多底物酶促反应动力学
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Lineweaver-Burk双倒数作图：
当固定几个不同的B浓度或者几个不同 的A浓度时，作1/[A] ---1/v 和1/[B ] ---1/v 的关系图，得到如下图。
第六章 多底物 酶促反应动力学
直线的交点在坐标的左侧，这是顺序机制的特点。
且交点可在横坐标的的上方、下方或者线上。
1. 在横坐标上面，表明固定底物B或A与酶结合 不影响 可变底物A或B的Km，即B或A浓度 大小互不影响各自的Km,说明表观 Km app= Km,KmA=Kia, KmB=Kib
EAB只能来自EA，而不是EB， A是一个领先底物（第一底物）， B是随后底物（第二底物） 有其顺序性。
第六章 多底物 酶促反应动力学
2. 异形有序反应： 酶的形式有改变，其速度方程不同
于上述的速度方程。
A
B
PQ
E EA (EAB---FPQ) FQ F
第六章 多底物 酶促反应动力学
还有其酶促反应，中心过渡态络合物形成很慢， 而分解速度很快。被称为Theorell Chance反应： 即形成中间物的速度极慢而分解速度极快。
第六章 多底物 酶促反应动力学
1 K mB[A] KmA[B]wenku.baidu.comKia KmB [A][B]
=
+
+
+
v Vm[A][B] Vm[A][B] Vm[A][B] Vm[A][B]
1
K mB
KmA Kia KmB
1
=
+
+
+
v Vm[B] Vm[A] Vm[A][B] Vm
当B=∞,
1 KmA 1
1
=
+
V Vm [A] Vm
1) 底物动力学方法 2) 产物抑制动力学方法 3）同位素交换方法
第六章 多底物 酶促反应动力学
底物动力学方法： 有序顺序机制推导法是用图象法推出。
在稳态条件下推出的双底物反应速度公式：
V[A][B] V=
KmB[A] + KmA[B] + KiaKmB + [A][B]
是底物A与酶E结合的解离常数。
当A=∞,
1 KmB 1 1
=
+
V Vm [B] Vm
第六章 多底物 酶促反应动力学
具体实验方法： 以A、B双底物反应作为例子，可将
底物B固定在几个不同浓度下。
固定在某一B浓度时，测不同A浓度 对反应速度影响；
也可固定A在某一浓度，测定不同B浓 度对反应速度影响，再分别作双倒数图。
第六章 多底物 酶促反应动力学
命名：（EAB-------------------------EPQ） E: 稳态酶， EAB和EPQ:中心过渡态中间物
第六章 多底物 酶促反应动力学
6.3 多底物酶促反应的表示方法、命名和举例
1) 有序顺序反应： xxxxxxx-------- 底物、产物
规定： 反应历程
OOOOOOO------酶存在形式
设有两个固定浓度[B]1,[B]2,有两个 相应的1/v1,1/v2,而且在交点处的截 距相等
第六章 多底物 酶促反应动力学
1
KmB
A
PB
Q
E (EA—EP) F (EB---EQ) E
第六章 多底物 酶促反应动力学
谷丙转氨酶的作用：
谷氨酸 α-酮戊二酸
丙酮酸
丙氨酸
E (E-谷氨酸-F-α-酮戊二酸) F ( F-丙酮酸-F-丙氨酸) E
7.4 多底物动力学机制判别： 因为是双底物反应，所以需要加以判别多 底物动力学机制属哪类机制，用三种方法。
第六章 多底物 酶促反应动力学
6.1 酶促反应按底物数的分类
国际酶学委员会把酶六大类反应对应于底物的分类如下：
底物数
酶分类
作用类型 占酶总数 %
1单底物
异构酶
A== B
5
2单向单底物 裂合酶
A== B+C
12
3假单底物 水解酶 A-B+H2O==A-OH+BH 26
4双底物
氧化还原酶 AH2+B == A+BH2 27
2. 在横坐标下方，表明可变底物A的表观 Km 随 B的增加 而增加，KmA＜Kia，KmB＜Kib
3. 在横坐标上方，表明可变底物A的表观 Km 随 着B的增加而减少，KmA表明可变底物A的 表观 Km 随着B增加而增加，KmA＞Kia, KmB ＞Kib
第六章 多底物 酶促反应动力学
且交点在1/[A]上截距可计算出来。
