6.1酶的概念分类功能动力学-【竞赛帮】全国高中生物竞赛之《生物化学简明教程》名师精讲课件

高中生物竞赛

《生物化学简明教程》

魏民、张丽萍、杨建雄6/16，酶的概念、分类、功能、动力学6.1酶的概念与特点

酶的概念6/16.酶高效性酶的特性专一性与无机催化剂相比，酶降低活化能更显著。用“转换数”表示：在酶被底物饱和时，每个酶分子单位时间内（1s）转换底物的分子数是指酶对其催化反应的类型和反应物有严格的选择性。酶的专一性是由酶的结构特别是酶活性部位的结构特异性决定的高温、强酸、强碱、高盐等都能使酶失去催化活性，因此酶促反应通常需要比较温和的条件酶是生物催化剂，两层含义：第一，催化剂的共性；第二，生物大分子，结构复制。易失活

酶的特性酶的活性受到调控6.1酶的概念与特点

酶的本质6/16.酶蛋白质（大多数）酶的特性(1)

酶经酸碱水解后的最终产物是氨基酸，酶能被蛋白酶水解而失活(2)

酶是具有空间结构的生物大分子，凡使蛋白质变性的因素，都可使酶变性失活(3)

酶是两性电解质，在不同pH下呈现不同的离子状态，在电场中向某一电极泳动，各自具有特定的等电点(4)

酶和蛋白质一样，具有不能通过半透膜等胶体性质(5)

酶也有蛋白质所具有的化学显色反应催化能力的RNA——核酶（少数）L9RNA、M1RNARNA既能携带遗传信息，又具有生物催化的功能，所以有人推测RNA很可能是生物进化史中早于DNA和蛋白质出现的生物大分子，这是一种生命起源的概念。①除了蛋白质以外，还结合某些对热稳定的非蛋白质小分子或金属离子等辅助因子②全酶=脱辅酶+辅助因子③缀合酶全酶有催化活性，两者分开单独存在时均无催化功能6.1酶的概念与特点

酶的化学组成6/16.酶单纯酶酶的化学组成①单纯酶除了蛋白质外，不含有其他物质，等②实例：脲酶、蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和核糖核酸酶缀合酶zhuì③辅助因子

辅助因子包括辅酶、辅基和金属离子三类辅酶是专指那些与脱辅酶结合松散、使用透析的方法就容易去除的有机小分子，如辅酶Ⅰ(NAD+)和辅酶Ⅱ(NADP+)等辅基是专指那些与脱辅酶结合紧密(有时甚至以共价键结合)、使用透析的方法难以去除的有机小分子，需要用一定的化学处理才能与蛋白质分子分开，如：琥珀酸脱氢酶中的FAD；细胞色素氧化酶中的铁卟啉等6.1酶的概念与特点

酶的化学组成6/16.酶③辅助因子：常见的辅酶(辅基)及其功能6.1酶的概念与特点

酶的化学组成6/16.酶③辅助因子：常见的金属酶及其所含的金属离子6.1酶的概念与特点

酶的化学组成6/16.酶6.1酶的概念与特点

酶的类型6/16.酶单体酶酶的类型寡聚酶①由一条肽链组成，如由二条或更多的多肽链组成，则通过二硫键相连②常见实例：一条肽链组成，如牛胰核糖核酸酶、溶菌酶、羧肽酶等多条肽链组成，如胰凝乳蛋白酶是由3条肽链组成③单体酶种类较少，一般多是催化水解反应的酶①由两个或两个以上亚基组成的酶，具有四级结构②大多数寡聚酶，其聚合形式是活性型，解聚形式是失活型。相当数量的寡聚酶是调节酶，在代谢调控中起重要作用。①几种酶靠非共价键彼此嵌合形成②所有反应依次连接，有利于一系列反应的连续进行③常见实例：丙酮酸脱氢酶复合体是由60个亚基3种酶组成脂肪酸合成中的脂肪酸合成酶复合体，是由7种酶和一个酰基携带蛋白(ACP)构成；多酶复合体(1)习惯命名实例：如胃蛋白酶和胰蛋白酶，指明其来源不同。碱性磷酸酶和酸性磷酸酶则指出这两种磷酸酶所要求的酸碱度不同等。一般采用底物参加反应的类型来命名，其命名原则是：①根据酶所催化的底物命名，如是水解酶常省略反应类型实例：催化淀粉水解的酶称为淀粉酶，催化蛋白质水解的酶称为蛋白酶②根据酶所催化的反应性质来命名

