本校生化13级和16-13生物化学16酶

Km：米氏常数Vmax：最大反应速度当反应速度等于最大速度一半时,即V=1/2Vmax,Km=[S]米氏常数是反应速度为最大值的一半时的底物浓度。米氏常数的单位为mol/L,或mmol/L.km是酶的一个基本的特征常数。其大小与酶的浓度无关，而与具体的底物有关，且随着温度、pH和离子强度而改变。从km可判断酶的专一性和天然底物。Km最小的底物，通常就是该酶的最适底物，也就是天然底物。当k2＞＞k3时，km的大小可以表示酶与底物的亲和性。米式方程（Michaelis-Menten）

1Km11

=

+

V

Vmax[S]Vmax斜率=Km/Vmax-1/Km1/VmaxLineweaver-Burk作图法（双倒数作图法）酶的抑制作用酶的抑制作用失活（inactivation）：酶是蛋白质，凡可使酶蛋白变性而引起酶活力丧失的作用称为失活。抑制（inhibition）：由于酶的必需基团化学性质的变化，但酶未变性，而引起酶活力的降低或丧失称为抑制作用。抑制剂（inhibitor）：引起抑制作用的物质称为抑制剂。变性剂：无选择性。抑制剂：有选择性。相对活力分数（残余活力分数）相对活力百分数抑制分数抑制百分数抑制程度的表示方法不可逆的抑制作用（irreversibleinhibition）可逆的抑制作用（reversibleinhibition）：竞争性抑制（competitiveinhibition）非竞争性抑制（petitiveinhibition）反竞争性抑制（petitiveinhibition）抑制作用的类型抑制剂与酶的必需基团以共价键结合而引起酶活力丧失，不能用透析、超滤等物理方法除去抑制剂而使酶复活，称为不可逆抑制。由于被抑制的酶分子受到不同程度的化学修饰，所以不可逆抑制也就是酶的修饰抑制。不可逆抑制不可逆抑制剂举例：有机磷化合物(敌敌畏）羟基酶解毒------解磷定(PAM)重金属离子及砷化合物（路易斯毒气）巯基酶解毒------二巯基丙醇(BAL)路易士气失活的酶巯基酶失活的酶酸BAL巯基酶BAL与砷剂结合物竞争性抑制：抑制剂（I）和底物（S）竞争酶的结合部位，从而影响了底物与酶的正常结合。因为酶的活性部位不能同时既与底物结合又与抑制剂结合，因而在底物和抑制剂之间产生竞争，形成一定的平衡关系。大多数竞争性抑制剂属于底物类似物。可逆抑制——竞争性抑制+IEIE+SE+PES+++EESIESEIEP可逆抑制——竞争性抑制*特点b)

抑制程度取决于抑制剂与酶的相对亲和力及底物浓度；a)I与S结构类似，竞争酶的活性中心；c)

动力学特点：Vmax不变，表观Km增大。抑制剂↑

无抑制剂1/V1/[S]*举例

丙二酸与琥珀酸竞争琥珀酸脱氢酶琥珀酸琥珀酸脱氢酶FADFADH2延胡索酸琥珀酸

磺胺类药物的抑菌机制磺胺类药物是对氨基苯甲酸的类似物，与其竞争细菌的二氢叶酸合成酶，从而使细菌不能产生生存必须的二氢叶酸。人可以直接利用食物中的叶酸，不受此类药物的影响。二氢蝶呤啶＋对氨基苯甲酸＋谷氨酸二氢叶酸合成酶二氢叶酸可逆抑制——非竞争性抑制底物和抑制剂同时和酶结合，两者没有竞争作用。酶与抑制剂结合后，还可以与底物结合：EI+S→ESI；酶与底物结合后，还可以与抑制剂结合：ES+I→ESI。三元复合物ESI不能进一步分解为产物，因此酶活力降低。这类抑制剂与酶活性部位以外的基团结合，其结构与底物无共同之处，这种抑制作用不能用增加底物浓度来解除抑制，故称非竞争性抑制。可逆抑制——非竞争性抑制*反应模式E+SESE+P+

S－S+

S－S+ESIEIEESEP+IEI+SEIS+I*特点抑制剂与酶活性中心外的必需基团结合，底物与抑制剂之间无竞争关系；抑制程度取决于抑制剂的浓度；动力学特点：Vmax降低，表观Km不变。抑制剂↑1/V1/[S]无抑制剂可逆抑制——反竞争性抑制酶只有与底物结合后，才能与抑制剂结合，即ES+I→ESI，ESI不能转化为产物P。反竞争性抑制常见于多底物反应中，在单底物反应中比较少见。可逆抑制——反竞争性抑制*反应模式E+SE+PES+IESI++ESESESIEP*特点：a)

