影响酶促反应的因素

生物化学福建卫生职业技术学院叶丽颖底物浓度酶浓度温度抑制剂激活剂影响酶促反应的因素PH12是指单位时间内底物的消耗量或产物的生成量酶促反应速度研究这些因素对酶促反应速度的影响时，测定的是初速度，即初始底物浓度被消耗5%以内的速度，简称初速度酶促反应动力学研究的是酶促反应速度及其影响因素研究某一因素对酶促反应速度的影响时，应保持其他因素不变，只改变被研究因素与酶促反应速度的关系酶的活性大小用酶促反应速度来衡量。用国际单位（IU或U）来表示一、底物浓度的影响矩形双曲线关系底物浓度远远大于酶浓度31单底物、单产物反应反应速度取其初速度，即反应刚刚开始，产物的生成量极少，逆反应可不予考虑2酶反应速度与底物浓度的关系曲线反应速度与底物浓度成正比反应速度不再成正比例加速反应速度不再增加,达最大速度当底物浓度较低时：反应速度与底物浓度成正比；反应为一级反应。较低的底物浓度EEEEEEEEEEEE随着底物浓度的增高：反应速度不再成正比例加速；反应为混合级反应。EEEEEEEEEEEE中等的底物浓度当底物浓度高达一定程度：

反应速度不再增加，达最大速度；反应为零级反应较高的底物浓度EEEEEEEEEEEE酶促反应模式——中间产物学说

k1k3E+SESE+Pk2k4中间产物米－曼氏方程式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[S]：底物浓度V：不同[S]时的反应速度Vmax：最大反应速度Ｋm：米氏常数米氏常数（Km）酶反应速度与底物浓度的关系曲线Km：当酶反应速度达到最大反应速度的一半时的底物浓度，单位mol/L。即：意义：(1)Km是酶的特征性常数之一；

Km只与酶的性质有关,与酶的浓度无关(2)Km可近似表示酶对底物的亲和力（反比）(3)同一酶对于不同底物有不同的Km值。测定Km值可以确定最合适底物或天然底物。双倒数作图法三、温度对反应速度的影响0V

[E]

[S]>>[E]酶浓度对反应速度的影响

当[S]＞＞[E]，酶可被底物饱和的情况下，反应速度与酶浓度成正比。三、温度对反应速度的影响酶活性0.51.02.01.50102030405060温度ºC温度对淀粉酶活性的影响

双重影响温度升高，酶促反应速度升高；温度升高10ºC,反应速度增加一倍由于酶的本质是蛋白质，温度升高到一定程度，可引起酶的变性，从而反应速度降低酶活性0.51.02.01.50102030405060温度ºC温度对淀粉酶活性的影响

最适温度酶促反应速度最快时的环境温度最适温度人体内大多数酶的最适温度35~40℃不是一个固定不变的常数高温低温贮存生物制品、菌种等临床上的低温麻醉应用杀菌消毒四、pH对反应速度的影响酶活性改变解离状态蛋白质的极性基团辅助因子荷电状态底物的解离状态0酶活性pHpH对某些酶活性的影响246810胃蛋白酶最适pH最适pH最适pH：酶催化活性最大时的环境pH。环境过酸、过碱使酶变性失活选择合适的缓冲液可以保持酶的相对稳定和保持高活性使酶由无活性变为有活性或使酶活性增加的物质23激活剂1无机离子小分子有机物生物大分子五、激活剂对反应速度的影响凡能使酶的催化活性下降或丧失，而不引起酶蛋白变性的物质六、抑制剂对反应速度的影响抑制剂（inhibitor，I）1不可逆性抑制与酶共价结合2可逆性抑制与酶非共价结合（一）不可逆性抑制抑制剂通常以共价键与酶活性中心的必需基团相结合，使酶失活。不能用透析、超滤等方法去除。+PR1OR2OXOOHEPR1OR2OOEO+HX有机磷化合物羟基酶失活的酶酸乙酰胆碱（神经递质）水解胆碱酯酶乙酸+胆碱羟基酶抑制剂（有机磷农药中毒）解毒药物：解磷定、氯磷定等解磷定+羟基酶复活OHE失活的羟基酶PR1OR2OOEO+磷酰化解磷定（二）可逆性抑制抑制剂与酶和（或）酶－底物复合物以非共价键疏松地结合而引起酶活性的降低或丧失。结合可逆，迅速达到平衡，能用透析，超滤等办法除去抑制剂而使酶复活。按抑制剂与酶的结合方式不同，分为：竞争性抑制非竞争性抑制反竞争性抑制可逆性抑制（一）竞争性抑制抑制剂与底物的结构相似，能与底物竞争酶的活性中心，从而阻碍底物与酶的结合，减少了酶的作用机会，降低了酶的活性，这种抑制作用称为竞争性抑制作用ESIES↽⇀↽⇀++EI→E+PKi例:丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制作用

竞争性抑制曲线

1抑制剂与底物结构相似I与S竞争同一种酶的活性中心结合（非共价）2抑制程序取决于［I］/［S］的比例3Vm不变，Km增加4竞争性抑制的特点SO2NHRH2N磺胺类药物H2NCOOH对氨基苯甲酸+磺胺类药物IFH2ES二氢蝶呤谷氨酸对氨基苯甲酸FH2合成酶FH2FH4核酸磺胺类药物的抑菌机制(与对氨基苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶)（二）非竞争性抑制有些抑制剂与酶活性中心外的必需基团相结合，不影响酶与底物的结合，酶和底物的结合也不影响酶与抑制剂的结合。底物和抑制剂之间无竞争关系。但酶-底物-抑制剂复合物(ESI)不能进一步释放出产物。这种抑制作用称作非竞争性抑制作用。ESES↽⇀↽⇀++E→E+PKiII+S↽⇀ESI↽⇀+KiIVmaxVmax（变小）无抑制剂加非竞争性抑制剂Km（不变）抑制剂无抑制剂1/Vmax非竞争性抑制曲线

1抑制剂与底物结构不相似I与E在活性中心外的部位结合2抑制取决于抑制剂的绝对浓度，不管底物浓度有多高，不能用增加底物的方法去除抑制3Vm不变，Km增加4非竞争性抑制的特点（三）反竞争性抑制有些抑制剂与酶-底物中间复合物（ES）结合形成酶-底物-抑制剂复合物(ESI)，不能进一步释放出产物。这种抑制作用称作反竞争性抑制作用。ESES↽⇀+→E+PES↽⇀+KiIIVmaxVmax（变小）无抑制剂加反竞争性抑制剂KmKm'（变小）反竞争性抑制曲线

无抑制剂1/Vmax抑制剂1抑制剂与底物结构不相似I与ES复合物结合，使中间复合物ES的量下降2反竞争性抑制剂不仅不排斥E和S的结合，