酶促动力学-生物化学实验
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抑制剂与酶的必需基团以牢固的共价键结合, 使酶 丧失活性, 不能用透析超滤等物理方法除去抑制剂使酶 恢复活性.
例1： 巯基酶的抑制
SH E + Hg2+
SH
SH Cl E + As-CH=CHCl
SH Cl 巯基酶 路易士气
S
E
Hg + 2H+
S
S E As-CH=CHCl + 2HCl
S
教学ppt
23
• 竞争性抑制的动力学方程:
v=
Vmax[S] Km(1+[I]/Ki)+[S]
1 v
=
VKmmax(1+
[I] Ki
)
1 [S]
+
1 Vmax
• 竞争性抑制的特征曲线： 1
v
1 Vmax
-1
-1
Km
[I] Km(1+教学Kppti )
[I] 正常
1 [S]
24
竞争性抑制的特点：
• I与S分子结构相似； • Vmax 不变，表观Km增大； • 抑制程度取决于I与E的亲和力 ，
1. Km值等于最大反应速度一半时的底物浓度；
2. Km可用来表示酶对底物的亲和力大小， Km 与酶对底物亲和力大小成反比；
3. Km值是酶的特征性常数之一， Km值范围在10-6 ~ 10-2mol/L
4. Vmax是酶完全被底物饱和时的反应速度，与 酶浓度呈正比；
5. k3为酶的转换数：当酶被底物充分饱和 时，单位时间内每个酶分子（或活性中
三、pH对酶促反应速度的影响
酶
的
A
B
活
性
2
8 10 pH
pH对某些酶活性的影响 A: 胃蛋白酶; B: 葡萄糖-6-磷酸酶
酶的最适pH: 酶催化活性最高时的pH。
教学ppt
15
教学ppt
16
一些酶的最适 pH 值
酶
最适 pH
胃蛋白酶
1.8
过氧化氢酶
7.6
胰蛋白酶
7.7
延胡索酸酶
7.8
核糖核酸酶
以及[I]和[S]的相对浓度比例。
教学ppt
25
（二）非竞争性抑制 （non-competitive inhibition）
• 概念 抑制剂与酶分子活性中心以外的其它部位 结合而抑制酶活性，I和S与酶结合不存在竞争关 系。
• 非竞争性抑制作用过程：
E I
I E
S ES
I
S
I ES
教学ppt
E+P
26
7.8
精氨酸酶
9.8
教学ppt
17
四、温度对酶促反应速度的影响
教学ppt
18
五、抑制剂对酶促反应速度的影响
抑制作用: 直接或间接地影响酶的活性中心,使酶活 性降低或丧失。 抑制剂：凡能降低酶活性而不引起酶蛋白变性的物 质。
教学ppt
19
不可逆抑制（irreversible inhibition）
•非竞争性抑制的动力学方程:
1 v
=
VKmmax(1+
[I] Ki
)1 + [S]
1 Vmax（1+
[I] Ki
）
•非竞争性抑制的特征曲线：
1 v
[I]
1
[I]
Vmax (1+ Ki )
正
常
-1百度文库Km
教学ppt
1
[S]
27
•非竞争性抑制的特点：
1、I与S分子结构不同； 2、Vmax 减小，表观Km不变； 3、抑制程度取决于[I]大小。
20
可逆抑制(reversible inhibition)
抑制剂与酶以非共价键疏松结合引起酶 活性的降低活丧失, 结合是可逆的, 能够通过 透析、超滤等物理方法使酶恢复活性。
可逆抑制类型：
竞争性抑制 (competitive inhibition) 非竞争性抑制（non-competitive inhibition） 反竞争性抑制（uncompetitive inhibition）
教学ppt
28
思考题：
1、概念：酶、酶活性、反应初速度、酶活性 中心、必需基团、Km、最适温度、最适 pH、竞争性抑制、
2、比较竞争性抑制、非竞争性抑制和反竞争 性抑制作用特点及林-贝氏图；简述竞争性 抑制的理论和实际意义。
当[S]很低时，[S]与v成比例-- 一级反应
2
当[S]较高时，[S]与v不成比例
0.1
当[S]很高时，[S]，v不变--零级反应
0 1 2 3 4 5 6 7 8 [S]
教学ppt
9
米---曼氏方程 （Michaelis-Menten equation）
Vmax [S] V=
Km + [S]
米-曼氏方程解释：
物
0
时间
酶促反应的时间进展曲线
教学ppt
6
影响酶促反应速度的因素：
• 底物浓度[S] • 酶浓度[E] • 反应温度 • pH 值 • 抑制剂 • 激活剂
教学ppt
7
一、底物浓度对酶促反应速度的影响
E+S k1 k2
ES k3 E+P
中间产物学说
教学ppt
8
v
Vm
0.3
0.2
[S]与v关系：
Vm
教学ppt
3
Enzyme; Ribozyme
Kinetics of enzyme-catalyzed reaction
教学ppt
4
酶促反应动力学
概念：
• 酶促反应动力学：研究酶促反应速度及 其影响因素。
• 反应速度：单位时间内底物减少或产物 增加的速度，常用初速度来衡量。
