表面效应：防止在底物与酶之间形成水化 膜， 有利于酶与底物的接触。
第四节
酶促反应动力学
Kinetics of Enzyme-Catalyzed Reaction
酶促反应动力学
概念
研究酶促反应速率及其影响因素
用反应初速率来代表，即初始底物浓度被 消耗5﹪以内的速率。
酶促反应速率的影响因素
底物浓度、酶浓度、pＨ、温度、 激活剂和抑制剂等
二、酶促反应的机制
（一）酶-底物复合物的形成与诱导契合假说
酶底物复合物
E+S
ES
E+P
*诱导契合假说(induced-fit hypothesis)
酶与底物相互接近时，其结构相互诱导、 相互变形和相互适应，进而相互结合。这 一过程称为酶-底物结合的诱导契合假说 。
（二）酶促反应的其它机制
邻近效应与定向排列：类似分子内的反应。 多元催化：酶具有酸、碱双重催化作用。
酶的命名：
1. 酶的习惯命名 2. 酶的系统命名
第二节
酶的分子结构与功能
The Molecular Structure and Function of Enzyme
一、酶的分子组成
1.单纯酶
仅由氨基酸残基构成
2.结合酶
还含有非蛋白质部分
酶蛋白 + 辅助因子
(无催化活性) (无催化活性)
全酶
(有催化活性)
各部分在催化反应中的作用
酶蛋白决定反应的特异性 辅助因子决定反应的类型与性质
辅助因子
组成 分类
金属离子 常或见： K+、Na+、Mg2+、 小分子C有u2+机、化Zn合2+、物Fe2+
常见：维生素及其衍生物
辅基
辅酶
常见： K+、Na+、Mg2+、 Cu2+、 Zn2+、Fe2+
金属离子的作用 稳定酶的构象； 参与催化反应，传递电子； 在酶与底物间起桥梁作用； 中和阴离子，降低静电斥力等。
酶
第一节 概述
一、酶的概念
酶(enzyme) 是由活细胞产生的、具有高效催
化能力，高度专一性的生物催化剂。
大多数酶的化学本质为蛋白质， 少数RNA和DNA也有催化作用。
限速酶/关键酶。
二、酶的命名及分类
酶的分类
1. 氧化还原酶类 2. 转移酶类 3. 水解酶类 4. 裂解酶类 5. 异构酶类 6. 合成酶类
FAD（黄素腺嘌基
辅酶A（CoA）
烷基
钴胺素辅酶类
氨基
磷酸吡哆醛
二氧化碳
生物素
甲基、甲烯基、甲炔基、 四氢叶酸 甲酰基等一碳单位
尼克酰胺（维生素PP）之一
尼克酰胺（维生素PP）之一
维生素B2（核黄素） 维生素B2（核黄素） 维生素B1（硫胺素） 泛酸 维生素B12 吡哆醛（维生素B6之一） 生物素 叶酸
高度的特异性/专一性
一种酶仅作用于一种或一类化 合物, 或一定的化学键, 催化一定的 化学反应并生成一定的产物。
1. 绝对特异性 2. 相对特异性 3. 立体异构特异性
可调节性
对酶含量（生成量与降解量）的调节 对酶催化效力(酶活性)的调节 酶与代谢物的区域化，同工酶等
大方向：总活性增强 总活性减弱
(一)米－曼氏方程式
依据： 中间产物学说
E + S K1 ES K3 E + P
K2
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(Michaelis equation)。
V = Vm[S] K m + [S]
[S]：底物浓度 V：不同[S]时的反应速度 Vmax：最大反应速度(maximum velocity) Ｋm：米氏常数(Michaelis constant)
V = Vm[S] K m + [S]
•当 [S] << Km时,
V = Vm [S] Km
•当 [S] >> Km时, V ≌ Vm
零级反应 非正比关系
一级反应
底物浓度对反应速度的影响
二、酶的活性中心(active center)
酶是生物大分子，其分子体积比底 物分子体积要大得多。
在反应过程中，酶与底物的结合只 限于酶分子中一部份较小的部位。
与底物直接结合，并催化底物发生 化学反应的部位，称为酶的活性中心。
活性中心以外 的必需基团
结合基团
底物 催化基团 活性中心
活性中心内的必需基团
结合基团 (binding group) 与底物相结合
催化基团 (catalytic group) 催化底物转变成产物
活性中心外的必需基团
位于活性中心以外，维持酶活性中心 应有的构象所必需。
第三节
酶促反应的特点与机制
The characteristic and Mechanism of Enzyme Action
V Vmax
[S]
当底物浓度较低时 反应速率与底物浓度成正比；反
应为一级反应。
V Vmax
[S]
随着底物浓度的增高 反应速率不再成正比例加速；反
应为混合级反应。
V Vmax
[S]
反应速率达最大速率Vmax ；零级反应。 反应体系中所有的酶的活性中心均被底 物饱和，形成中间复合物（ES）。 所有的酶均有此饱和现象，只是达到饱 和时所需的底物浓度不同。
常见：维生素及其衍生物
小分子有机化合物的作用 在反应中起运载体的作用，传
递电子、质子或其它基团
某些辅酶（辅基）在催化中的作用
转移的基团
小分子有机化合物（辅酶或辅基）
名称
所含的维生素
氢原子（质子）
NAD＋（尼克酰胺腺嘌呤二核 苷酸，辅酶I
NADP＋（尼克酰胺腺嘌呤二 核苷酸磷酸，辅酶II
FMN（黄素单核苷酸）
催化剂的共性
1. 加快反应的速度，而反应前后没有 质和量的改变
2. 只能催化热力学上允许进行的反应
3. 只能加速可逆反应的进程，而不能改 变反应的平衡点
4. 作用的机理都是降低反应的活化能
一、酶促反应的特点
高效率
•比非催化反应高108～1020倍； •比一般催化剂高107～1013倍
酶可极大地降低反应所需的活化能 酶与一般化学催化剂降低反应活化能示意图
一、底物浓度对反应速率的影响
研究前提
I. 单底物、单产物反应 II. 酶促反应速率一般用单位时间内底物的消耗量和产物的生成量来
表示 III. 反应速率取其初速率
在其他因素不变的情况下，底物浓度对反应速 率的影响呈矩形双曲线关系。
V
反 应 初 速 度
0
底 物 浓 度 [S]
反应初速率随底物浓度变化曲线