琥珀酸脱氢酶
丙二酸(malonate)是琥珀酸 脱氢酶的强竞争性抑制剂， 能阻断整个三羧酸循环。
延胡索酸
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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 S：对氨基苯甲酸（PABA） I：磺胺药
磺胺药与PABA相互竞争与FH2合成酶结合
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PABA
FH2合成酶
FH2还原酶
SH Cl
H
E + As C CHCl
SH Cl
巯基酶
路易士气
S H
E As C CHCl + 2HCl
S
失活的酶
酸
SH
H2C SH
E As C CHCl + HC SH
S
H2C OH
SH
H2C
S
As
H C
CHCl
E + HC S
SH H2C OH
失活的酶
BAL
巯基酶 BAL与砷剂结合物 10
羟基酶抑制
➢ pH通过改变酶和底物分子的解离状态影 响反应速率。
➢ 酶催化活性最高时反应体系的pH称为酶 促反应的最适pH（optimum pH）。
➢ 最适pH不是酶的特征性常数，它受底物 浓度、缓冲液种类与浓度、以及酶纯度 等因素的影响。
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pH对反应速度的影响
胃蛋白酶 酶
淀粉酶
活
性
最适pH (optimum pH)：
二氢蝶呤
FH2
FH4
谷氨酸 磺胺类药物（-）
（氨甲蝶呤）
MTX（-）
结构相似
结构相似
细菌不能利用环境中的叶酸合成二氢叶酸
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竞争性抑制剂作用特点 ➢ I与S结构类似，互相竞争与 酶 结合； ➢ 抑制程度取决于[S]和[I]的相对比例； ➢ ↑[S]，可以减少或去除抑制作用； ➢ Vmax不变，Km增大。
➢ 升高温度，一方面可加速酶促反应的进行，另 一方面会加速酶变性而减少有活性酶的数量。
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温度对反应速度的影响
最适温度 (optimum temperature)：
酶促反应速度最 快时的温度。
•低温酶的应用 •高温酶的应用
酶 2.0 活 性 1.5
1.0
0.5
0 10 20 30 40 50 60
温度 ºC
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（二）可逆性抑制作用
• 概念：抑制剂与酶非共价结合，可用透析、 超滤等方法除去。
E+I EI • 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
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竞争性抑制作用
➢定义：有些抑制剂与底物结构相似，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，这种抑制作用称为竞争性抑制作用。
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五、抑制剂对酶促反应速度的影响
酶的抑制剂（inhibitor） ➢凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋 白变性的物质称为酶的抑制剂。 ➢酶的抑制剂可逆地或不可逆地降低酶促 反应速率。
酶的抑制剂不同于酶的变性 ➢抑制剂对酶有一定选择性 ➢引起变性的因素对酶没有选择性
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抑制作用
抑制作用的类型
巯基酶抑制剂 * 专一性抑制
丝氨酸酶抑制剂 不可逆抑制
非专一性抑制
可逆性抑制
竞争性抑制作用 非竞争性抑制作用 反竞争性抑制作用
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（一）不可逆抑制作用
• 概念：抑制剂与酶活性中心必需基团共价结合， 不能用透析、超滤等物理方法将其除去。
E+I→EI • 常见抑制剂：巯基酶抑制剂
丝氨酸酶抑制剂
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巯基酶抑制剂 • 抑制剂：重金属离子Ag+、Hg2+、砷剂等
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➢代谢途径的第一个 酶或处于几条代谢途 径交汇点的酶，多为 别构酶。
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取方程的倒数，进行双倒数作图
1 K m (1 [I] ) 1 1
v Vmax
K i [S] Vmax
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非竞争性抑制作用
• 概念：抑制剂和底物结构不相似，两者互不干扰 同时与酶结合，从而抑制酶活性。
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非竞争性抑制剂作用特点 ➢ I与S结构不相似； ➢ I与S互不干扰同时与 酶 结合； ➢抑制程度只取决于[I]抑制剂的浓度； ➢↑[S]，不能去除抑制作用 ➢ Vmax降低，Km不变。
二、酶浓度对酶促反应速度的影响
➢ 底物足够时酶浓度对反应速率影响呈直线 关系 。
➢ 在酶促反应系统中，当底物浓度大大超过 酶的浓度，酶被底物饱和时，反应速率达 最大速率。此时，反应速率和酶浓度变化 呈正比关系。
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➢当[S]＞＞[E]， V 反应速度与酶浓 度成正比。
V = k2 [E]
0
[E]
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三、pH对酶促反应速度的影响
酶催化活性最大
时的环境pH。
0
2
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胆碱酯酶
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10 pH
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四、温度对酶促反应速度的影响
➢ 酶促反应速度最快时反应体系的温度称为酶促 反应的最适温度（optimum temperature）。
➢ 酶的最适温度不是酶的特征性常数，它与反应 进行的时间有关。
➢ 温度对酶促反应速度的影响具有双重性：从低 温开始，逐渐增加温度，酶反应速度也随之增 加；但到达最适温度后，继续增加温度，反应 速度反而下降。
• 抑制剂：有机磷化合物→羟基酶（农药1059、敌百虫） • 解毒：解磷定（PAM）
RO X
P + E OH R'O O 有机磷化合物 羟基酶
RO O E
P
+ HX
R'O O
磷酰化酶
酸
+ CHNOH N
CH3 解磷定
+பைடு நூலகம்
N
E OH
O OR' P
CHNO OR
CH3
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乙酰胆碱不能被失活的胆碱酯酶水解而积蓄， 引起迷走神经持续兴奋发生中毒症状。