实例：催化琥珀酸脱氢反应的酶，称为琥珀酸脱氢酶。③在上述命名的基础上，有时还加上酶的来源和其他特点以区别同一类酶习惯命名虽然在使用时简单、方便，但有时容易出现一酶多名和一名多酶的混乱现象，如延胡索酸酶又称为延胡索酸水化酶。6.1酶的概念与特点

酶的命名6/16.酶(2)国际系统命名法②表示方法：若底物是两个或多个，通常用“：”号将它们隔开。作为供体的底物名字在前，作为受体的底物名字排在后面。若底物之一是水，可以略去不写。①规则是以酶催化的整体反应为基础的，规定每种酶的名称应明确标明底物名称及反应性质实例：6.1酶的概念与特点

酶的命名6/16.酶▶按照国际生物化学和分子生物学命名委员会的建议，根据各种酶催化反应的类型，把酶分为6大类，分别用1、2、3、4、5、6表示▶编号之前冠以国际酶学委员会的英文缩写EC(为EnzymeCommision的缩写)。1．氧化还原酶类、2．转移酶类、3．水解酶类、4．裂合酶类、5．异构酶类、6．连接酶▶再根据底物中被作用的基团或键的特点将每一大类分为若干个亚类

▶每一个亚类可再分为亚亚类分别用1、2、3……表示仍用1、2、3……编号▶每一个亚亚类中已排列到几号，也用数字表示(2)国际系统命名法6.1酶的概念与特点

酶的命名6/16.酶②表示方法：6.1酶的概念与特点

酶的分类6/16.酶6.1酶的概念与特点

酶的分类6/16.酶如A和B之间互相转化，假设在没有酶的情况下正向反应的速率常数(k1)是10－4/s，而逆向反应速率常(k2)是10－6/s。平衡常数K可通过正、逆反应速率常数之比得出：(1)酶和一般催化剂的比较①酶作为生物催化剂与一般催化剂相比较具有一些共同特征▶都是显著地改变反应速率，使之加快或减慢达到平衡，但不能改变反应的平衡常数▶酶参与反应过程，但在反应前后本身不发生变化不论有没有酶起作用，B的平衡浓度为A的100倍，但没有酶时达成平衡需要几个小时，而有酶的情况下，可能还不到1s就能达到平衡。因此酶能加速达到平衡，但不能改变平衡常数▶催化剂能加快反应速度，是因为降低了反应物分子的活化能6.1酶的概念与特点

酶的催化性质6/16.酶②活化能▶活化分子反应体系中，具有较高能量，能在分子碰撞中发生化学反应的分子称为活化分子▶活化能在一定温度下1摩尔底物全部进入活化状态所需要的自由能，单位为kJ/mol活化分子要比一般分子高出一定的能量称为活化能反应所需的活化能愈高，相应地活化分子数越少，反应速率就愈慢▶催化剂能降低反应所需活化能催化过程与非催化过程自由能的变化(1)酶和一般催化剂的比较6/16.酶①高效性实例：碳酸酐酶(红细胞、肺泡细胞、肾小管细胞)H2O+CO2

H­2CO3▶酶能大幅度地降低反应的活化能，催化效率极高反应速度与不加催化剂相比可提高108～1020，与无机催化剂相比可提高107～1013每个酶分子在1s内可以使6×105个CO2发生水合作用，比未经催化的反应快107倍▶酶的转换数(kcat)指在一定条件下每秒钟每个酶分子转换底物的分子数，或每秒钟每微摩尔酶分子转换底物的微摩尔数大多数酶对它们天然底物的转换数的变化范围为每秒1～104(2)酶催化的性质

