诊断酶学赵敏
(二)Vmax
Vmax表示在一定酶量下的最大反应速率, 即酶完全被底物饱和时的反应速度,与酶浓度 呈正比。在酶的浓度不变时,对于特定底物而言, Vmax也是一个常数。
(三)Km和Vmax的测定 将米-曼氏方程进行倒数处理,而
转换成直线方程为:
1 Km [S] Km 1 1 Vo Vamx[S] V max [S] V max
Vmax[S] VO =
Km +[S]
6.如一个酶催化正逆两个方向,测定正逆两个 方向底物的Km及底物浓度,可大体推测该酶在 体内催化反应的方向及其催化效率。 7.在代谢酶系中,当一组酶催化连续的代谢反 应时,如已知各酶的Km及其相应底物的浓度, 有助于寻找代谢的限速步骤。一般Km值最大的 酶所催化的反应为该酶系的限速步骤。
1、酶浓度
在[S]>> [E]时,酶促反应随酶浓度 的增加而增加,即反应速率与酶的浓度成正比。
病理情况下,酶浓度过高时,底物过早而且 过多的被消耗,影响酶活性的测定,故需用生理 盐水或其它缓冲液进行适当的稀释,但要注意稀 释对测定结果的影响,如低酶浓度时,酶易解离 为单体,常比多聚体更易失活。
2、底物的种类和浓度
的可调节性。
常用术语
酶促反应: 由酶所催化的反应
酶活性: 酶催化化学反应的能力
底物:
酶催化所作用的物质
产物:
酶促反应的生成物
酶的特异性:酶对作用物的选择性
激活剂: 加速酶促反应的物质
抑制剂: 减慢甚至终止酶促反应的物质
2、酶的结构与功能
单纯酶:由约100~10000个氨基酸肽键相连而成
酶
结合酶 蛋白质——酶蛋白
Vmax[S] VO =
Km +[S]
3.如已知酶的Km,可计算某一底物浓度时反应速率v 和最大速率Vmax的比值,并可推知酶的活性中心被底 物饱和的分数。同样,如要求v和Vmax有一定的百分 比,也可算出所需底物浓度为其Km的多少倍。 4.利用工具酶来测定体液中某一成分的浓度或某一 酶的催化活性浓度时,可根据米-曼氏方程或其衍变 方程式来计算工具酶的用量。 5.测定Km值可鉴别不同来源但催化相同反应的酶是 同一种酶或是同工酶。
1 Km [S] Km 1 1 Vo Vamx[S] Vmax [S] Vmax
1 Vo
1/Vmax
斜率= Km V max
1 -
Km
0
双倒数作图法
1 [S]
三、酶促反应的影响因素及反应条件的选择
1、酶浓度 2、底物的种类和浓度 3、缓冲液的种类、离子强度和pH 4、温度 5、激活剂与抑制剂 6、其它
对结合酶来说,辅酶或辅基参与酶活性 中心的组成。
二、酶的催化作用机制
1、活化能 2、酶降低活化能的作用机制
酶通过与底物形成一种或多种中间 复合物来降低反应的活化能
三、酶的命名、分类与编号
第二节 酶促反应动力学
一、酶促反应
E+S
K1K2ES来自K-1酶 底物
酶-底物复合物
E+P
酶 产物
米-曼氏方程
一般选择Km最小 的最适底物,酶测定 时底物浓度最好为Km 的10~20倍。
零级反应 一级反应
(三) 缓冲液的种类、离子强度和pH
酶与底物结合的能力,酶的催化活性,会 受不同pH的影响,只有在最佳缓冲系统内才能 充分表达。各种酶都具有使酶促反应速率最大 时的pH,即最适pH。一般来说,动物酶多在 6.5~8.0之间。但ACP反应的最适pH为4.0~7.0 而ALP则为9.0 ~ 10.0。
最适pH并非酶的特征性常数,易受缓冲液的种类、离子 强度及底物浓度不同等因素影响。临床酶学测定时发现, 用不同种类的缓冲液配制相同pH介质所测酶活性并不相同。 缓冲液的离子强度也可影响酶的活性。必须强调的是,各 种体液样品本身也是缓冲液,和底物混合后不一定维持原 来pH,也会影响酶活性测定结果,所以应严格掌握测定样 品与底物的用量比例,一般样品在总体积中的比例应不超 过10%。此外,缓冲液中的物质不应与分析系统中的任何 物质反应,否则应特别加以说明。
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第六章 诊断酶学
第一节 概述 第二节 酶促反应动力学 第三节 血清酶 第四节 酶活性浓度的测定技术 第五节 酶的免疫化学测定 第六节 同工酶及其亚型测定 第七节 临床常用血清酶、同工酶及其
亚型分析
第一节 概 述
一、酶的组成、结构和功能
1、酶的本质和特性 本质:蛋白质(绝大部分)或核酸(极少数) 特性:极高的催化效率、高度的特异性、催化
辅酶
非蛋白部分——辅因子
辅基
2、酶的结构与功能
酶是蛋白质,具有一、二、三、四级结构 单体酶:只由一条多肽链构成的酶 寡聚酶:由多个相同或不同亚基以非共价键连接的酶 多酶体系:在细胞内存在着许多由几种不同功能的酶
彼此聚合而成的多酶复合物
酶的活性中心
酶的必需基团在一级结构上可能相距很 远,但在空间结构上彼此靠近,组成具有能 与底物结合并起催化反应的特定空间结构区 域,称为酶的活性中心。
(四)温度
酶促反应也有一个最适温度,在其 两侧反应速率都比较低。在达到最适温 度以前,温度每增加10℃,反应速率增 加1~2倍。但温度对酶活性的影响具有 双重性,一方面温度升高可加快酶促反 应;而另一方面温度可能使酶失活。
人体大多数酶的最适温度为37℃左右,超 过42℃酶活性就逐渐降低,至60℃时酶因蛋 白变性而失去活性。反之,酶在20℃以下时 几乎无催化反应。酶的最适温度与底物浓度、 pH、离子强度、保温时间等许多因素有关。
最大反应速率
VO =
反应速 度
Vmax[S] 底物浓度 Km +[S]
米氏常数
(一)Km
Vmax[S] VO =
Km +[S]
若v=0.5Vmax,则Km=[S],可见Km值 等于酶促反应的初速率为最大速率Vmax一 半时的底物浓度。Km值一般在10-6~10-2mol /L之间。Km只与酶的性质有关,而与酶的 浓度无关。
Vmax[S]
Km 意义:
VO = Km +[S]
Km是酶的特征性常数之一,在临床酶学分 析中具有重要意义。
1.1/Km可近似地表示酶对底物的亲和力的大小, Km值越小,表示酶与底物的亲和力越大,反之亦然。
2.如果一个酶有几种底物,则对每一种底物各有 一个特定的Km值,其中Km值最小的底物大都是该酶的 最适底物或天然底物。