教学ppt
5
初速度
产 酶促反应速度逐渐降低
当[S]Km时，v=(Vmax/Km) [S], 即v 正比于 [S]
当[S]Km时，v Vmax, 即[S]而v不变
教学ppt
10
矩形双曲线：
v
v =（Vm/Km） [S] v=Vm=K3[E]
V= Vmax [S]
Vm
Km + [S]
2
Km
[S]
底物浓度对酶促反应速度的影响
教学ppt
11
Km与 Vmax的意义
教学ppt
21
(一)竞争性抑制(competitive inhibition) • 概念 竞争性抑制剂的结构与底物结构相似， 与底物竞争同一种酶的活性中心,从而影响E 与S的结合。
教学ppt
22
S E
I
ES
v 无I 有I
EI
E+P
• 竞争性抑制作用过程
[S]
• 竞争性抑制的底物浓度曲线
教学ppt
生物化学与分子生物学实验
特点：独立性，广泛应用性。 范畴： •几种常用生物大分子制备技术 •光谱技术、层析技术、电泳技术、离心技术 •放射性同位素技术 •分子克隆、外源基因表达、分子杂交 要求：
教学ppt
1
实验报告书写
实验目的： 原理： 操作： 结果： 分析/讨论： 注意事项：
教学ppt
2
实验七 酶促反应动力学实验
心）催化底物转变为产物的分子数。
1~10 4/s
教学ppt
12
Km值与 Vmax值测定
双倒数作图法又称林-贝氏作图法（1934）
1
Km 1
1
=
+
V Vmax [S] Vmax
1/V
斜率= Km/ Vmax
1/Vmax
-1/Km 0
1/[S]
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13
二、酶浓度对酶促反应速度的影响
教学ppt
14
例1： 巯基酶的抑制
SH E + Hg2+
SH
SH Cl E + As-CH=CHCl
SH Cl 巯基酶 路易士气
S
E
Hg + 2H+
S
S E As-CH=CHCl + 2HCl
S
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• 竞争性抑制的动力学方程:
v=
Vmax[S] Km(1+[I]/Ki)+[S]
1 v
=
VKmmax(1+
[I] Ki
)
1 [S]
+
1 Vmax
• 竞争性抑制的特征曲线： 1
v
1 Vmax
-1
-1
Km
[I] Km(1+教学Kppti )
[I] 正常
1 [S]
24
竞争性抑制的特点：
• I与S分子结构相似； • Vmax 不变，表观Km增大； • 抑制程度取决于I与E的亲和力 ，
1. Km值等于最大反应速度一半时的底物浓度；
2. Km可用来表示酶对底物的亲和力大小， Km 与酶对底物亲和力大小成反比；
3. Km值是酶的特征性常数之一， Km值范围在10-6 ~ 10-2mol/L
4. Vmax是酶完全被底物饱和时的反应速度，与 酶浓度呈正比；
5. k3为酶的转换数：当酶被底物充分饱和 时，单位时间内每个酶分子（或活性中
三、pH对酶促反应速度的影响
酶
的
A
B
活
性
2
8 10 pH
pH对某些酶活性的影响 A: 胃蛋白酶; B: 葡萄糖-6-磷酸酶
酶的最适pH: 酶催化活性最高时的pH。
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15
教学ppt
16
一些酶的最适 pH 值
酶
最适 pH
胃蛋白酶
1.8
过氧化氢酶
7.6
胰蛋白酶
7.7
延胡索酸酶
7.8
核糖核酸酶
以及[I]和[S]的相对浓度比例。
教学ppt
25
（二）非竞争性抑制 （non-competitive inhibition）
• 概念 抑制剂与酶分子活性中心以外的其它部位 结合而抑制酶活性，I和S与酶结合不存在竞争关 系。
• 非竞争性抑制作用过程：
E I
I E
S ES
I
S
I ES
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E+P
26
7.8
精氨酸酶
9.8
教学ppt
17
四、温度对酶促反应速度的影响
教学ppt
18
五、抑制剂对酶促反应速度的影响
抑制作用: 直接或间接地影响酶的活性中心,使酶活 性降低或丧失。 抑制剂：凡能降低酶活性而不引起酶蛋白变性的物 质。
教学ppt
19
不可逆抑制（irreversible inhibition）
•非竞争性抑制的动力学方程:
1 v
=
VKmmax(1+
[I] Ki
)1 + [S]
1 Vmax（1+
[I] Ki
）
•非竞争性抑制的特征曲线：
1 v
[I]
1
[I]
Vmax (1+ Ki )
正
常
-1百度文库Km
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1
[S]
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•非竞争性抑制的特点：