酶的催化性质6/16.酶②酶在活性中心与底物结合▶活性中心的组成结合基团负责与底物结合，决定酶的专一性催化基团负责底物旧键的断裂和产物新键的形成，决定酶的催化能力在某些酶中，也有一些基团两者兼而有之▶活性中心的特征是一个三维实体活性中心只占酶搃体积很小的一部分活性中心为酶分子表面的一个裂缝、空隙或口袋活性中心的氨基酸残基在一级结构上不是相邻的，但与辅助因子却能精确地排列在一起。如溶菌酶的活性中心：1、35、62、63、101、108、129位氨基酸残基活性中心是一个环境，多为氨基酸残基，也有少量极性氨基酸活性中心的催化基团：根据出现频次His＞Cys＞Asp＞Arg＞Glu活性中心的构象不是固定不变的，而是具有一定的柔性。与底物结合为多重次级键，包括氢键、疏水键和范德华力底物结合的特异性在一定程度上取决于活性中心和底物之间在结构上的互补性(2)酶催化的性质

酶的催化性质6/16.酶③专一性

：指酶对参与反应的底物具有严格的选择性，即一种酶仅以作用于一种底物，或一类分子结构相似的底物，发生某种特定类型的化学反应，产物特定的产物(2)酶催化的性质

酶的催化性质6/16.酶绝对专一性类型相对专一性是指一种酶仅催化一个特定的反应。如脲酶只能催化尿素的水解反应是指一种酶只作用于含有特定官能团的分子。如磷酸酶只水解特定底物分子上的磷酸基团立体专一性基团专一性键专一性是指一种酶只作用于含有一种特定化学键的分子，而不管底物分子其他部分的结构。如二肽酶识别的是二肽分子中的肽键，而不管构成这个肽键的两个氨基酸残基是哪一种是指当底物具有旋光异构体时，酶只能作用于其中的一种。如D-氨基酸氧化酶只会作用D-氨基酸对L-氨基酸不起任何作用旋光异构专一性几何异构专一性几何异构专一性是指酶对立体异构体的专一性。如延胡索酸酶只作用反-丁烯二酸，但对顺-丁烯二酸不起作用6/16.酶③专一性锁与钥匙学说解释诱导契合学说核心内容：指酶比作锁，底物比作钥匙，锁眼比作活性中心，认为酶活性中心的构象是固定不变的，底物的结构必须与酶活性中心的结构非常吻合才能结合“三点附着”模型缺陷：对解释酶的催化机制没有任何帮助(锁对钥匙没有任何作用)

酶与底物结合的“锁与钥匙”模型不能解释酶的活性中心不仅能与底物结合，同时也能与产物结合而催化其逆反应6/16.酶③专一性锁与钥匙学说解释诱导契合学说核心内容：认为酶活性中心不是僵硬不变的结构，而是具有一定的柔性。当底物与酶接近时，酶受到底物分子的诱导，其构象发生适合于与底物结合的变化(有点像戴手套时手套在手的“诱导”下所发生的变化)，最终导致底物之间的契合。“三点附着”模型

酶与底物的“诱导契合”模型Glu270Tyr248底物底物Arg145羧肽酶A的“诱导契合”6/16.酶③专一性锁与钥匙学说解释诱导契合学说“三点附着”模型底物在活性中心的结合有三个结合点，只有当在这三个结合点都匹配的时候，酶才会催化相应的反应一对对映异构体底物虽然基团相同，但空间排列不同，这就可能出现其中的一种与酶结合的时候无法保证三点都互相匹配，因此酶就不能作用它

