酶反应速度
单位时间内底物或产物浓度的变化
测量 单位时间内底物消耗量 或产物增加量 以初速度为准研究反应速度 一般测产物增加量为好
酶浓度的影响
当底物浓度足够多， 且不受其他因素影响时
底物浓度的影响──米氏方程 在其他因素不变的情况下
米氏方程式
V V max[S] Km [S]
当底物浓度很低([S]<<Km)时，
V V max [S] Km
反应速度与底物浓度呈正比 当底物浓度很高([S]>>Km)时，
V V max
底物浓度与反应速度无关
米氏方程式的推导
Байду номын сангаас
中间产物学说 E S k1 ES K3 E P k2 假设 ①测定的反应速度为初速度，产物的生成量极少， 逆反应可不予考虑
共性
只能催化热力学上允许进行的反应 用量少 （细胞中相对含量很低） 改变反应速度，但不改变化学反应平衡点 本身在反应前后性质不变
可降低反应活化能
特性 ①催化效率高（高效性）
一般高106—1013倍
2H2O2 → 2H2O + O2
过氧化氢酶
105M/sec
Fe离子
10-5M/sec
蔗糖 + H2O → 葡萄糖 + 果糖
整理后得
([E] [ES ])[ S] k2 k3
[ES ]
k1
令 ( k2 + k3 ) / k1 = Km [E][S] [ES][S] Km[ES]
[ES] [E][S] Km [S]
由于反应速度取决于单位时间内产物P的生成量
代人得
V k3[E][S ]
V k3[ES]
②[S]足够多， [S]的变化在测定初速度的过程中可忽略不计
[游离酶]=[E]-[ES]
[E]为总酶浓度
ES生成的速度 V1
d[s] dt

k1([E]

[ES
])[S
]
ES分解的速度 V2
反应处于稳态时 ES的生成速度 = ES的分解速度
k1(E [ES])[S] K2[ES] k3[ES]
辅酶与酶蛋白的结合疏松 辅基则与酶蛋白结合紧密
全酶 = 酶蛋白 + 辅因子
↑ 起催化作用
↑
↑
决定专一性、高效性
直接参加反应，传递H、e、原子、某些基团
酶的活性中心
活性部位（中心）和必需基团
必需基团 与酶活性有关的基团
活性中心
酶分子直接和底物结合， 并和酶催化作用直接有关的部位 （有一定空间结构）
活性中心
1.2
酶
酶
ATP+L-谷氨酸 +NH3←→ADP+磷酸
+L-谷氨酰胺
二、 酶的化学本质和结构
酶的化学本质
大多数酶是蛋白质
证据： 对热不稳定
两性
理化因素失活 胶体 能被蛋白酶水解失活 已制得结晶酶
许多酶的AA序列已测知
核酶，主要成分为天然RNA
酶的分子组成
单纯酶
结合酶
蛋白质部分和非蛋白质部分组成 （非蛋白部分：辅基、辅酶、金属离子）
系统命名法
正确底物名称+构性类型+反应性质+酶 D-葡糖酸-δ-内酯-水解酶
两种底物： 名称之间用“∶”分开 L-Ala∶α-酮戊二酸转移酶（氨基转移酶）
氧化还原酶： 供体、受体后+氧化还原酶
（供体在前，受体在后） L-谷氨酸:NAD+氧化还原酶
编号
一些酶的命名举例
推荐名称
系统命名
催化的反应
EC1.4. 谷氨酸脱氢酶 L-谷氨酸:NAD+氧
V max V max[S]
2
Km [S]
Km=[S]
当k2>>k3时
k3可以忽略不计
Km k2 [E][S] Ks k1 [ES ]
L-谷氨酸
1.3
化还原酶
+H20+NAD+←→α-酮
戊二酸+NH3+NADH
EC2.6. 天冬氨酸氨基 L-天冬氨酸:α–酮 L-天冬氨酸+α-酮戊二
1.1
转移酶
戊二酸氨基转移 酸←→草酰乙酸+L-
酶
谷氨酸
EC3.5. 精氨酸酶 L-精氨酸眯基水解 L-精氨酸+H2O←→L-鸟
3.1
酶
氨酸+尿素
EC6.3. 谷氨酰胺合成 L-谷氨酸:氨连接
Km [S]
反应达最大速度时 [E] = [ES]
V max k3[ES] k3[E]
v k3[E][S] 1 [S] V km[S] k3[E] km[S]
V V max[S] Km [S]
Km的意义
Km值等于酶促反应速度为最大速度一半时的底物浓度
当V = ½ Vmax 时
酶的分类
氧化还原酶类 促进氧化还原反应 包括脱氢酶和氧化酶
AH2 + B AH2 + O2
A +BH2 A + H2O2
转移酶类
催化分子间基团转移
AR + B
A + BR
水解酶类
催化水解反应
AR + H2O
AH + BOH
裂解酶类 催化非水解的除去底物分子中的集团及逆反应
AB
A+B
异构酶类 催化异构反应（分子内部排列）
A
B
连接酶类 催化两分子合成一分子，并有ATP参与
A + B + ATP
AB + ADP + Pi (AMP + PPi)
酶的分类编号
EC 1. 1. 1. 27 EC：酶学委员会
↑↑ ↑ 大类
↑
亚亚类中位置（顺序号） 亚亚类
亚类
酶的命名
习惯命名法 底物+酶 反应类型+酶 酶来源+酶
糖酶，脲酶，蛋白酶 水解酶，脱羧酶 胃蛋白酶，唾液淀粉酶，木瓜蛋白酶
蔗糖酶
高2×1012倍
强酸
②高度专一性（专一性，特异性）
结构专一性
绝对专一性 相对专一性
键专一性 基团专一性
立体异构专一性
旋光异构专一性 顺反异构专一性
L-乳酸 → 丙酮酸
乳酸脱氢酶 琥珀酸 → 反-丁烯二酸（延胡索酸）
琥珀酸脱氢酶
③易失活 （对环境条件极为敏感）
反应条件温和
④酶促反应的可调节性
四、 酶反应速度及影响因素
第六章 酶化学
本章重点： 酶的特性、影响因素
酶的概念
一、 酶的概念、命名和分类
酶（enzyme）
由活细胞所产生，以蛋白质为主要成分的生物催化剂。 （具有特殊功能的蛋白质）
广义的生物催化剂虽然包括微生物或动植物细胞和各种细胞器
核酶（ribozyme）： 具有催化作用的RNA
底物（substrate ） 酶促反应（enzyme reaction ）
结合基团 参与和底物结合 催化基团 直接参与催化反应
单纯酶的活性中心 一些AA残基侧链基团，有时主链骨架
结合酶的活性中心 辅酶、辅基上某些结构 + 侧链基团
一级结构相距远，空间结构近
溶 菌 酶 的 活 性 中 心
必需基团
活性中心内
催化基团 结合基团
活性中心外 维持酶构像稳定
三、酶作用特性
与一般催化剂比较（非生物催化剂，无机催化剂）