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(3)酶与底物结合是通过一种称为诱导契 合模式进行的。
酶促反应动力学
概念:
• 研究酶促反应速率及其影响因素。 • 反应速率:单位时间内底物减少或产物
增加的速率,常用初速率来衡量。
初速率
产 酶促反应速率逐渐降低

0
时间
酶促反应的时间进展曲线
影响酶促反应速度的因素:
• 底物浓度[S] • 酶浓度[E] •T • pH 值 • 抑制剂 • 激活剂
• 加样量的准确性 • 温度与时间的准确性 • 分光光度计的校准和使用
➢ 开启电源,仪器预热20分钟。
➢ 波长调至测试用波长(510nm)。
➢ 将比色皿架处于空白管位置,打开试样室盖,选 择“T”档,调节“0”按钮,使数字显示为“0.00”。
盖上试样室盖,使光电管受光,调节透过率 “100%”按钮,使数字显示为“100.0”。
可逆性 非竞争性抑制
类型
反竞争性抑制 不可逆性
可逆性抑制作用的动力学比较
作用特点 无抑 竞争 非竞争 反竞争 制剂 性抑制 性抑制 性抑制
与I结合组分
E
E、ES ES
动力学参数
表观Km Km
Km
表观Vm Vm Vm

本次实验方案
底物:磷酸苯二钠 酶: 碱性磷酸酶AKP 抑制剂:磷酸氢二钠
v
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
(二)米---曼氏方程 (Michaelis-Menten equation)
Vmax [S] V=
Km + [S]
1、米-曼氏方程解释: 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

第10章 酶促反应动力学(共86张PPT)

第10章 酶促反应动力学(共86张PPT)
2、底物浓度较高时,反响速率随底物浓度升高而增加,但不成正比,为混合级反响。 〔三〕激活剂对酶反响的影响 零级反响:半衰期与反响物的初浓度成正比
—— Km较小者为主要底物
〔2〕Vmax和k3〔kcat)的意义
一定酶浓度下,酶对特定底物的 Vmax也是一个常数。
[S]很大时, Vmax= k3[E] 。 k3表示当酶被底物饱和时,每秒钟每 个酶分子转换底物的分子数,
[St]。E +S E S E +P
〔一〕底物浓度对酶反响速率的影响〔文字描述〕
1、底物浓度低时,反响速率与底物成正比,为 一级反响。
2、底物浓度较高时,反响速率随底物浓度升高 而增加,但不成正比,为混合级反响。
3、底物浓度到达某一恒定值时,反响速率到达最大 ,不在增加。为零级反响。
〔二〕反响速度与底物浓度关系的数学方程式—— 米氏方程〔方程描述)
k1
米氏常数
V= V0[S] Km + [S]
〔三〕米氏曲线〔图形描述〕
最V

反V
应 速 率
V/2
b.当[S]很大时
V=V[S]/[S]=V 0 级反响
混合级
a.当[S]很小时
V=V[S]/Km 一级反响
0 Km (米氏常数)
[S]
米氏曲线
〔四〕动力学参数的意义
1、米氏常数Km的意义
V Vmax
③根据Km:
判断某[s]时v与Vmax的关系
判断抑制剂的类型 当t=t½时,c=1/2c0,那么t½=0.
对于简单的二步反响,Km的意义是真实解离常数; 〔一〕基元反响和化学计量方程 酶的最适温度不是一个固定不变的常数。 氰化物、青霉素、毒鼠强等。 反响分子数:反响中真正相互作用的分子的数目。 k3表示当酶被底物饱和时,每秒钟每个酶分子转换底物的分子数,

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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