酶与底物结合的“三点附着”模型④反应条件温和绝大多数酶在常温、常压和pH7的环境中发挥催化功能在极端环境下生存的一些微生物是例外⑤对反应条件敏感，容易失活每一种酶都有最佳的反应条件，如最适pH和最适温度等，偏离最佳条件或不佳的反应条件会影响到它的催化效率，而极端的pH、特定的抑制剂、过高的温度和压强等因素都可以导致酶的活性丧失不仅是酶的活性受到调控，酶还可以控制：⑦受到调控⑥许多酶的活性还需要辅助因子的存在，作为辅助因子的多为维生素或其衍生物▶控制一个反应在何时何地进行▶调节反应的速率▶防止副反应的发生▶优化特殊条件下的反应(2)酶催化的性质

酶的催化性质6/16.酶（1）1982年Cech等在研究嗜热四膜虫的rRNA的基因转录加工时发现rRNA前体在没有蛋白质酶存在的情况下，自我剪接、加工成熟，证明了RNA具有催化功能（2）为区别传统的蛋白质催化剂，Cech将具有催化活性的RNA定义为riboxyme，翻译成核酶。但Cech发现的还不是真正意义上的催化剂，因为其自身也发生了改变（3）后来发现的L19

RNA、核糖核酶酶P才是真正意义上的核酶，具有酶的标志性特征6.2核酶

核酶的发现6/16.酶已发现的核酶有十几种，根据其大小和催化机制，分为两大类：小核酶和大核酶（1）小核酶①一般来源于某些动、植物病毒的卫星RNA，主要包括垂头状核酶、发夹状核酶、D型肝炎病毒RNA、Varkud卫星核酶和GlmS核开关②除了GlmS核开关外，都能催化近乎相同的剪切反应，在宿主细胞内都通过互补的RNA中间物进行滚环复制，形成多个串联拷贝，再自我剪切释放单体③不同的小核酶，虽然催化的反应相似，但在二级结构和三级结构上差别很大6.2核酶

核酶的种类6/16.酶▶不具有氨酰酯酶的活性，催化氨酰酯的水解，这是氨酰-tRNA合成酶的逆反应。还发现L-19RNA具有RNA限制性内切酶的作用。（2）大核酶包括Ⅰ类和Ⅱ类自我剪接的内含子、催化真核细胞核mRNA前体剪接的剪接体、催化tRNA前体在5′端后加工的核糖核酶酶P和催化蛋白质生物合成的核糖体。①L19RNA▶是四膜虫rRNA前体中的一个内含子内含子，由395nt构成，是个线状RNA分子，称为L-19RNA或L-19IVS，催化rRNA前体的剪切加工②核糖核酸酶P(Rnase

P)▶是蛋白质和RNA组成，是核糖核蛋白体，但RNA部分具有催化功能，蛋白质没有催化功能只起稳定构象的作用▶负责tRNA前体5′端成熟的酶，需较高浓度的Mg2+和适量的精氨酸参与6.2核酶

核酶的种类6/16.酶与蛋白质酶相比，天然核酶能够催化的反应较为单调(1)

已知的天然核酶催化的大多是与磷酸二酯键有关的转酯反应，功能一般为RNA的后加工23S

rRNA(原核)和28S

rRNA(真核)具有催化肽酰基转移的作用③某些核酶也可能使用广义的酸碱催化。(2)多数核属于自我催化，即催化自身分子内的反应(3)核酶催化反应有限的原因①活性中心能够提供的催化基团很有限蛋白质中有10种氨基酸侧链基团具有不同的pKa，，而RNA只有4种碱基，且其pKa要么偏高，要么偏低，在核酶的活性中心，很难有效地作为广义的酸碱催化剂参与催化。②天然的核酶，都需要二价的Mg2+或Mn2+▶参与稳定核酶的构象▶直接参与催化四膜虫的Ⅰ组内含子核酶，依赖于3个Mg2+与2个磷酸基团的结合，使得RNA能够形成里朝外或内翻的结构，即磷酸基团伸向内部，碱基朝外指向溶剂金属离子要是参与催化，那所起的作用要么是激活亲核基团，要么是稳定转酯反应内的离去基团。如Ⅰ组内含子活性中心的2

Mg2+，一个激活亲核基团，一个稳定离去基团活性中心的碱基或核糖羟基，甚至主链上的磷酸基团都可作为质子供体或受体参与催化。还有的核酶使用其他辅助因子来协助催化，以弥补活性中心催化基团的不足6.2核酶

