《酶促反应机理》PPT课件
合集下载
酶促反应动力学ppt课件.ppt
五、Km和Vmax值的测定
(2) 双倒数 作图法
将米氏方 程式两侧 取双倒数， 以1/v1/[s]作图， 得出一直 线.
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
五、Km和Vmax值的测定
(3) Hanes— Woolf作图法
- d[ES] / dt = k2[ES] + k3[ES]
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
二、酶促反应的动力学方程式
当酶体系处于动态平衡时，ES的形成速 度和分解速度相等
k1([E] — [ES]) * [S] = k2[ES] + k3[ES]
因为当底物浓度很高时，酶反应速率（v）与 [ES]成正比，即
v = k3[ES] ,代入（1）式得：
V = k3[E][S] / (Km+[S])
（2）
当底物浓度很高时所有的酶都被底物饱和而转 变为ES复合物，即[E]=[ES]，酶促反应达到最 大速度Vmax，所以
Vmax = k3[ES] = k3[E]
i =1-a (4) 抑制百分数; i %=(1-a) x 100% 通常所谓抑制率是指抑制分数或抑制百分数。
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
二、抑制作用的类型
v 根据抑制作用是否可逆:
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
酶促反应的特点与机制PPT课件
第6页/共19页
第二节 酶促反应的特点与机制
1 特点
机制 (1) 特异性
①三点结合
②锁钥学说 ③诱导契合 (2) 高效性
H
H
• “三点结合”的催化理论
• 酶与C底物的结合处至少有三C 个点，
而且只O有H一种情况是完全结合CO的O形H式。
H只3C有
这
种情C况O下OH，不H对3称C
催
OH 化作用才
能实现。
• E + S ==== E-S P + E
• 许多实验事实证明了E－S复合物的存 在。E－S复合物形成的速率与酶和底 物的性质有关。
第10页/共19页
第二节 酶促反应的特点与机制
1 特点
机制
(1) 特异性
(2) 高效性
① 中间物
② 活化能
③ 机制
• 活化能
• 是指一定温度下，使1mol反应物 全部转化为活化分子所需要的能量。
为
6
*1 (2)
0
6
特m点o
l
/
m
o
l
.
S
。
• 用-淀粉①酶高催效性化淀粉水解，1克结晶酶在65C条件下可催化2吨淀粉水解。
② 特异性
③条件温和
④ 可调节
⑤变性失活
机制
第2页/共19页
第二节 酶促反应的特点与机制
1 特点
(1) 共性
(2) 特点
① 高效性
② 特异性
③条件温和 ④ 可调节 ⑤变性失活
(2) 高效性
成为能与靠底近物分子密酶切复结原合－的催构化象定剂。
诱导 电性吸
契合 向
互补性/共19页
能否契合— 专一性的酶由来
酶促反应动力学(有方程推导过程)ppt课件
当酶反应体系处于恒态时： v1 v2
即： k 1 E t E S S k 1 E k 2 S E S EtSE E SSSk1k 1k2
令： k1 k2 Km k1
则： K m E S E S S E tS
经整理得： ES
Et S Km S
(1)
由于酶促反应速度由[ES]决定，即 vk2ES
2、pH影响酶分子的构象：过高或过低pH都会影响酶分子 活性中心的构象，或引起酶的变性失活。
整理版课件
9
动物体内多数酶的最适pH值接近中性，但也有例外，如胃 蛋白酶的最适pH约1.8，肝精氨酸酶最适pH约为9.8(见下表)。
一些酶的最适pH
整理版课件
10
四、 底物浓度对反应速度的影响
1、酶反应与底物浓度的关系
种酶与不同底物作用时，Km 值也不同。各种酶的 Km 值
范围很广，大致在 10-1～10-6 M 之间。
整理版课件
17
3. Km在实际应用中的重要意义
（1）鉴定酶：通过测定可以鉴别不同来源或相同来源但 在不同发育阶段、不同生理状态下催化相同反应的酶是 否属于同一种酶。
（2）判断酶的最佳底物：如果一种酶可作用于多个底 物,就有几个Km值，其中Km最小对应的底物就是酶的 天然底物。如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),两者相比，蔗糖为该酶的天然底物。
➢ 在一定范围内，反应速度达到最大时对应的温度称为该 酶促反应的最适温度（optimum temperature Tm）.一 般动物组织中的酶其最适温度为35～40℃，植物与微生 物中的酶其最适温度为30～60℃，少数酶可达60℃以上， 如细菌淀粉水解酶的最适温度90℃以上。
酶促反应的速率和影响因素PPT(完整版)
1931年，德国化学家Michaelist和Menten根据中间产物学说对酶 促反应的动力学进行研究，推导出了整个反应中的底物浓度和反 应速度关系著名公式，即米氏方程
Km——米氏常数