A
BP
Q
E
EA
例子：
NAD+
乙醇
乙醛
EQ
E
NADH
E
E-NAD+
E：为马肝 醇脱氢酶
E-NADH E
第六章 多底物 酶促反应动力学
为什么有顺序性？
被认为酶上与第二底物结合 位点原先在酶结构内部(中间)， 第二底物无法与之结合。
由于第一底物结合改变了酶 原有结构，暴露了酶结构上第二 底物结合位点，使酶上第二个结 合位点能够顺利地与B结合。
6.2 多底物反应基本命名法 1963年由Cleland建议建立的
1)按底物和酶结合次序为A、B、C表示 2)按产物在酶上释放次序为P、Q、R表示 3)稳态物（包括酶）以E、F、G表示 非中心复合物：
指酶活性中心没有全部被底物占居
ENAD+
ENADH
EA
EP
第六章 多底物 酶促反应动力学
中心复合物： 指酶活性中心全部被底物占居
A,B的结合是在酶的不同位点上。
第六章 多底物 酶促反应动力学
2.随机顺序反应（Randan BiBi）：
A AB
P
Q
E-A
E
E-B
EAB-----EPQ
BA
E-Q
E-P
E
QP
例子
第六章 多底物 酶促反应动力学
3.乒乓机制：
特点：
1．不形成三元络合物，底物不同时与酶 结合。
2．在全部底物与酶结合前，已经有一种 放出来。由于底物、产物一进一出， 所以像打乒乓一样，叫乒乓机制。
第六章 多底物 酶促反应动力学
解释公式中几个常数： 多底物反应中，一底物的米氏常数 可随着另一底物浓度变化而变化。
KmA[B]：指底物[B]浓度达饱和，底物 A的米氏常数。在底物B低于饱 和 浓度时，测得随底物[B]而变化的A 的各个Km，称为表观米氏常数Km
KmB[A]: 指底物[A]浓度达饱和，底物 B的米氏常数。在底物A低于饱和 浓度时，测得随底物[A]而变化的B 的各个Km，称为表观米氏常数Km
A2++B3+ == A3++B2+ 基团转移 A+BX == A X + B 24
5三底物
连接酶
A+B+ATP=AB+ADP+Pi 6 A+B+ATP=AB+AMP+Ppi
第六章 多底物 酶促反应动力学
单底物反应动力学指1,3, 2的正向反应(约40%) 其余多底物反应多为多底物反应(约60%)
当固定几个不同的B浓度或者几个不同 的A浓度时，作1/[A] ---1/v 和1/[B ] ---1/v 的关系图，得到如下图。
第六章 多底物 酶促反应动力学
直线的交点在坐标的左侧，这是顺序机制的特点。
且交点可在横坐标的的上方、下方或者线上。
1. 在横坐标上面，表明固定底物B或A与酶结合 不影响 可变底物A或B的Km，即B或A浓度 大小互不影响各自的Km,说明表观 Km app= Km,KmA=Kia, KmB=Kib
EAB只能来自EA，而不是EB， A是一个领先底物（第一底物）， B是随后底物（第二底物） 有其顺序性。
第六章 多底物 酶促反应动力学
2. 异形有序反应： 酶的形式有改变，其速度方程不同
于上述的速度方程。
A
B
PQ
E EA (EAB---FPQ) FQ F
第六章 多底物 酶促反应动力学
还有其酶促反应，中心过渡态络合物形成很慢， 而分解速度很快。被称为Theorell Chance反应： 即形成中间物的速度极慢而分解速度极快。
第六章 多底物 酶促反应动力学
1 K mB[A] KmA[B]wenku.baidu.comKia KmB [A][B]
=
+
+
+
v Vm[A][B] Vm[A][B] Vm[A][B] Vm[A][B]
1
K mB
KmA Kia KmB
1
=
+
+
+
v Vm[B] Vm[A] Vm[A][B] Vm
当B=∞,
1 KmA 1
1
=
+
V Vm [A] Vm
1) 底物动力学方法 2) 产物抑制动力学方法 3）同位素交换方法
第六章 多底物 酶促反应动力学
底物动力学方法： 有序顺序机制推导法是用图象法推出。
在稳态条件下推出的双底物反应速度公式：
V[A][B] V=
KmB[A] + KmA[B] + KiaKmB + [A][B]
是底物A与酶E结合的解离常数。
当A=∞,
1 KmB 1 1
=
+
V Vm [B] Vm
第六章 多底物 酶促反应动力学
