得到 平行直线: 增加第2底物的浓度, Km和Vmax同步增 加(对于第1底物)
酶的抑制作用
A.不可逆抑制
✓ 抑制剂与酶以共价键结合 ✓ 不能用透析、超滤方法除去抑制剂 ✓ 酶的修饰抑制
B.可逆抑制
✓ 抑制剂与酶以非共价键结合 ✓ 能用透析、超滤方法除去抑制剂，而使酶的活性恢复 ✓ 三种类型
①竞争性抑制
- 可以测定每一种底物（A或B）的Km，通过饱和[B]而改变[A]测定A的 KAm，和饱和[A]而改变[B]测定B的KBm
- BiBi反应的2种类型:
i) 序列反应：在任何产物释放之前，两种底物必须先结合到酶上
有序反应: 按照一定顺序前后结合两种底物和按前后顺序释放两种产物 随机反应: 两种底物与酶的结合及两种产物与酶的分离没有固定顺序
✓抑制剂与底物相似，可以竞争性地与酶的活性中心结合 ✓增加底物的浓度可以解除抑制
②非竞争性抑制
✓抑制剂与底物不相似，抑制剂是与活性中心外结合位点结合 ✓可形成酶-抑制剂-底物三元复合物
③反竞争性抑制
✓酶与底物先结合，然后再与抑制剂结合
可逆抑制与不可逆抑制的区别
[I]↑ [I]↑
v0
v0
v0
0
[E]
阴离子(少数) ➢Cl-等
有机小分子(少数) ➢胆汁酸盐等
酶促反应的中间络合物学说
1. 酶（E）的结合基团结合底物（S）形成酶-底物复合物（E-S）
E+S E-S
2. 酶的催化基团催化底物(S)形成产物(P)，E-S转变为E-P
E-S E-P
3. 酶的结合基团释放产物P，E-P形成E和P
E-P E + P
B.可逆抑制
✓ 抑制剂与酶以非共价键结合 ✓ 能用透析、超滤方法除去抑制剂，而使酶的活性恢复 ✓ 三种类型
①竞争性抑制
✓ 抑制剂与底物相似，可以竞争性地与酶的活性中心结合 ✓ 增加底物的浓度可以解除抑制
②非竞争性抑制
✓ 抑制剂与底物不相似，抑制剂是与活性中心外结合位点结合 ✓ 可形成酶-抑制剂-底物三元复合物
速
取决于底物浓度（一级反应）
度
底物浓度
米曼氏方程
当 [S] << Km, 分母[S] 可以忽略不计
V0 =
Vmax [S] Km + [S]
当 [S] >>Km, Km可以忽略不计
令V0=Vmax/2， 则Km=[S] 即 Km是初速度为最大反应 速度一半时的底物浓度
米曼氏方程
Km的意义
1. Km是酶的一个特征性常数
主要方向 6. 如果代谢途径各酶的Km值已知， Km值最大的酶是限速酶
底物浓度与反应速率
Km的测定
1.理论上，只要连续测定出对应底物的化学反应速度，并增加底物
的浓度使反应到达最大速度，通过作图就可以测定出Km
① 但事实上要得到Vmax，需要很大的底物浓度，即使将底物
浓度增加到很大，也只能趋近于Vmax，而导致Km不精
3.嗜热细菌 TaqDNA聚合酶
70℃ 93 ℃不失活
用于PCR
pH与酶促反应
木瓜蛋白酶
胆碱酯酶
胃蛋白酶
胰蛋白酶
激活剂与酶活性
凡能增强酶活性的物质称为激活剂 ➢必须激活剂 • 激活剂与酶结合后酶才有活性 ➢非必须激活剂 • 激活剂与酶的结合使酶活性由弱变强
金属离子(多数) ➢Mg2+、K+、Mn2+等
– v=k·c蔗糖·c水 – 由于水>>蔗糖,因此水的影响忽
略 – 则v=k·c蔗糖
2.二级反应
–符合v=k·c1·c2的反应 •双分子反应
3.零级反应
–反应速率与反应物无关的反应
底物浓度与反应速率
中间络合物学说
1. 酶（E）的结合基团结合底物（S）形成酶-底物复合物（E-S）
E+S E-S
2. 酶的催化基团催化底物(S)形成产物(P)，E-S转变为E-P
E-S E-P
3. 酶的结合基团释放产物P，E-P形成E和P
E-P E + P
底物浓度与反应速率
中间络合物学说
浓
底物浓度
度
产物浓度
酶浓度
酶-底物浓度
时间
底物浓度与反应速率
中间络合物学说
最大速度
底物浓度很大时，E全部 被饱和，反应速率取决于 E浓度，与底物浓度无关， （零级反应）
底物浓度增大后，反应速率取决 于S和E-S浓度（混合级反应）
③反竞争性抑制
✓ 酶与底物先结合，然后再与抑制剂结合
抑制剂与酶活性
三种可逆抑制的区别
类型 竞争性抑制 反竞争性抑制 非竞争性抑制
Vmax 不变 减小 减小
Km 增加 减小 不变
温度与酶活性
最适温度
1.在最适温度以下,温 度升高,活化分子数 增多,酶活性提高
