E-S H + Cl Hg
COOH
E S Hg
COOH + HCl
③重金属盐
如含Ag+、Cu2+、Hg2+、Pb2+等金属盐能使大多数酶失活
④烷化试剂 例 ICH2COOH，ICH2CONH2等
E-S H + I CH2COOH E-S-CH2COOH + HI
⑤ 青霉素
糖肽转肽酶：在细菌细 胞壁合成中使肽聚糖 链交联。
③特征 a反应式
b动力学方面：Vmax降低，但Km值不改变。
2.5 反竞争性抑制（uncompetitive
inhibition）
①概念
酶只有与底物结合后，才能与抑制剂结合。与 抑制剂结合后的三元复合物不能形成产物。
②特征 a反应式：
b动力学方面： Vmax和Km值均降低。
P373
2.6 不可逆抑制（irreversible inhibition） E+I→EI
① 有机磷化合物
化学结构通式:
R1 R2 O P O X O
或
R1
O P R2
O X
R1、R2 : 烷基 ;
X: -F等
有机磷化合物:与酶活直接相关的丝氨酸上的羟基牢固结合， 从而抑制某些蛋白酶及酯酶。
神经毒气DFP 、有机磷杀虫剂
②有机汞、有机砷化合物
与酶中的半胱氨酸残基的巯基作用，抑制含巯基的酶
第9章 酶促反应动力学
研究酶促反应的速率以及影响速率的各种因素
底物浓度对酶反应速率的影响 米氏方程 酶的抑制作用 环境因素对酶反应的影响
1 底物浓度对酶反应速率的影响
1.1米氏学说的提出
① 酶有被底物所饱和的现象
双曲线
② 酶-底物复合物学说(Enzyme-substrate complex)
1903年，Herin-Wurtz
Michaelis-Menton Equation
Km — 米氏常数
Vmax — 最大反应速率
1.2 米氏方程式的推导
3个假设: （1）底物大过量，即[S]》[E] （2）P浓度极小，忽略 E + P
k4
ES
这步反应
（3）稳态假设：ES的生成速度和ES的分解速度 相等， [ES] 为常数，达到稳态。
与活性部位丝氨酸羟基 共价结合，使酶失活， 影响肽聚糖链交联， 导致细菌细胞壁合成 受阻，细菌生长被损 害。
3 环境因素对酶反应的影响
温度 pH值 激活剂 抑制剂
① 温度对酶反应的影响
最适温度（optimum temperature ）：受底物的种类、浓度, 溶液的离子强度, pH, 反应时间等的影响。
名词解释
米氏常数（Km，Michaelis-Menton constant） 抑制作用（inhibition） 可逆抑制作用（reversible inhibition） 不可逆抑制作用（irreversible inhibition） 竞争性抑制作用（competitive inhibition) 非竞争性抑制作用（noncompetitive inhibition） 反竞争性抑制作用（uncompetitive inhibition））
可逆的抑制作用： 竞争性抑制、非竞争性抑制、反竞争性抑制。
2.3 竞争性抑制作用（competitive inhibition)
① 概念：抑制剂与底物竞争酶的结合部位，从而影响
了底物与酶的正常结合。 最常见的一种可逆抑制作用。
② 原因：
抑制剂与底物的结构类似，与酶可形成可逆的复合物，但 此复合物不可能分解成产物，酶反应速率下降。 增加底物浓度可解除这种抑制。 动画
FH2合成酶
细菌：
FH2
FH2还原酶
FH4
对氨基苯磺胺与PABA两者竞争FH2合成酶 细菌： PABA
FH2合成酶
FH2
FH4
抗菌增效剂TMP与FH2相似，抑制细菌FH2还原酶
细菌：
PABA
FH2合成酶
FH2
FH2还原酶
FH4
2.4 非竞争性抑制作用 （noncompetitive
inhibition）
将（4）代入（3）
得：
当反应体系中的底物浓度极大，而使所有的酶分子都 以ES形式存在时，反应速度达到最大值（即最大反应 速度，V）。
将（6）代入（5）
得：
米氏方程式
Km--米氏常数（Michaelis-Menton constant）
表明当已知Km和Vmax时，酶反应速率与底物浓 度的定量关系。
③ 竞争性抑制的特征 a 反应式：
EI + S
ESI
b动力学方面 : Vmax不变，但Km增大 。
④ 竞争性抑制的临床应用意义