1、I与S分子结构不同； 2、Vmax 减小，表观Km不变； 3、抑制程度取决于[I]大小。
20
可逆抑制(reversible inhibition)
抑制剂与酶以非共价键疏松结合引起酶 活性的降低活丧失, 结合是可逆的, 能够通过 透析、超滤等物理方法使酶恢复活性。
可逆抑制类型：
竞争性抑制 (competitive inhibition) 非竞争性抑制（non-competitive inhibition） 反竞争性抑制（uncompetitive inhibition）
教学ppt
28
思考题：
1、概念：酶、酶活性、反应初速度、酶活性 中心、必需基团、Km、最适温度、最适 pH、竞争性抑制、
2、比较竞争性抑制、非竞争性抑制和反竞争 性抑制作用特点及林-贝氏图；简述竞争性 抑制的理论和实际意义。
当[S]很低时，[S]与v成比例-- 一级反应
2
当[S]较高时，[S]与v不成比例
0.1
当[S]很高时，[S]，v不变--零级反应
0 1 2 3 4 5 6 7 8 [S]
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9
米---曼氏方程 （Michaelis-Menten equation）
Vmax [S] V=
Km + [S]
米-曼氏方程解释：
物
0
时间
酶促反应的时间进展曲线
教学ppt
6
影响酶促反应速度的因素：
• 底物浓度[S] • 酶浓度[E] • 反应温度 • pH 值 • 抑制剂 • 激活剂
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7
一、底物浓度对酶促反应速度的影响
E+S k1 k2
ES k3 E+P
中间产物学说
教学ppt
8
v
Vm
0.3
0.2
[S]与v关系：
Vm
教学ppt
3
Enzyme; Ribozyme
Kinetics of enzyme-catalyzed reaction
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4
酶促反应动力学
概念：
• 酶促反应动力学：研究酶促反应速度及 其影响因素。
• 反应速度：单位时间内底物减少或产物 增加的速度，常用初速度来衡量。
教学ppt
5
初速度
产 酶促反应速度逐渐降低
当[S]Km时，v=(Vmax/Km) [S], 即v 正比于 [S]
当[S]Km时，v Vmax, 即[S]而v不变
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10
矩形双曲线：
v
v =（Vm/Km） [S] v=Vm=K3[E]
V= Vmax [S]
Vm
Km + [S]
2
Km
[S]
底物浓度对酶促反应速度的影响
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11
Km与 Vmax的意义
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21
(一)竞争性抑制(competitive inhibition) • 概念 竞争性抑制剂的结构与底物结构相似， 与底物竞争同一种酶的活性中心,从而影响E 与S的结合。
教学ppt
22
S E
I
ES
v 无I 有I
EI
E+P
• 竞争性抑制作用过程
[S]
• 竞争性抑制的底物浓度曲线
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生物化学与分子生物学实验
特点：独立性，广泛应用性。 范畴： •几种常用生物大分子制备技术 •光谱技术、层析技术、电泳技术、离心技术 •放射性同位素技术 •分子克隆、外源基因表达、分子杂交 要求：
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1
实验报告书写
实验目的： 原理： 操作： 结果： 分析/讨论： 注意事项：
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2
实验七 酶促反应动力学实验
心）催化底物转变为产物的分子数。
1~10 4/s
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Km值与 Vmax值测定
双倒数作图法又称林-贝氏作图法（1934）
1
Km 1
1
=
+
V Vmax [S] Vmax
1/V
斜率= Km/ Vmax
1/Vmax
-1/Km 0
1/[S]
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二、酶浓度对酶促反应速度的影响
教学ppt
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