2.在最适温度以 上,温度升高, 酶变性失活
ii) 乒乓反应: 在所有底物完全结合之前即有产物释放
基团转移反应：第一个底物与酶结合，功能基团转移至酶分子并释放第一 个产物，然后第二个底物与酶结合，结合在酶分子上的功能基 团转移至第二个底物，最后释放第二个产物
抑制剂与酶活性
A.不可逆抑制
✓ 抑制剂与酶以共价键结合 ✓ 不能用透析、超滤方法除去抑制剂 ✓ 酶的修饰抑制
BiBi 反应能用米氏方程近似地研究：
- 可以测定每一种底物（A或B）的Km，通过饱和[B]而改变[A]测定A的 KAm，和饱和[A]而改变[B]测定B的KBm
- BiBi反应的2种类型:
i) 序列反应：在任何产物释放之前，两种底物必须先结合到酶上
有序反应: 按照一定顺序前后结合两种底物和按前后顺序释放两种产物 随机反应: 两种底物与酶的结合及两种产物与酶的分离没有固定顺序
作图
3.通过截距计算Vmax和Km
双底物反应
Bisubstrate reactions
例如，包含由一个分子将功能基团转移至另一个分子的反应
己糖激酶
ATP + 葡萄糖
ADP + 葡萄糖-6-磷酸
一般形式： A + B
P+Q
如果有2个底物和2 个产物，称为 “BiBi”
BiBi 反应能用米氏方程近似地研究：
最适温度
1.植物细胞酶 40~50℃
2.动物细胞酶 35~40℃
3.嗜热细菌 TaqDNA聚合酶
70℃ 93 ℃不失活
用于PCR
pH与酶活性
木瓜蛋白酶
胆碱酯酶
胃蛋白酶
胰蛋白酶
激活剂与酶活性
凡能增强酶活性的物质称为激活剂 ➢必须激活剂 • 激活剂与酶结合后酶才有活性 ➢非必须激活剂 • 激活剂与酶的结合使酶活性由弱变强
2. ESI不能解离产生P和E，因 此Vmax减小
酶的可逆抑制
非竞争性抑制
V0
Vmax减小
Vmax减小 Km不变
Km不变
[S]
酶的可逆抑制
三种可逆抑制的区别
类型 竞争性抑制 反竞争性抑制 非竞争性抑制
Vmax 不变 减小 减小
Km 增加 减小 不变
酶的不可逆抑制
酶 青霉素
糖肽转肽酶 青霉素-酶复合物
化学动力学基础
反应分子数
1.单分子反应：
– 仅有1种反应分子参加的反应 – A→P，如同分异构 – v=k·c – v反应速度，k反应速率常数，c
反应物浓度
2.双分子反应
– 有2种反应分子参加的反应 – A+B→P+Q – v=k·c1·c2
反应级数
1.一级反应
–符合v=k·c的反应 •单分子反应 •蔗糖+水→葡萄糖+果糖
有机磷
有机磷-酶复合物
常见的不可逆抑制剂
有机磷化合物 有机贡、砷化合物 重金属盐 烷化试剂 氰化物、CO
温度与酶促反应
最适温度
1.在最适温度以下,温 度升高,活化分子数 增多,酶活性提高
2.在最适温度以 上,温度升高, 酶变性失活
最适温度
1.植物细胞酶 40~50℃
2.动物细胞酶 35~40℃
乒乓反应
A
P
B
Q
E （EA－E’P）
E’
（E’B－EQ） E
a.第1个底物A结合于酶E形成EA，A的功能基团转移至E形成E’P， E’P释放P形成E’
b.E’与第2个底物B结合形成E’B，E’的功能基团转移至B形成EQ，EQ 释放Q重新生成E
双底物反应
乒乓反应 氨基酸的氨基转移反应
谷氨酸
酶-磷酸吡哆醛复合物E
天冬氨酸
α酮戊二酸
酶-磷酸吡哆胺复合物E’
草酰乙酸
双底物反应
序列反应与乒乓反应的区别
序列反应(2种类型)
增加 [B]
乒乓反应
增加 [B]
_1_
_1_
[A]
[A]
在不同的固定浓度[B]情况下改变 [A]
交叉直线 交叉点在负侧 ① 交叉点在横坐标以上 ② 交叉点在横坐标线上 ③ 交叉点在横坐标以下
在不同的固定浓度[B]情况下改变 [A]
米曼氏方程
Michaelis-Menten方程
V0 初速度 Vmax 最大速度 [S]底物浓度 Km 米氏常数
米曼氏方程
最大速度
底物浓度很大时，E全部 被饱和，反应速率取决于 E浓度，与底物浓度无关， （零级反应）
底物浓度增大后，反应速率取决 于S和E-S浓度（混合级反应）
初
底物浓度很小时，反应速率
2. Km可近似地表示酶与底物的亲和力
① Km越小，表示酶与底物的亲和力越大 ② Km越大，表示酶与底物的亲和力越小
3. 如果一个酶有多个底物，则Km最小的底物是该酶的最适底物 4. 若已知Km，就可计算出在某一底物浓度时，V0相当于Vmax的