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2016/2/10
第2章 >>第2节 简单酶催化反应动力学
七、动力学参数的求取
（2）Hanes-Woolf法(简称H-W法)
◆ Catalytic characters of Enzyme
1) Highly specific ; 2) High efficiency ;（催化效率表示）
3) Reaction in normal atmosphere and room temperature ; 4) Enzyme denatured and catalytic activity lowered.
(1)Cs<<Km
rS rP rP,max C S K m CS rmax C S KC S Km
.
B
C
.A
O
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() Cs与
Km数量关 系介于两者 (2-17) 之间
一级反应.Km很大时,大多 数E游离,[ES]少,欲提反应 速度,提高Cs
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k2CE 0CS rP,maxCS rP KS CS KS CS
（2-5）
Miechaelis-Menten方程
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第2章 >>第2节 简单酶催化反应动力学
（3） Miechaelis-Menten方程的讨论
k2CE 0CS rP,maxCS rP KS CS KS CS
∝ ??
rS——底物S的消耗速率mol/(L.s)
产物生成速率可表示为：
rP=k2C[ES]
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C[ES]如何求？
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第2章 >>第2节 简单酶催化反应动力学
四、 Miechaelis-Menten方程 （1）Michaelis平衡态假设
k2 E S ES EP k -1 k1
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第2章 >>第2节 简单酶催化反应动力学
六、M-M方程动力学特征
rmaxCS rP 或rS K m CS K m CS rP,maxCS
(2)Cs>>Km
rS rmax
曲线?
曲线点Cs=Km 时r=??
零级反应.因为Km很小,大多 数E复合,游离E少,因而提高 Cs,也不能提高反应速度
是标量 ，无方向性，都是正值。
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第2章 均相酶催化应动力学>>回顾
R P
◆反应速率表示式
R P
d[R ] rR R dt P
d[R ] rR dt
d [R ] d [ P ] r rR p dt dt d[ P] eEr p fF gG hH dt
k1CECS k1CES
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（2-2）
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第2章 >>第2节 简单酶催化反应动力学
（2） Miechaelis-Menten方程的推导
即 ： CE
k1C[ ES ] k1CS
KS
C[ ES ] CS
（2-3）
k 1 KS k1
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第2章 >>第2节 简单酶催化反应动力学
五、 Briggs-Haldance方程
Miechaelis-Menten方程的适应条件:复合物ES生成产物的速 率远小于分解成酶与底物的速率。若这一条件不能满足,则M-M的 平衡假设不适用。
1、拟稳态假设
1925年， Briggs 和 Haldance 提出了拟稳态假设：认为在酶促 反应过程中，反应的中间体ES（酶-底物复合物）的浓度不随反应 时间而变化，即在酶促反应过程中，反应的中间体ES的浓度处于 稳定的状态，称“稳定态理论”。
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第2章 >>第2节 简单酶催化反应动力学
五、 Briggs-Haldance方程 3、B-H方程的讨论 ◆米氏常数与解离常数
k 1 KS k 1
k1 k 2 k 2 Km KS k1 k1
若k2<<k-1，km=kS，说明什么？？ 生成产物的速率大大慢于酶-底物复合物的分解速率。说明复 合物结合力很弱。
反应进度
d 1 dnB ( ) dt B dt
通常定容反应，反应速率为：
1 d 1 dcB 1 dnB / V r V dt B dt B dt
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第2章
均相酶催化应动力学>>回顾
◆反应速率如何求？（实验图解法）
如何绘制动力学曲线???
ln
cA,0 cA
k1t
或

x
0
dx (a x)

t
0
k1dt
a ln k1t ax
令
y x/a
1 ln k1t 1 y
当
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y =1 时 2
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t1/ 2 = ln2/k1
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第2章 均相酶催化应动力学>>回顾
◆反应机理 假定反应进行一段时间后，体系基本处于稳态，这时，
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用各种物理性质测定方法(旋光、折 射率、电导率、电动势、粘度等)
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第2章 均相酶催化应动力学>>回顾
◆速率方程
反应速率只与反应物浓度的一次方成正比的反应称 为一级反应。 一级反应的微分速率方程 反应： A P
t 0 cA,0 a
将（2-6）代入下式：
C ES C E 0CS K m CS
（2-6）
rP k2C[ ES ]
得：
k2CE 0CS rP , maxCS rP K m CS K m CS
式中
k1 k 2 Km ——米氏常数；mol/L k1
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第2章 >>第2节 简单酶催化反应动力学
三、动力学方程
上述机理下的动力学方程??
k2 E S ES EP k -1 k1
dC s 1 dn s rs V dt dt ∝ ??
1 dn P dC P rP V dt dt
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第2章 >>第2节 简单酶催化反应动力学
五、 Briggs-Haldance方程 2、B-H方程的推导
由拟稳态假设：
dC[ ES ] dt k1CE CS k 1C[ ES ] k 2C[ ES ] 0
k2 E S ES EP k -1 k1
式中：Ks ——酶与底物复合物的解离常数
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第2章 >>第2节 简单酶催化反应动力学
（2） Miechaelis-Menten方程的推导 根据假设（3），有：总酶量：
CE 0 CE C[ ES ]
（2-4）
联立（2-1）、（2-2）、（2-3）有
两个动力学参数，Ｋs和rP,max ◆ Ks ——酶与底物复合物的解离常数
KS k1 Cs CE k1 C[ ES ]
当rP=rP,max/2 有Ｋs＝Ｃs Ks表示酶与底物作用的特性．
◆ rP,max最大的酶促反应速率
rP,max k2CE 0
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表示全部的酶都呈复合物状态时的 反应速率．k2含义？？
生化工程电子教案
化学与生命科学学院
第2章
均相酶催化应动力学
酶反应的基本特征 单底物酶反应动力学 有抑制的酶催化反应动力学
复杂酶反应动力学
影响催化反应速率的因素
酶失活反应动力学
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第2章
均相酶催化应动力学>>回顾
1、化学动力学的有关内容？
化学动力学的研究对象、反应速度和速率区别、反应 速率表示式、反应速率如何求？（微分式和图解法）、 速率方程、反应机理。
2) Enzyme doesn’t change the direction and balance.
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第2章 >>第2节 简单酶催化反应动力学
一、什么是简单的酶催化反应
一种底物参与的不可逆反应
如：酶的催化水解反应； 异构化反应
二、活性中间复合物学说
各中间产物的浓度可认为保持不变，这种近似处理的方法
称为稳态近似，一般活泼的中间产物可以采用稳态近似。
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第2章 >>第1节 酶催化反应的基本特征
◆酶 具有催化活性的大分子生物物质，其物质组成是蛋白质。
在多数酶促反应中，酶以游离状态参与催化反应。——均相的酶 促反应，且多数是在液相中进行反应。
◆在反应过程中，限制反应速度的反应是ES到E+P这一 步反应；(1) ◆E+S到ES的反应在整个过程中始终处于动态平衡；(2)