抑制剂只与酶－底物复合物结合；抑制程度取决于抑制剂的浓度及底物的浓度；动力学特点：Vmax降低，表观Km降低。抑制剂↑1/V1/[S]无抑制剂•各种可逆性抑制作用的比较

酶活性的调节调节方式：（1）通过改变酶的数量与分布来调节酶的活性。例如可以通过激素的作用抑制或促进某一特定酶的表达，以增加或降低酶的浓度。（2）通过改变细胞内已有的酶分子的活性来调节酶的活性。包括：改变酶的结构来调节酶活性，如别构调控、可逆的共价修饰、酶原的激活等。直接影响酶与底物的相互作用来调节酶的活性，如：竞争性抑制剂对酶活性的抑制等。酶的别构调控许多酶除具有活性部位外，还具有调节部位，酶的调节部位可以与某些化合物可逆地非共价结合，使酶发生结构的改变，进而改变酶的催化活性，这种酶活性的调节方式称为酶的别构调控（allostericregulation）。具有别构调控作用的酶称为别构酶。别构酶通常为由多个亚基组成的寡聚酶。对酶分子具有别构调节作用的化合物称为效应物（effector）。正效应物：别构激活剂：导致酶活性增加。负效应物：别构抑制剂：导致酶活性降低。酶的别构调控同促效应：酶的活性部位和调节部位是相同的。效应物是底物，底物与别构酶某一活性部位的结合通常可促进其它底物分子与该酶剩余活性部位的结合，导致酶促反应效率的增加，这样的同促效应称为正协同效应。如果底物与酶某一活性部位的结合导致其它底物与该酶更难以结合，则称为负协同效应。酶的别构调控异促效应：酶的活性部位和调节部位是不同的，效应物是非底物分子。反馈抑制（feedbackinhibition）在代谢过程中某些产物对催化该反应的酶所起的抑制作用。反馈抑制可认为是可逆抑制。ABCDP×大肠杆菌天冬氨酸转氨甲酰酶（E.coliaspartatetranscarbamylase,ATCase）有催化活性的构象无催化活性的构象ATCase：别构抑制剂：CTP，别构激活剂：ATP和天冬氨酸(Asp)。[Asp]v+ATP+CTP+ATP使酶饱和V/2S0.51234ATCase的动力学曲线ASPCTPATP饱和ATP可逆的共价修饰调节可逆的共价修饰指某种酶在其它酶的催化下，其肽链中某些基团发生可逆的共价修饰作用，导致该酶在活性形式和非活性形式之间相互转变，以达到调节酶活性的目的。这种酶也称为共价调节酶。与别构调控不同，可逆的共价修饰是酶对酶的作用，不是小分子效应物对酶的作用。蛋白激酶介导的蛋白质磷酸化作用酶原的激活在特定蛋白水解酶的催化作用下，酶原的结构发生改变，形成酶的活性部位，变成有活性的酶，称为酶原的激活（activationofzymogens）。酶原（zymogens）：生物体内合成出的无活性的酶的前体。酶原激活是一个不可逆过程。

酶原激活的机理酶原分子构象发生改变形成或暴露出酶的活性中心

一个或几个特定的肽键断裂，水解掉一个或几个短肽在特定条件下赖缬天天天天甘异赖缬天天天天缬组丝SSSS46183甘异缬组丝SSSS肠激酶胰蛋白酶活性中心胰蛋白酶原的激活过程酶的活力测定和分离纯化酶活力的测定酶活力（酶活性）：酶催化某一化学反应的能力。大小用一定条件下，它所催化的某一化学反应的反应速率来表示。酶的活力单位：在一定条件和一定时间内转化一定底物为产物所需要酶的量，即酶单位（U）。这样酶的含量就可以用每克酶制剂或每毫升酶制剂含有多少酶单位来表示（单位是U/g或U/ml）。酶的活力单位：

1961年，提出用“国际单位”（IU）表示酶活力，1个酶活力单位：在最适反应条件下(25C,最适底物浓度和最适pH），每分钟内能转化1微摩尔底物转化为产物所需的酶量。1IU=1m