核酶的催化机制6/16.酶（1）对理解生命的起源和进化具有十分重要的意义核酶的发现突破了两个传统观念：②RNA只是控制蛋白质合成的信息分子①酶一定是蛋白质（2）提出了“RNA世界”假说①在生命起源的过程中，RNA产生早于蛋白质和DNA②RNA分子主导着生命的起源，RNA分子既充当遗传物质，又行使酶的功能，催化自身的复制和提供原始生命所需要的催化活性一些有酶活性的内含子可能是生物进化过程中残存的分子“化石”③选择压的升高，代谢复杂性的提高，对生物催化剂的要求也越来越高，核酶已不能满足要求，所以蛋白质催化剂出现了，并表现出优势而逐渐取代了核酶。④DNA分子的稳定性比RNA高，随着生命体的复杂性的提高，遗传信息量也在增加，这对作为承载遗传信息的RNA分子，选择压力大增。最后DNA分子替代了RNA成为遗传物质的载体（3）为现代医学中的药物设计提供了新思路6.2核酶

核酶的研究意义6/16.酶从地球的原始大气产生原始肉汤，里面包括核苷酸具有各种随机序列的短的RNA分子产生自我复制的催化性RNA片段的选择性复制由RNA催化一些特定肽类的合成RNA复制中肽所起的作用被强化；RNA和蛋白质共同演化具有RNA基因组和RNA-蛋白质催化剂的原始翻译系统的出现和发展逆转录酶出现，基因组RNA开始被逆转录成DNADNA基因组，先进行转录，然后进行后加工，后加工的反应有的由RNA催化，最后进行翻译。翻译发生在RNA-蛋白质的复合物(核糖体)上，既有蛋白质催化的反应，又有RNA催化的反应

生命进化过程中RNA所起的作用6.2核酶

核酶的研究意义6/16.酶1．酶活力(1)

概念：是指酶催化某一化学的能力①酶活力的大小可以用在一定条件下所催化的某一化学反应的反应速率来表示。两者呈线性关系②酶催化的反应速率愈大，酶的活力愈高；反应速率愈小，酶的活力就愈低。所以测定酶的活力就是测定酶促反应的速率③表示方法：单位时间内底物的减少量或产物的增加量来表示。通常测定产物的增加量④测定酶活力，应测定酶促反应的初速度。原因是：▶在初速度时，产物生成量与反应时间呈线性关系。时间延长，反应速率就会下降。▶反应速率下降的原因有：底物浓度降低、产物浓度增加抑制反应、环境改变(如pH)、酶本身钝化甚至失活图示：

酶促反应的速率曲线6.3

酶的活力测定和分离纯化

酶活力测定6/16.酶2．酶的活力单位——酶单位(U)(1)

概念：是指在一定条件下，一定时间内将一定量的底物转化为产物所需的酶量(2)酶的含量表示方法：U/g或U/mL。每克酶制剂或每毫升试剂含有多少酶单位(3)国际酶学委员会的规定：①1961年，规定统一采用“国际单位”IU来表示酶活力：在最适反应条件(温度25℃)下，每分钟内催化1μmol底物转化为产物所需的酶量定为一个酶活力单位，即1IU=1μmol/min②1972年，又推出一种新的酶活力国际单位，即Katal(简称Kat)单位在最适条件下，每秒钟能催化1摩尔(mol)底物转化为产物所需的酶量，定为1Kat单位(1Kat=1mol·s-1③IU与Kat之间的关系6.3

酶的活力测定和分离纯化

酶活力测定6/16.酶(4)测定酶活力的条件①在最适条件下进行2．酶的活力单位——酶单位(U)最适温度、最适pH、最适底物浓度、最适缓冲液离子强度②初速度的标准：底物浓度的变化在起始浓度的5%以内最适底物浓度是指底物浓度达到饱和状态，因为此时整个酶反应对底物来说是零级反应，而酶来说却是一级反应。这样测得的速率就比较可靠地反映酶的含量6.3