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加入非竞争性抑制剂后,Km 不变,而Vmax减小。
非竞争性抑制作用的Lineweaver–Burk图 :
加入非竞争性抑制剂后,Km 不变,而Vmax减小。
非竞争性抑制剂与酶活性中心以外的基团结合。这类抑制作用不会因提高底物浓度而减弱
(3)反竞争性抑制
酶只有与底物结合后才与抑制剂结合,形成的三元中间产物不能进一步分解为产物。
中间产物学说的关键在于中间产物的形成。酶和底物可以通过共价键、氢键、离子键和和配位键等结合形成中间产物。中间产物的稳定性较低,易于分解成产物并使酶重新游离出来。
二、底物浓度对酶反应速度的影响
2 中间络合物学说
※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)。后来又有人进行了修正.
三、酶的抑制作用
(一)抑制作用与抑制剂
什么是酶的抑制作用和失活作用? 失活作用:酶变性;酶活性丧失(无选择性)。 抑制作用:酶的必需基团的化学性质改变,但并不引起酶蛋白变性的作用,而降低酶活性甚至使酶完全丧失活性的作用 引起作用的物质称为抑制剂(I)(选择性)。 研究抑制作用的意义?
特点
⑴ 竞争性抑制剂往往是酶的底物结构类似物; ⑵ 抑制剂与酶的结合部位与底物与酶的结合部位相同—— 酶的活性中心 ⑶ 抑制作用可以被高浓度的底物减低以致消除; ⑷ (表观)Km值增大,Vm值不变
竞争性抑制作用的Lineweaver–Burk图 :
1/Vmax

(表观)Km值增大,Vm值不变
363
(Eisenthal和Cornish-Bowden法)
(5)直接线性作图法
363

实验二酶促反应动力学实验(共19张精选PPT)

实验二酶促反应动力学实验(共19张精选PPT)
二、温度对酶促反应速度的影响 四、抑制剂对酶促反应的影响
碱性磷酸酶(AKP)的最适温度是37℃。 加酶液要准确快速,以保证各管酶促反应同时开始。
❖ 5mol/L NaOH 1.
2、酶活性测定的基础是化学反应速度的比较,即酶催化的化学反应速度与无酶或酶失活情况下化学反应速度的比较。
三、底物浓度对酶促反应速度的影响 ——碱性磷酸酶米氏常数的测定
Km/Vm
混匀,37 ℃水浴保温5分钟左右。
酶液(ml) 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
pH10碳酸钠缓 0 10/16 10/14 10/12 10/10 10/8 10/6 10/4 10/2 冲液(ml)
加入酶液后立即计时,各管混匀后在37 ℃准确保温15分钟。 3、保温结束,立即加入0.5mol/L NaOH 1.0 ml 以中止反应。 4、各管分别加入0.3% 4-氨基安替比林1.0 ml及0.5% 铁氰化钾 2.0 ml,充分 混匀,放置10分钟,以管1为对照,于波长510 nm处比色。
pH10碳酸钠缓冲液(ml)
3、保温结束,立即加入0.
管号 吸取上表稀释基质液1ml 试剂 01 mol/L基质液(ml)
1、不同浓度基质液的配制:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1、在37°C下保温15分钟产生1mg酚为1个酶活性单位,从标准曲线查出释放的酚量(ug),以此计算处各管的酶活性(v)。
加测入定酶 酶液活吸后性立的取即所计有上时反,应表各速稀管率混的释匀比后较在都(必37须℃1依准)赖确该保(曲温线215的)分线钟性(。部分3),因(此要4测)定最(初反5应)速度(,即6底)物浓(度7变)化在(底物8起)始浓(度的95)%以内的速度 。 基质液1ml

《酶促反应动力学》课件

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底物浓度对反应速率的影响
总结词
随着底物浓度的增加,反应速率通常会加快,但当底 物浓度达到一定值后,反应速率将不再增加。
详细描述
底物是酶催化反应的对象,底物的浓度也会影响反应速 率。通常情况下,随着底物浓度的增加,反应速率会加 快。然而,当底物浓度达到一定值后,反应速率将趋于 稳定,不再增加。这是因为酶的活性位点有限,只能与 一定量的底物结合。
详细描述
酶促反应的活化能是酶促反应所需的最小能量,只有当底物获得足够的能量时,才能够 被酶催化发生反应。活化能的大小反映了酶促反应发生的难易程度,活化能越高,反应 越难以进行。通过实验测定活化能的大小,可以帮助我们了解酶促反应的动力学特征和
机制。
03
米氏方程与双倒数图
米氏方程的推导
总结词
米氏方程是描述酶促反应速度与底物浓 度关系的数学模型,通过实验数据和推 导,可以得出该方程的具体形式。
酶促反应动力学在药物代谢领域的应用,如研究药物在体内的代 谢过程和代谢产物的生成,有助于了解药物的作用机制和药效。
药物合成
在药物合成过程中,酶促反应动力学可用于优化药物合成 的反应条件和提高产物的纯度,降低副反应和废物产生。
在Hale Waihona Puke 境科学中的应用污染物降解酶促反应动力学可用于污染物降解领域,如有机污染物的 生物降解和重金属离子的转化,通过研究酶促反应动力学 参数,实现污染物的有效降解和转化。
温度对反应速率的影响
总结词
温度的升高通常会加快反应速率,但过高的温度可能导致酶失活。
详细描述
温度可以影响酶促反应的速率。一般来说,温度越高,分子间的运动越快,从而促进酶与底物的结合和反应的进 行。然而,过高的温度可能导致酶失活,从而降低反应速率。因此,选择合适的温度对于维持酶的活性和促进反 应的进行非常重要。

