生物化学酶促反应动力学

关于生物化学酶促反应动力学第1页，课件共19页，创作于2023年2月pH对酶活性的影响实验原理只有当酶蛋白处于一定的构象及电荷状态，才有利于酶和底物的结合和催化，使酶促反应最强，因此酶反应介质的pH可影响酶分子。在某一pH时，酶的催化活性达到最大值，该pH称为酶的最适pH。碱性磷酸酶的最适pH为8~12。本实验采用磷酸苯二钠法，在不同的pH值的甘氨酸缓冲液条件下，测定其活性，从而确定其最适pH。以磷酸苯二钠为底物，被碱性磷酸酶水解后则产生游离酚和磷酸盐。酚在碱性溶液中与氨基安替比林作用，经铁氰化钾氧化可产生红色的醌类衍生物。根据红色深浅就可测出酶的活性，从而得出酶的最适pH。第2页，课件共19页，创作于2023年2月反应式如下：第3页，课件共19页，创作于2023年2月实验材料

甘氨酸缓冲液、0.04mol/L底物液、酶液、0.1mol/LpH10碳酸盐缓冲液、0.5%铁氰化钾液、酚标准液、pH8.8Tris-乙酸缓冲液、碱液、0.3%4-氨基安替比林液、0.04mol/LNa2HPO4第4页，课件共19页，创作于2023年2月实验方法1.取试管6支，编号，表操作管号123456各pH甘氨酸pH8.0pH9.0pH10.0pH11.0pH12.0------缓冲液（ml）1.01.01.01.01.0——蒸馏水（ml）——————————1.00.04mol/L底物液1.01.01.01.01.01.037℃水浴中保温5min酶液（ml）0.10.10.10.10.1——pH8.8Tris-乙酸缓冲液——————————0.1第5页，课件共19页，创作于2023年2月2.加入酶液后，立即计时，混匀后，在37℃水浴中准确保温5min。3.保温后，各管中立即加入碱性液1.0ml终止反应。4.各管中分别加入0.3%4-氨基安替比林液1.0ml及0.5%铁氰化钾2.0ml充分混匀，使呈色完全。室温放置10min，以6号管为空白,不比色,用+来表示颜色的深浅.第6页，课件共19页，创作于2023年2月温度对酶活性的影响实验原理

温度对酶活性有显著的影响。温度低时，酶促反应减弱或停止，温度从较低逐渐升高时，反应速度也随之逐渐增加，当温度升高到某一定值时，酶促反应达到最高峰，此温度称为酶的最适温度。但酶是蛋白质，其本身也因温度升高而变性，超过最适温度时，其活性反而降低。一般温度升至80℃以上，酶活性几乎全部丧失。应指出，在进行体外实验时，酶的最适温度会随着保温时间长短而有所变化。

本实验以碱性磷酸酶为例，在一定时间，观察酶活性在不同温度下的变化。第7页，课件共19页，创作于2023年2月实验步骤1.取试管5支，编号，按表操作。1234空白0.1mol/LpH10的碳酸盐缓冲液1.01.01.01.01.00.04mol/L底物液1.01.01.01.01.0预温温度放冰浴3min放37℃水浴3min放沸水浴3min酶液冰浴中预冷酶液0.1ml室温下酶液0.1ml蒸馏水0.1ml保温温度放冰浴15min放冰浴15min后立即移至37℃水浴15min放37℃水浴15min放沸水浴15min后立即移至37℃水浴15min放37℃水浴15min第8页，课件共19页，创作于2023年2月2.各管保温后，立即加入碱性试剂1.0ml以终止反应。3.各管中分别加入0.3%4-氨基安替比林液1.0ml及0.5%铁氰化钾2.0ml充分混匀，室温放置10min，以空白管校正零点，不比色,用+来表示颜色的深浅.第9页，课件共19页，创作于2023年2月底物浓度对酶活性的影响