酶的活力测定和分离纯化

酶活力测定6/16.酶3．酶的比活力(1)国际酶学委员会规定：比活力用每mg蛋白质所含酶的活力单位数表示，对同一种酶来说，比活力愈大，表示酶的纯度愈高(2)常用表示方法每g酶制剂或每mL酶制剂含有多少活力单位来表示：U/g或U/同L(3)比活力的大小可用来比较每单位质量的蛋白质的催化能力6.3

酶的活力测定和分离纯化

酶活力测定6/16.酶4．酶活力的测定方法(1)酶活力的测定方式▶测定完成一定量反应所需的时间▶测定单位时间内酶催化的化学反应量①即单位时间内产物的增加量或底物的减少量②通常选择测定产物的增加量，因为产物是从无到有，容易没得其量的变化(2)酶活力测定的常用具体方法①分光光度法②荧光法③同位素测定方法③电化学方法6.3

酶的活力测定和分离纯化

酶活力测定6/16.酶1．酶分离提纯的方法与蛋白质的分离提纯方法相同，只是要求更高，关键是要确保酶的活性不能丧失2．酶分离纯化的工作目标(1)把酶制剂从很大体积浓度到比较小的体积(2)把酶制剂中大量的杂质蛋白和其他大分子分离出去3．判断分离提纯方法的优劣标准(1)总活力的回收(2)比活力提高的倍数在酶提纯过程中，总活力的回收表示提纯过程中酶的损失情况；比活力提高的位数是表示提纯方法的有效程度4．生物细胞产生的两类酶(1)胞外酶，种类较少，大多是水解酶类，较易分离纯化(2)胞内酶，种类很多，功能复杂，分离纯化难度较大6.3

酶的活力测定和分离纯化

酶的分离纯化6/16.酶化学反应的两个基本问题第1．反应进行的方向、可能性和限度。属于化学热力学的问题，将在生物能学中介绍第2．反应进行的速率和反应机制。属于化学动力学，本章讨论反应速率及其测定1．反应速率是指单位时间内反应物或生成物浓度的改变，随着反应的进行，反应物逐渐消耗，分子碰撞的机会也逐渐变小，因此反应速率也随着减慢，表示方法：反应物浓度减少：生成物浓度增加：2．实际测定测定不同时间的反应物或生成物的浓度6.4

酶动力学

化学动力学基础6/16.酶3．反应分子数和反应级数(1)反应分子数是指在反应中真正相互作用的分子的数目①单分子反应如：放射性元素的衰变、有机反应中的分子重排、同分异构体之间的相互转变等反应都属于单分子反应②双分子反应A

PA+BA+B

P+Q

c1c2分别表示两种反应物的浓度反应速率及其测定

化学动力学基础6/16.酶(2)反应级数整个化学反应的速率服从哪种分子反应速率方程，则这个反应称为几级反应①一级反应总反应速率与浓度的关系能以单分子反应的速率议程式来表示，称为一级反应有些反应，从反应式看属于双分子反应，但从反应速率与浓度的关系，却为一级反应，如蔗糖水解反应：因反应中水的减少可以忽略不计，不影响反应反应速率，故蔗糖水解反应的速率只受蔗糖浓度的影响②二级反应总反应速率与浓度的关系能以双分子反应的速率议程式来表示，称为二级反应③零级反应总反应速率与反应物浓度无关3．反应分子数和反应级数6/16.酶4．各级反应的特征(1)一级反应反应速率只与反应物的浓度的一次方成正比推导：反应物浓度随时间而减少

积分后得

或图1：根据(2)式，一级反应的反应物消耗和产物形成与时间的关系曲线图2：

根据(1)式，一级反应lnc与时间关系(1)(2)当t=t1/2时，c=1/2c0代入(1)得：

或速度常数与半衰期成反比，半衰期与反应物的初浓度无关反应速率及其测定6/16.酶(2)二级反应反应速率与反应物质浓度二次方(或两种物质浓度的乘积)成正比关系式：

积分后得：

二级反应的半衰期与初浓度成反比，即：初浓度愈大，反应物减少一半所需的时间愈短4．各级反应的特征6/16.酶(3)零级反应反应速率与反应物浓度无关而受它种因素影响而改变的反应称为零级反应xtk图示