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1913年前后,Michaelis和Menten提出“米氏学说”
• 米氏方程
Vmax [S] V= Km + [S]
Km 即为米氏常数, Vmax为最大反应速

当反应速度等于最大速度
一半时,即V = 1/2 Vmax, Km = [S]
上式表示,米氏常数是反应 速度为最大值的一半时的底 物浓度。
因此,米氏常数的单位为 mol/L。
2021/3/9 Vmax=K3[E授]课:XX(X7)
12
Vmax=K3[E] (7)
将(7)代入(6)得:
Vmax [S]
V=
米氏方程
Km + [S]
当[S]Km时,v=Vmax/Km[S] 当[S]Km时,v=Vmax 当[S]=Km时,v=Vmax/2
2021/3/9
授课:XXX
(Hale Waihona Puke )132021/3/9
授课:XXX
8
Briggs和Haldane“稳态平衡”理论
(1)
(2)
稳态平衡理论:
反应进行一段时间后,系统的ES浓度,由零逐渐 增加到一定数值,在一定时间内,尽管底物浓度和 产物浓度不断变化,复合物ES的浓度也在不断的 生成和分解,但当系统中ES的生成速率和ES的分 解速率相等时,ES的浓度不变。
温度、有无抑制剂) Km 值不同。
➢ 各种酶的 Km 值范围很广,大致在 10 -1 ~10 -6
2M021/3/9之间。
授课:XXX
17
3. Km在实际应用中的重要意义 p359~360
(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。
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第10章 酶促反应动力学
kinetics of enzyme—catalyzed reactions
1
酶促反应动力学:是研究酶促反应的速率 以及影响此速率的各种因素的科学。 影响酶速率的各种因素 1. 底物浓度 2. 酶的抑制剂 3. 温度 4. pH 5. 酶的激活剂
2
第一失活之间关系的总结
酶蛋白
失活
变性
抑制
未变性
机理
变性剂或抑 制剂
酶蛋白结构 解体
无选择性
必需基团性 质改变
有选择性
22
一、抑制程度的表示方法
酶受抑制后活力降低的程度一般用反应速率的 变化来表示(vi-加入抑制剂后的速度; v0- 不加抑制剂时的速度) (1) 相对活力分数(残余活力分数);a=vi / v0 (2) 相对活力百分数(残余活力百分数);a%= vi / v0 x 100% (3) 抑制分数:指被抑制而失去活力的分数;
对于ES的形成速度:
P+E k4
d[ES] / dt =k1([E] — [ES]) * [S] 对于ES的分解速度:
- d[ES] / dt = k2[ES] + k3[ES]
6
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]
移项 ([E] — [ES]) * [S] / [ES] =(k2+k3) / k1
令:Km = (k2+k3) / k1 [ES]= [E]*[S]
Km+[S]
(1)
7
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])
v
Vmax
½ Vmax
Km
[S] 9
三、Km值的意义
υ = Vmax *[s]
Km +[S]
1. Km值的物理意义
当反应速率达到最大速率一半时,即υ=
1/2Vmax,可以得到 [S] = Km
Km值的物理意义,即Km值是当酶反应 速率达到最大反应速率一半时的底物浓 度,单位是mol/l。
10
三、Km值的意义
4
为解释这一实验结果,Henri和Wurtz提 出了酶底物中间络合物学说。该学说认 为当酶催化某一化学反应时,酶首先和 底物结合生成中间复合物(ES),然后生 成产物(P),并释放出酶。反应式:
S+E
ES
P+E