具体实验方法： 以A、B双底物反应作为例子，可将
底物B固定在几个不同浓度下。
固定在某一B浓度时，测不同A浓度 对反应速度影响；
也可固定A在某一浓度，测定不同B浓 度对反应速度影响，再分别作双倒数图。
第六章 多底物 酶促反应动力学
命名：（EAB-------------------------EPQ） E: 稳态酶， EAB和EPQ:中心过渡态中间物
第六章 多底物 酶促反应动力学
6.3 多底物酶促反应的表示方法、命名和举例
1) 有序顺序反应： xxxxxxx-------- 底物、产物
规定： 反应历程
OOOOOOO------酶存在形式
设有两个固定浓度[B]1,[B]2,有两个 相应的1/v1,1/v2,而且在交点处的截 距相等
第六章 多底物 酶促反应动力学
1
KmB
A
PB
Q
E (EA—EP) F (EB---EQ) E
第六章 多底物 酶促反应动力学
谷丙转氨酶的作用：
谷氨酸 α-酮戊二酸
丙酮酸
丙氨酸
E (E-谷氨酸-F-α-酮戊二酸) F ( F-丙酮酸-F-丙氨酸) E
7.4 多底物动力学机制判别： 因为是双底物反应，所以需要加以判别多 底物动力学机制属哪类机制，用三种方法。
第六章 多底物 酶促反应动力学
6.1 酶促反应按底物数的分类
国际酶学委员会把酶六大类反应对应于底物的分类如下：
底物数
酶分类
作用类型 占酶总数 %
1单底物
异构酶
A== B
5
2单向单底物 裂合酶
A== B+C
12
3假单底物 水解酶 A-B+H2O==A-OH+BH 26
4双底物
氧化还原酶 AH2+B == A+BH2 27
2. 在横坐标下方，表明可变底物A的表观 Km 随 B的增加 而增加，KmA＜Kia，KmB＜Kib
3. 在横坐标上方，表明可变底物A的表观 Km 随 着B的增加而减少，KmA表明可变底物A的 表观 Km 随着B增加而增加，KmA＞Kia, KmB ＞Kib
第六章 多底物 酶促反应动力学
且交点在1/[A]上截距可计算出来。
A
BP
Q
E
EA
例子：
NAD+
乙醇
乙醛
EQ
E
NADH
E
E-NAD+
E：为马肝 醇脱氢酶
E-NADH E
第六章 多底物 酶促反应动力学
为什么有顺序性？
被认为酶上与第二底物结合 位点原先在酶结构内部(中间)， 第二底物无法与之结合。
由于第一底物结合改变了酶 原有结构，暴露了酶结构上第二 底物结合位点，使酶上第二个结 合位点能够顺利地与B结合。
6.2 多底物反应基本命名法 1963年由Cleland建议建立的
1)按底物和酶结合次序为A、B、C表示 2)按产物在酶上释放次序为P、Q、R表示 3)稳态物（包括酶）以E、F、G表示 非中心复合物：
指酶活性中心没有全部被底物占居
ENAD+
ENADH
EA
EP
第六章 多底物 酶促反应动力学
中心复合物： 指酶活性中心全部被底物占居
A,B的结合是在酶的不同位点上。
第六章 多底物 酶促反应动力学
2.随机顺序反应（Randan BiBi）：
A AB
P
Q
E-A
E
E-B
EAB-----EPQ
BA
E-Q
E-P
E
QP
例子
第六章 多底物 酶促反应动力学
3.乒乓机制：
特点：
1．不形成三元络合物，底物不同时与酶 结合。
2．在全部底物与酶结合前，已经有一种 放出来。由于底物、产物一进一出， 所以像打乒乓一样，叫乒乓机制。
第六章 多底物 酶促反应动力学
解释公式中几个常数： 多底物反应中，一底物的米氏常数 可随着另一底物浓度变化而变化。
KmA[B]：指底物[B]浓度达饱和，底物 A的米氏常数。在底物B低于饱 和 浓度时，测得随底物[B]而变化的A 的各个Km，称为表观米氏常数Km
KmB[A]: 指底物[A]浓度达饱和，底物 B的米氏常数。在底物A低于饱和 浓度时，测得随底物[A]而变化的B 的各个Km，称为表观米氏常数Km
A2++B3+ == A3++B2+ 基团转移 A+BX == A X + B 24
5三底物
连接酶
A+B+ATP=AB+ADP+Pi 6 A+B+ATP=AB+AMP+Ppi
第六章 多底物 酶促反应动力学
单底物反应动力学指1,3, 2的正向反应(约40%) 其余多底物反应多为多底物反应(约60%)