零级反应x与时间关系关系式：

积分后得：

反应半衰期与初浓度成正比，初浓度愈大，半衰期愈长5．活化能与速率常数的关系活化能越高，反应的速率就越慢；活化能越低，反应的速率就越快4．各级反应的特征6/16.酶酶促反应动力学A.中间络合物学说1．底物浓度与反应速度的关系曲线在酶浓度不变的条件下测定图示：底物浓度对酶催化反应初速率的影响(1)底物浓度较低是表现为一级反应

(2)底物浓度升高到一定浓度时，反应速率不再按正比例升高，表现为混合级反应(3)底物浓度达到相当高时，底物浓度对反应速率的影响变小，最后几乎没有影响，表现为零级反应2．解释(1)

[酶]恒定时，当[S]很小时,酶未被底物饱和，V取决于[S](2)

[S]升高，ES生成也越多，而反应速度取决于[ES]，故V也随之增高(3)

[S]相当高时，E被饱和了，[ES]不会增加，故V也不增加了中间络物学说被许多实验证明6.4

酶动力学6/16.酶B.米氏反应动力学1．米氏方程成立的前提(1)

反应速度为初速度，此时反应速率与酶浓度呈正比关系，避免了反应产物以及其他因素的干扰

(3)

符合质量作用定律2．米氏方程的推导(1)

1913年Michaelis和Menten在前人工作的基础上，根据酶反应的中间复合物学说假定E+S

ES迅速建立平衡，[S]>>[E]，ES分解成产物忽略不计，推导出一个数学方程，表示了[S]与酶反应速度之间的关系，通常称为米氏方程

式中：v为反应速率Vmax为酶完全被底物饱和时的最大反应速度[S]为底物浓度

Ks为ES的解离常数(底物常数)酶促反应动力学6/16.酶(2)

1925年Briggs和Haldane提出了稳态理论，对米氏方程的推导过程第一步：酶与底物形成酶-底物复合物第二步：ES复合物分解形成产物，释放出游离酶二步反应都是可逆的，正反应和逆反应的速率常数分别为k1、k2、k3、k4所谓稳态是指复合物ES在不断地生成和分解，当分解的速度和生成的速度相当时，达到一种平衡状态，系统内[ES]浓度不变

图示：

酶促反应过程中各种浓度与时间关系曲线(虚线之间为稳态)对米氏方程做了一项重要的修正，酶促反应分两步进行2．米氏方程的推导6/16.酶①在稳态下，米氏方程推导过程因[S]>>[E]，所以[S]-[ES]≈[S]，(1)式改写成：

(1)(2)

(3)

(2)

1925年Briggs和Haldane提出了稳态理论，对米氏方程的推导过程2．米氏方程的推导6/16.酶②在稳态下，ES的生成速率和ES的分解速率相等，即(2)和(3)相等

经整理得：用Km表示k1、k2、k33个常数的关系(4)(5)将(4)代入(4)，得：(6)将(6)式变换后得到稳态时的[ES]：(7)(2)

1925年Briggs和Haldane提出了稳态理论，对米氏方程的推导过程2．米氏方程的推导6/16.酶将(10)式代入(9)式，即得：②在稳态下，ES的生成速率和ES的分解速率相等，即(2)和(3)相等因酶反应速率(v)与[ES]成正比，即(8)将(7)代入(8)，得：(9)因[S]>>[E]，E被S饱和，形成ES，当[ES}=[E]时，酶反应速度达到最大，即：(10)(11)(2)

1925年Briggs和Haldane提出了稳态理论，对米氏方程的推导过程2．米氏方程的推导6/16.酶3．解读米氏方程各种参数(1)米氏常数的意义①Km值可以帮助推断某一代谢反应的方向和途径催