Vmax——最大反应速率
Leonor Michaelis (1875-1949) Maud Menten (1879-1960
3、当反应速率等于最大速率一半时，即V=0.5Vmax时。则
Km=【S】
米氏方程所规定动力学规律，是酶促反应的一项基本熟悉属性
米氏常数的求法，双倒数作图法
可以将米氏方程的形式加以改变，将方程两边同时取倒数，使方 程变成y=ax+b的直线方程
米氏常数K,m的意义
由米氏方程可知，当反应速度等于最大反应速度的一半时，即
适合条件下，酶促反应速率最大，在不同的pH条件下，酶的活性
中心与底物之间形成氢键的能力和方向不同，其结果是影响了 酶——底物过渡态的形成和稳定程度，从而对酶的活性产物影响。
pH对于不同的酶也不一样
E-S复合物的形成的速率和酶与底物的性质有关。 3、当反应速率等于最大速率一半时，即V=0. 酶促反应的速率和影响因素 温度对酶促反应速率的影响有俩个方面 酶促反应的速率和影响因素 反应速率与底物浓度成正比； Leonor Michaelis (1875-1949) Maud Menten (1879-1960 反应速率与底物浓度成正比； 反应速率不再增加，达最大速率； 酶促反应的速率和影响因素 酶促反应的速率和影响因素 动物 最适温度＝35度-40度 pH对于不同的酶也不一样 少数酶特殊，如液化淀粉酶 的最适温度为90度 由米氏方程可知，当反应速度等于最大反应速度的一半时，即 适合条件下，酶促反应速率最大，在不同的pH条件下，酶的活性中心与底物之间形成氢键的能力和方向不同，其结果是影响了酶——底物过渡态的形成和稳定程度，从而对酶的活 性产物影响。 医学上，实验室中高温消毒，高温使酶蛋白变性 1931年，德国化学家Michaelist和Menten根据中间产物学说对酶促反应的动力学进行研究，推导出了整个反应中的底物浓度和反应速度关系著名公式，即米氏方程
Km——米氏常数
Vmax——最大反应速率
Leonor Michaelis (1875-1949) Maud Menten (1879-1960
3、当反应速率等于最大速率一半时，即V=0.5Vmax时。则
Km=【S】
米氏方程所规定动力学规律，是酶促反应的一项基本熟悉属性
米氏常数的求法，双倒数作图法
可以将米氏方程的形式加以改变，将方程两边同时取倒数，使方 程变成y=ax+b的直线方程
米氏常数K,m的意义
由米氏方程可知，当反应速度等于最大反应速度的一半时，即
适合条件下，酶促反应速率最大，在不同的pH条件下，酶的活性
中心与底物之间形成氢键的能力和方向不同，其结果是影响了 酶——底物过渡态的形成和稳定程度，从而对酶的活性产物影响。
pH对于不同的酶也不一样
E-S复合物的形成的速率和酶与底物的性质有关。 3、当反应速率等于最大速率一半时，即V=0. 酶促反应的速率和影响因素 温度对酶促反应速率的影响有俩个方面 酶促反应的速率和影响因素 反应速率与底物浓度成正比； Leonor Michaelis (1875-1949) Maud Menten (1879-1960 反应速率与底物浓度成正比； 反应速率不再增加，达最大速率； 酶促反应的速率和影响因素 酶促反应的速率和影响因素 动物 最适温度＝35度-40度 pH对于不同的酶也不一样 少数酶特殊，如液化淀粉酶 的最适温度为90度 由米氏方程可知，当反应速度等于最大反应速度的一半时，即 适合条件下，酶促反应速率最大，在不同的pH条件下，酶的活性中心与底物之间形成氢键的能力和方向不同，其结果是影响了酶——底物过渡态的形成和稳定程度，从而对酶的活 性产物影响。 医学上，实验室中高温消毒，高温使酶蛋白变性 1931年，德国化学家Michaelist和Menten根据中间产物学说对酶促反应的动力学进行研究，推导出了整个反应中的底物浓度和反应速度关系著名公式，即米氏方程
酶以及酶促反应PPT课件
酶底物复合物
E + S ES E + P
*诱导契合假说(induced-fit hypothesis)
酶与底物相互接近时，其结构相互诱导、
相互变形和相互适应，进而相互结合。这一过
程称为酶-底物结合的诱导契合假说 。
2021
目3录2
目录
羧
肽
酶
的
诱
底物
导 契
Hale Waihona Puke 合模式目录
（二）酶促反应的机理
➢ 1. 邻近效应(proximity effect) 与定向排列(orientation arrange )
2021
目4录1
V Vmax
[S]
当底物浓度较低时 反应速度与底物浓度成正比；反
应为一级反应。
目录
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。
目录
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
目录
（一）米－曼氏方程式
能 量
一般催化剂催 化反应的活化能
底物
非催化反应活化能
酶促反应 活化能
反应总能量改变
产物
反应过程
酶促反应活化能的改变
2021
目2录4
绝对特异性(absolute specificity)：只能作用于特 定结构的底物，进行一种专一的反应， 生成一 种特定结构的产物 。