5
二、酶促反应的动力学方程式
1.米氏方程式的推导 (假设K4为0)
k1
k3
S+E
ES
k2
16
五、Km和Vmax值的测定
主要利用作图法测定
(1) 测定不同底物浓度的反应初速率,以v-[S]作图, 可以得到Vmax,再从1/2 Vmax,可求得相应的[S],即 Km值。
v
Vmax
½ Vmax
[S]
Km
17
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.
Km = (k2+k3) / k1
2. Km酶值是酶的一个特征常底数物:Km值的K大m(小mm只ol与/L) 酶的脲性酶质有关,而与酶的尿浓素度无关。因此,2在5一 定条溶件菌下酶,可以通6过-NK-m乙值酰来葡区萄别糖不胺同的酶。0.006
葡萄糖-6-磷酸脱 6-磷酸-葡萄糖
0.058
Km值氢随酶测定的底物、反应的温度、pH及离子强度
速率的影响
3
底 物 浓 度 对 速 率 影 当底物浓度较低时,表现为一级反应(其反应速 响 率与浓度的关系能以单分子反应的动力学方程式 的 表示:v=dc/dt=kc (线性关系) 曲 随着底物浓度的增加,反应表现为混合级反应。 线 当底物浓度达到相当高时,表现为零级反应(与 图 底物浓度无关)。
(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]
(3)
V = Vmax *[s]
Km +[S] 米氏方程,Km米氏常数
8
该方程式表明:当已知Km及Vmax时, 酶反应速率与底物浓度之间的定量关系。 若以[S]作横坐标,v作纵坐标作图,可得 到一条双曲线
14
四、Vmax的意义
在一定酶浓度下,酶对特定底物的Vmax 也是一个常数。 pH、温度和离子强度等 因素也影响Vmax的数值, 同一种酶对不同底物的Vmax也不同。
15
转换数的定义
当底物浓度很高时,Vmax = k3[ES] = k3[E],k3表示当酶被底物饱和时,每秒 钟每个酶分子转换底物的分子数,这个 常数又叫做转换数(简称TN),又称为催 化常数(catalytic constant,kcat)。 kcat值越大,表示酶的催化效率越高。
12
三、Km值的意义
4. 判断反应速率v和Vmax之间的关系: 若已知某个酶的Km值,就可以计算出在 某一底物浓度时,其反应速率v相当于 Vmax的百分率。反之。
V = Vmax *[s] Km +[S]
13
三、Km值的意义
5. Km值可以帮助推断某一代谢反应的方 向和途径,这对了解酶在细胞内的主要 催化方向及生理功能有重要意义。 催化可逆反应的酶,对正逆两向底物的 Km值往往是不同的,测定这些Km值的 差别以及细胞内正逆两向底物的浓度, 可以大致推测该酶催化正逆两向反应的 效率,
而改变。各种酶的K苯m值甲相酰差酪很氨大酰,胺大多数酶2的.5Km
胰值凝介乳于蛋10白-6~酶10-1mol/甲L之酰间酪。氨酰胺
12.0
乙酰酪氨酰胺
32.0
11
三、Km值的意义
3. Km值可以判断酶的专一性和天然底物 有的酶可作用于几种底物,因此就有几 个Km值,其中Km值最小的底物称为该 酶的最适底物也就是天然底物。 Km愈小,达到最大反应速率一半所需要 的底物浓度就愈小 ,底物最适。
18
五、Km和Vmax值的测定
(3) Hanes— Woolf作图法 将前式两边均 乘以[S]得:以 [s]/ v~[s]作图, 得一直线,横 轴的截距为 -Km,斜率为 1/ Vmax
19
第二节 酶的抑制作用
20
抑制与失活之间的关系
失活作用(inactivation) :使酶蛋白变性 而引起酶活力丧失的作用 ,变性剂对酶 的变性作用无选择性. 抑制作用(inhibition) :酶的必需基团化 学性质的改变,但酶未变性,而引起酶 活力的降低或丧失 一种抑制剂只能使一种酶或一类酶产生 抑制作用,因此抑制剂对酶的抑制作用 是有选择性的.
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