酶促反应动力学

,酶促反应动力学,一、底物浓度对酶反应速度的影响二、米氏公式的导出三、米氏方程的讨论四、米氏常数的求法五、多底物的酶促反应动力学,一、底物浓度对酶促反应速度的影响,S+EP,(固定酶的浓度在固定时间内反应),（单底物酶促反应）,酶与底物先络合成一个中间产物，然后中间产物进一步分解成产物和游离的酶。,酶的底物饱合现象中间络合物学说,非酶催化剂,酶催化剂,中间产物假说证据,Michaelis与Menten提出酶催化动力学,Michaelis,Menten,NelsonincreasingSovercomesInhibitionbyI.,IbindstofreeEorEScomplex;IncreasingScannotovercomeIinhibition.,IbindstoEScomplexonly,increasingSfavorstheinhibitionbyI.,X,（三）可逆抑制作用动力学,十、抑制剂对酶活性的影响,1、竞争性抑制：,酶浓度恒等:,由米氏学说:,十、抑制剂对酶活性的影响,Vmax不变Km变大，而且随I浓度的增大而增大,十、抑制剂对酶活性的影响,2、非竞争性抑制,抑制程度决定于I和Ki，与底物的Km和S无关,动力学方程：,十、抑制剂对酶活性的影响,交于x轴,Km不变，Vmax降至Vmax/（1+I/Ki）,十、抑制剂对酶活性的影响,3、反竞争性抑制,Km及Vmax都变小。,十、抑制剂对酶活性的影响,动力学方程：,抑制程度决定于Km、Ki、S、I,EnzymeInhibition(Plots),Vmax,Km,Km,S,mM,vo,I,I,VmaxunchangedKmincreased,VmaxdecreasedKmunchanged,BothVmax&Kmdecreased,I,=Km,（四）一些重要的抑制剂,十、抑制剂对酶活性的影响,1、不可逆抑制剂：(1)非专一性不可逆抑制剂与酶活性中心及活性中心外某一类或几类必需基团反应有机磷的酰化物二异丙基磷酰氟（DFP）和许多有机磷农药。抑制机理：与蛋白酶及酯酶活性中心Ser的OH形成磷脂键。强烈抑制乙酰胆碱脂酶（神经毒剂）。解毒剂：PAM（解磷定）可以把酶上的磷酰基团除去。,十、抑制剂对酶活性的影响,有机汞、有机砷化合物抑制机理：使酶的巯基(-SH)烷化解毒剂：二巯基丙醇（BAL）、Cys、GSH等过量的巯基化合物。重金属Ag+、Cu2+、Hg2+、Pb2+、Fe3+能使大多数酶失活，EDTA可解除。烷化物含卤素的烷化物（碘乙酸、碘乙酰胺、卤乙酰苯等）常用于鉴定酶中巯基。氰化物、硫化物、CO能与酶中金属离子形成较为稳定的络合物.,十、抑制剂对酶活性的影响,青霉素不可逆抑制糖肽转肽酶,十、抑制剂对酶活性的影响,糖肽转肽酶-Ser-OH,（2）专一性不可逆抑制剂此类抑制剂仅仅和某一种酶的活性部位的必需基团反应,十、抑制剂对酶活性的影响,Ks型不可逆抑制剂（亲和标记试剂，亲合修饰试剂）具有与底物相似的结构，同时还带有一个能与酶催化中心的必需基团进行化学反应的活泼基团。专一性程度取决于抑制剂与酶分子的Ks常数.,Ks型不可逆抑制剂：对一甲苯磺酰-L-苯丙氨酰氯甲烷（TPCK）-CH2-Cl与糜蛋白酶活性部位的一个His-咪唑基距离很近，很易使之烷基化。,、Kcat型不可逆抑制剂（自杀性底物）具有与底物相似的结构，不仅能与酶结合，而且潜伏的反应基团能被酶催化而活化，并与酶活性中心进行不可逆结合。,十、抑制剂对酶活性的影响,-氯代-D-Ala抑制丙氨酸消旋酶的机制催化完成后产物与酶分子不可逆结合。,2、可逆抑制剂（最常见的是竞争性抑制剂）,许多代谢类似物都是竞争性抑制剂，用作抗菌药和抗癌药物对氨基苯甲酸的结构类似物，竞争性抑制细菌的二氢叶酸合成酶活性。,十、抑制剂对酶活性的影响,磺胺类药物作用机理,前驱物,Folicacid,Tetrahydro-folicacid,对氨基苯磺酰胺磺胺类药物(消炎药),对氨基苯甲酸(PABA),细菌的叶酸(folicacid)合成需要PABA,磺胺类药物是PABA的结构类似物。会抑制细菌叶酸合成。,Domagk(1939),抑制剂与药物