相对特异性(relative specificity)：作用于一类化 合物或一种化学键。
要的作用；
酶
(2)用于解释发育过程中
活
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
医学PPT
6
根据酶对其底物结构选择的严格程度不同， 酶的特异性可大致分为以下3种类型：
• 绝对特异性(absolute specificity)：只能作用于特定 结构的底物，进行一种专一的反应，生成一种特定结 构的产物 。键和基团同时专一
• 相对特异性(relative specificity)：作用于一类化合 物或一种化学键。键专一、基团专一
• 立体结构特异性(stereo specificity)：作用于立体异 构体中的一种。（立体和几何异构）
医学PPT
7
三、酶催化作用的机理是降低活化能
催化剂只能催化原来可以进行的
反应，加快其反应速度。 即使对可以进行的反应来说，反应物分
子应越过一个活化能才能发生反应。
酶作为催化剂的作用是降低活化能。
• Ｅ＋Ｓ • • Ｓ１＋Ｅ
ＥＳ
Ｅ＋Ｐ
Ｓ２
ＥＳ１
Ｐ１＋Ｐ２＋Ｅ
医学PPT
11
底物分子结合在酶的底物结合中心
医学PPT
12
三、酶促反应的机制
（一）两种假说 锁－匙学说
酶-底物复合物的形成与诱导契合假说
医学PPT
13
（二）、酶促作用（高效率）的几种机制
• 底物的“趋近”和“定向”效应 • 底物变形与张力作用 • 共价催化作用
医学PPT
17
在代谢途径中调节酶活性
几个酶或十几个酶前后配合，完
成一系列代谢反应，形成一条代谢途
径。在一条代谢途径中，常常是前一
个酶促反应的底物，便是下一个酶促
反应的底物。
医学PPT
18
第一个酶
（有活性）
第一个酶
（无活性）
终产物
终产物（调节物） 结合在调节中心
Hale Waihona Puke 医学PPT返回 19共价调节
有时候，酶蛋白分子可以和一个基团 形成共价结合，结合的结果，使酶蛋白分 子结构发生改变，使酶活性发生改变。例
医学PPT
8
酶的催化机理是医学PP降T 低活化能 9
酶是如何降低活化能的呢 ?
首先需要酶与底物分子结合，酶蛋白结构
中有底物结合中心/活性中心。
然后，酶蛋白分子以各种方式，作用于底 物分子，使底物分子活化起来。
酶与底物的专一结合，又是酶促反应专一
性的体现。
医学PPT
10
（二）、中间复合物学说和酶作用的过渡态
医学PPT
4
活化能：底物分子从初态转变到活化态所需的能量。
能 量
一般催化剂催 化反应的活化能
底物
非催化反应活化能
酶促反应 活化能
反应总能量改变
产物
反应过程
酶促反应活医学化PP能T 的改变
5
（二）酶促反应具有高度的特异性
* 酶的特异性(specificity)
一种酶仅作用于一种或一类化合物，或 一定的化学键，催化一定的化学反应并生成 一定的产物。酶的这种特性称为酶的特异性 或专一性。
亲核催化作用 亲电催化作用 • 酸碱催化作用 影响的两个因素（咪唑基为例）
医学PPT
14
使底物靠拢
使底物分子 产生应力
使底物分子 电荷变化
医学PPT
15
医学PPT
16
（三）酶促反应的可调节性
酶促反应受多种因素的调控，以适应机体对 不断变化的内外环境和生命活动的需要。其中包 括三方面的调节。
➢ 对酶生成与降解量的调节 ➢ 酶催化效力的调节 ➢ 通过改变底物浓度对酶进行调节等
如，与磷酸根的结合。
这种调节酶活性的情况称为酶的共价
调节。
医学PPT
20
糖有
元磷 磷酸 酸化 化位 酶点
医学PPT
返回 21
竞争性抑制调节
有的酶在遇到一些化学结构与底
物相似的分子时，这些分子与底物
竞争结合酶的活性中心，亦会表现
出酶活性的降低（抑制）。这种情
况称为酶的竞争性抑制。
医学PPT
22
竞争性抑制剂 在结构上与 底物相似
度
医学PPT
3
一、 酶促反应的特点
（一）酶促反应具有极高的效率
➢ 的催化效率通常比非催化反应高108～1020倍，比 一般催化剂高107～1013倍。
➢ 酶的催化不需要较高的反应温度。 ➢ 酶和一般催化剂加速反应的机理都是降低反应的
活化能(activation energy)。酶比一般催化剂更有 效地降低反应的活化能。
医学PPT
23
磺胺类药物 竞争性抑制 细菌体内的酶
对氨基苯甲酸 （细菌生长因子）
对氨基苯磺酸 （磺胺药）
医学PPT
24
四、核酶与抗体酶
• 核酶(ribozyme) • 抗体酶 • 应用
医学PPT
25
第二节
酶促反应的特点与机理
The Characteristic and Mechanism of Enzyme-Catalyzed Reaction
医学PPT
1
本节讲授内容
一、酶促的反应特点 二、酶的作用机理 三、酶促反应的几种机制 四、核酶与抗体酶
医学PPT
2
酶与一般催化剂的共同点
➢ 在反应前后没有质和量的变化； ➢ 只能催化热力学允许的化学反应； ➢ 只能加速可逆反应的进程，而不改变反应的平衡点。 ➢ 都是通过降低反应分子的活化能来加快化学反应的速