均相酶催化反应动力学

? k1t
a ln a ? x ? k 1 t
ln 1 1? y
?
k1t
t1/ 2 = ln2/k1
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2019/10/24
第2章 均相酶催化应动力学>>回顾
◆反应机理 假定反应进行一段时间后，体系基本处于稳态，这时， 各中间产物的浓度可认为保持不变， 这种近似处理的方法 称为稳态近似，一般活泼的中间产物可以采用稳态近似。
该学说有大量实验结果支持。包括两步，底物 S与酶E 结 合成中间复合物[ES] ，然后分解成产物P，并释放E。
对简单E催化反应，机理可表示为：
k1
E ? S ? ES ? ?k?2 E ? P k -1
P9三点假设
其中：k1，k? 1，k2——反应速度常数 E，S，ES，P——酶,底物,酶-底物复合物,产物
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第2章 均相酶催化应动力学>>回顾
◆速率方程
反应速率只与 反应物浓度的一次方成正比 的反应称 为一级反应。
一级反应的微分速率方程
反应：
A ??? ? P
t?0 Ac,0?a 0
t ?t Ac?a?x x
r
?
?
dcA dt
?
k1cA
或
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r?
dx dt
化学动力学的研究对象、 反应速度和速率区别、 反应 速率表示式、 反应速率如何求？（微分式和图解法）、 速率方程、 反应机理。
2、有关酶的内容？
酶的特性、 酶催化反应的特性、 米氏动力学方程等
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第2章 均相酶催化应动力学>>回顾
◆化学动力学的研究对象
2) Enzyme doesn't change the direction and balance.
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第2章 >>第2节 简单酶催化反应动力学
一、什么是简单的酶催化反应 一种底物参与的不可逆反应
如：酶的催化水解反应； 异构化反应
二、活性中间复合物学说
生化工程电子教案
化学与生命科学学院
第2章 均相酶催化应动力学
酶反应的基本特征 单底物酶反应动力学 有抑制的酶催化反应动力学
复杂酶反应动力学
影响催化反应速率的因素 酶失活反应动力学
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第2章 均相酶催化应动力学>>回顾
1、化学动力学的有关内容？
rR
?
?
d[ R ] dt
对任rp 何? 反dd[ Pt应] ：
RrR
?????
d[ R ]
dt P
rrRp
??
d?[ Pd][ R dt dt
]
eEr?p ?fFdd[ P?] gG ? hH
1
d[E]
r??
e dt
1
d[F]
??
f dt
1
d[G]
?
g dt
1
d[H]
?
h dt
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机理以及温度、压力、催化剂等外界因素对反应速率的影响
◆反应速度和速率区别
速度 Velocity 是矢量，有方向性。 速率 Rate 是标量 ，无方向性，都是正值。
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第2章 均相酶催化应动力学>>回顾
R ??? P
◆反应速率表示式
R ??? P
?
k1(a ?
x)
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第2章 均相酶催化应动力学>>回顾
◆速率方程 一级反应的积分速率方程
? ? cA ? dcA ?
cA,0
cA
t
0 k1dt
或
x dx
t
? ? ? 0 (a ? x)
0 k1dt
令 y ? x/a
当
y
=
1 2
时
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ln cA,0 cA
V dt ? B dt
? B dt
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第2章 均相酶催化应动力学>>回顾
◆反应速率如何求？（实验图解法）
如何绘制动力学曲线 ???
用各种物理性质测定方法(旋光、折 射率、电导率、电动势、粘度等)
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第2章 >>第2节 简单酶催化反应动力学
三、动力学方程
上述机理下的动力学方程??
rs
?
?
1 V
dns dt
? ? dCs dt
∝
??
k1
E? S?
ES ? ?k?2
E? P
k -1
rP
?
1 dn P V dt
?
dC P dt
∝ ??
r S——底物S的消耗速率mol/(L.s)
产物生成速率可表示为：
r =k C P
2
[ES]
C 如何求？ [ES]
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第2章 >>第2节 简单酶催化反应动力学
四、 Miechaelis-Menten 方程 （1）Michaelis 平衡态假设
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第2章 >>第1节 酶催化反应的基本特征回顾
◆ Common property of Enzyme-catalyzed Reactions
1)Enzymes can lower ΔG# , increase the rate without being changed themselves.
1) Highly specific ; 2) High efficiency ; （催化效率表示）
3) Reaction in normal atmosphere and room temperature ;
4) Enzyme denatured and catalytic activity lowered.
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活性的大分子生物物质，其物质组成是蛋白质。
在多数酶促反应中，酶以游离状态参与催化反应。 ——均相的酶 促反应，且多数是在液相中进行反应。
◆ Catalytic characters of Enzyme
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第2章 均相酶催化应动力学>>回顾
◆反应速率表示式
1
d[E]
r??
e dt
1
d[F]
??
f dt
1
d[G]
?
g dt
1
d[H]
?
h dt
反应进度
( d? ? 1 dnB ) dt ? B dt
通常定容反应，反应速率为：
r ? 1 d? ? 1 dnB /V ? 1 dcB