酶促反应动力学

酶促反应动力学
❖ 六、均相连续反应系统：A k 1 B k 2 C
1、如果第一个反应为零级反应，第二个反应为一级反应，则有：
-dA/dt k1 + dB /dtk1k2B
+dC/dtk2B
反应开始后：
AA0-k1 t
Bk1/k2 1ek2t
C k 1t k 1/k 21 e k 2 t
❖ 0~t1内, [S] ↘, [P] ↗, [ES] ↗, 到t1时,达到恒定.
ES生成速度↘, ES分解速 度↗, ES净生成速度↘
❖ t1~ t2内, [S] ↘, [P] ↗, [ES] → (稳态或恒态)
ES生成速度= ES分解速度, ES净生成速度→
❖ T2后, [ES] ↘
酶促反应动力学
反应时间
[C] ∞；[A酶]的促反减应少动与力[学C] ∞的增加呈对称图形。
连续反应系统中成分的浓度变化
第一节 酶促反应动力学
❖ 一、前稳态酶促反应动力学 ❖ (一)稳态和前稳态
❖ 酶(E)促单底物反应: SEP
反应历程: ES k1 ES k2 EP
k-1
k-2
在最初极短反应时间(t1)内, [P]极低, 逆反应(E+P→S) 可以忽略不计.因此:
2、如果第一个反应和第二个反应都是一级反应，那么应有：
-dA/dtk1A + d B /d t k 1A k 2B
+dC/dtk2B
反应开始后：
AA e-k1t 0
B A 0 k 1 /( k 1 k 2 )e k 2 t e k 1 t
CAA
0
0
kk2 1 e kk2 1t
如果k2极大，或者系统中有大量催化第二个反应的催化剂能使k2无限增大，
那么中间产物[B]将趋于0，终产物[C]将趋于[C] ∞。
C
=k1
t
[C] ∞与t为线性函数，根据以上两式，应有：
= C /C = 1 1 e k 2 t
/k 2t
σ为形成的终产物C与原始反酶应促物反A应变动化力学量之比，称为接近度，σ越接近1， 形成的终产物越能反映原始反应物的变化量。
[A]
A +B k 1 C+D
dA /d tk1A B
如[B]>>[A]，[B] ≈ [B] 0，上式可简化为一级反应方程：
d A /d t k 1B A = k 1 ' A
二级反应的特点：
（1）反应速度与 [A] 和[B]有关。
（2）[A]与t为半对数函数关系酶。促反应动力学 （3）k1的单位为：1/(s·μmol/L或min·mmol/L ）
ES k1酶 促反E 应动S力 学 k 2 EP k-1
❖ ES(酶-底物复合物)生成速度
dS
dt
k1ES
❖ ES分解速度= k1ESk2ES ❖ ES净生成速度 d E S =ES生成速度-ES分解速度
dt
酶促反应动力学
❖ t=0, [ES]=0, [P]=0, [S]最 大,ES生成速度最大,
k1ek2t k1k2
C∞
假设两个反应都是一级反应。反应开始后，首先是中间产
位浓 A B
C
度
单
物B的形成，[B]迅速升高，达到最大值，而后下降；[B]达 到最大值时间tB为：
tB = lnk1/k2 /k1k2
终产物C的形成在反应初期有一延迟， tB时后加速；k2愈
大，延迟期愈短，k2无限增大，延迟期消失， [C]趋近于
k1 k0 S
k1
k
0
•
E
0
•
S
k1 k0 S
k1
V
k
0
•
E
K 0
m
k 1 k 0 k1
V K
m
•
S酶S 促 反 应 动 或力学
1
V
K m /S
❖ （二）米氏方程的物理意义
❖ 1并.提通供过了他两们个表极达为了重酶要反的应酶性反质应、动反力应学条常件数和K酶m反和应可速擦度他之kca间t 的关系。
种类
单酶系统
多酶系统
恒态酶
别构酶
溶液酶
固定化酶
单底物
双或多底物
稳态动力学 稳态前动力学
稳态初过程 稳态全过程
酶抑促反制应动剂力学,活化剂,pH,温度等
❖ 2、一级反应
V
wk.baidu.comAk 1C
dA /dtk1A 0
[A]
AA ek1t 0
t 1 / k 1 l n A 0 / A 2 . 3 / k 1 l o g A 0 / A
❖ Km的物理意义： ❖ ⑴分特描定述的酶反反应应，性特质定、的反反应应条条件件对下酶，反K应m速是度个的特影征响常。数故，可可用部
(二) 前稳态动力学与稳态动力学的比 较
时间 反应速度
反应步骤
前稳态动力学 稳态动力学
0~t1
t1~ t2
d ES
dt
dPdS常数
dt
dt
ES k 2 EP ES k1 ES k-1
酶促反应动力学
二、单底物酶促反应稳态动力学
❖ （一）米氏 方程的推导
E S k 1 E S k 0 E P k -1
一级反应的特点： （1）反应速度与反应物浓度[A]呈正比。 （2）[A]与t为半对数函数关系。 （3） k1的单位为：s-1或m酶i促n-反1）应动力学
❖ 二、均相可逆反应系统：
A k1 B
k1
d A /d t k 1A -k 1B
V
Keq
k1 k1
B eq
A eq
❖ 三、均相双分子不可逆反应系统：
❖ 四、均相双分子可逆反应系统：
A+B k1 C+D
k1
Keq
Ceq A
Deq B
eq
eq
（Keq为无因次常数。）
❖ 五、对于反应系统：
A+B k1 C k1
按合成方向：-A /d t k 1A B k 1C
C
Keq A
eq
B
eq
eq
此处Keq为结合常数，其因此为浓度-1；解离常数有浓度因次。
k 0 • S
d
E S
dt
k1
E
0
E
S S 0
E
S
k 1 E
S
k0
E
S
k1
E
0
E
S S 0
E
S
k 1 E
S
k0
E
S
0
S E , E E S , S E S S 0
ES
E • S 0
酶促反应动力学
酶促反应动力学
❖ 酶反应动力学：是研究反应速度规律以及各 种因素对酶反应速度影响的科学。
酶促反应动力学
❖ 研究酶反应速度的规律和各种因素对酶反应影响的 科学。
❖ 已经知道酶反应动力学，比化学反应动力学复杂得 多，其复杂性可以从酶的反应体系看出。
因素 酶系统 酶性质 酶状态 底物 动力学性质 动力学内容 其他影响因素