磺胺类药物：对氨基苯磺酰胺 磺胺类药物有抑制细菌生长繁殖的作用，而不伤害人和畜禽。 叶酸和二氢叶酸是四氢叶酸的前体。（二氢叶酸合成酶）
PABA
人：
叶酸 FH2还原酶 叶酸还原酶 FH2 FH4 （食物） PABA
1.4 米氏常数的求法
双倒数作图法（Lineweaver-Burk作图法）
以1／[S]为横坐标， 以1／v为纵坐标作图 缺点： 实验点过于集中于直线的左端， 作图不易十分准确。
2 酶的抑制作用
2.1 抑制作用
失活作用（inactivation）：酶蛋白变性而引起
活力丧失。 变性剂对酶无选择性。
抑制作用（inhibition）：酶的必须基团化学性
1.3米氏常数的意义
① Km是酶的一个特征常数。 Km的大小只与酶的性质有关，而与酶浓度无关。 鉴别酶：25℃，最适pH的Km值 ② Km可以判断酶的专一性和天然底物。
酶的最适底物或天然底物： Km值最小的底物
酶对底物亲和力的大小：1/ Km 最适底物的亲和力（1/ Km）最大， Km最小,达最大反 应速率一半时所需要的底物浓度愈小。
质的改变，引起酶活力降低或丧失。但酶未变性。 一种抑制剂只能使一种酶或一类酶产生抑制作用。
2.2 分类—根据抑制剂与酶作用方式及是否可逆
不可逆的抑制作用（irreversible inhibition）： 抑制剂与酶的必须基团以共价键结合而引起酶活力 丧失，不能用透析、超滤等物理方法除去抑制剂 而使酶复活。 可逆的抑制作用（reversible inhibition） ： 抑制剂与酶的必须基团以非共价键结合而引起酶活 力丧失，能用透析、超滤等物理方法除去抑制剂 而使酶复活。
Km的物理意义
Km值是当酶反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度。 单位是底物浓度的单位，一般用mol/L或mmol／L表示。 计算：底物浓度—反应速度
底物浓度较低时， [S]《 Km，米氏方程式的分母中[S]一项 可以忽略不计，得： 反应速度与底物浓度成正比， 符合一级反应。
在底物浓度很高时，[S]》Km，米氏方程中，Km可以忽略不 计，得 反应速度与底物浓度无关， 符合零级反应——测定酶活力
酶促反应分两步进行：
第一步：酶与底物作用，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。
酶与底物生成ES的速度为：
ES分解的速度为：
注：
当整个反应体系处于稳态时，[ES]生成 速度（V1）等于ES分解速度（V2）：
令:
用[Et]代表酶的总浓度，则
将（2）代入（1）
得：
∵酶促反应速度v取决于ES转换为E+P的速度
•无机离子 金属离子：如Na+、K+、Mg2+、Ca2+Zn2+、 Fe2+等。 ①选择性 ② 有的金属离子可以互相替代
③ 有的离子间有拮抗作用
④浓度要适中 阴离子：如Cl-、Br-等 氢离子
• 有机分子
某些还原剂如Cys、GSH等 EDTA
• 具有蛋白质性质的大分子
无活性的酶原
激活作用 有活性的酶
①概念：底物和抑制剂同时与酶结合，两者没有竞争作用。
抑制剂（I）和底物（S）可以同时结合在酶分子（E）的不同 部位上，形成ESI三元复合物。但是，中间产物ESI三元复 合物不能进一步分解为产物,酶活力降低。
动画
②原因
抑制剂的结构可与底物毫无相关之处 如亮氨酸是精氨酸的一种非竞争性抑制剂
加入大量底物不能解除非竞争性抑制剂对酶活性的抑 制。这是不同于竞争性抑制的一个特征。
③ 快速平衡学说
1913年Michaelis和Menten
Leonor Michaelis 1875-1949
提出米氏方程
Ks为ES的解离常数
Maud Menten 1879-1960
④ 稳态理论（Steady State ）
Briggs and Haldane in 1925
修正
Km=（k2+k3）/k1
② pH对酶反应的影响
反反 应应 速速 度 度
0
6 最适pH
810pHFra bibliotekpH最适pH（optimum pH）:受到底物的种类、浓度、 缓冲液 的种类等影响。
胃蛋白酶
胃黏膜
过氧化氢酶
精氨酸酶
phosphatase
碱性磷酸酶
③ 激活剂对酶反应的影响
激活剂（activator)：凡是能提高酶活性的物质。