实验原理1913年，Michaelis和Menten提出了酶促反应速度和底物浓度的关系式，即米氏方程。

V＝Vm×[S]/(Km+[S])式中：

V为反应初速度

Vm为最大反应速度

[S]为底物浓度

Km为米氏常数Km值是酶的一个特征性常数，可近似表示酶与底物的亲和力。

双倒数作图法是用实验方法测定Km值的最常用的方法。第10页，课件共19页，创作于2023年2月双倒数作图法。

1Km11

=

+

V

Vmax[S]Vmax取米氏方程式的倒数形式：1/Vmax斜率=Km/Vmax-1/Km米氏常数Km的测定

实验时选择不同的[S]，测定相对应的V。求出两者的倒数，以1/V对1/[S]作图，则得到一个斜率为Km/Vm的直线。将直线外推与横轴相交，其横轴截矩为：－1/[S]＝1/Km，由此求出Km值。该法比较简便。本实验即以AKP为例，测定不同底物浓度对酶活性的影响，按双倒数方程式作图，计算出Km值。第11页，课件共19页，创作于2023年2月实验方法1.取干净试管10支，编号，按表操作（注：删除掉1、3、5、7试管）管号123456789100.04mol/L底物液0.050.10.20.30.40.81.01.2----------pH10的碳酸盐缓冲液0.70.70.70.70.70.70.70.70.70.7蒸馏水(ml)1.151.11.00.90.80.40.2-----1.21.237℃水浴保温5min酶液（ml）0.10.10.10.10.10.10.10.10.10.1第12页，课件共19页，创作于2023年2月

底物浓度对酶活性影响实验的操作酚标准液------------------------------------------------------0.1最终底物液(不加)12468162020------------加入酶后立即计时，各管混匀后均在37℃水浴中准确保温15min，保温后立即加人碱性溶液以终止反应碱性溶液1.01.01.01.01.01.01.01.01.01.00.3%4-氨基安替比林液1.01.01.01.01.01.01.01.01.01.00.5%铁氰化钾2.02.02.02.02.02.02.02.02.02.0第13页，课件共19页，创作于2023年2月各管充分混匀，放置十分钟，以第九管为对照，于波长510nm处比色，测定各管的吸光率，并计算出各管的酶活性。（注：9号试管为空白，10号为标准）2.作图（1）以酶活性单位代表各管中该酶反应速度（V）为纵坐标，为以底物浓度（[S])横坐标，在坐标纸上描出各点并连接之，观察该图形的形状。（2）以酶活性单位的倒数代表该酶反应速度的倒数（1/V）为纵坐标，以底物浓度的倒数（1/[S]）为横坐标，在坐标纸上描出各点并连接之，求出该酶的Km。第14页，课件共19页，创作于2023年2月抑制剂对酶促反应速度的影响实验原理

能降低酶活性，甚至使酶完全丧失活性的物质，被称为酶的抑制剂。酶的抑制分为可逆性与不可逆性抑制两大类。不可逆性抑制剂与酶生成共价结合的复合物，或以其他结合方式生成结合牢固且难于再解离的复合物。可逆性抑制剂如一般与酶的底物的化学结构相似的物质（竞争性抑制剂），可与酶的活性中心结合，从而使酶与其底物结合的比例减少，降低酶促反应速度，但当加大底物浓度时，可逆转其抑制。

本实验以无机磷酸盐及茶碱作为碱性磷酸酶的竞争性抑制剂进行实验，所得数据仍按双倒数方程作图，从而观察此类抑制的动力学特点。第15页，课件共19页，创作于2023年2月实验方法1.取干净试管10支，编号，按表操作（注：删除掉1、3、5、7试管）管号123456789100.04mol/L底物液0.050.10.20.30.40.81.01.2----------0.04mol/LNa2HPO40.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.1mol/LpH10的碳酸盐缓冲液0.60.60.60.60.60.60.60.60.60.6蒸馏水1.151.11.00.90.80.40.2-----1.21.2第16页，课件共19页，创作于2023年2月管号1234567891037℃保温5min酶液0.10.10.10.10.10.10.10.10.10.1酶标准液一一一一一一一一一一最终底物液(不加)12468162024一一加入酶液后，立即计时，混匀后37℃水浴中准确保温15min，保温后，立即加入碱性溶液以终止反应碱性溶液1.01.01.01.01.01.01.01.01.01.00.3%4-氨基安替比林液1.01.01.01.01.01.01.01.01.01.00.5%铁氰化钾2.02.02.02.02.02.02.02.02.02.0第17页，课件共19页，创作于2023年2月

充分混匀，室温放10min，以空白为对照，于波长510nm处比色，记录各管吸光率，并计算各