酶-3影响酶催化作用的因素.ppt
上节课复习,1、酶的活性中心与必需基团 2、酶原与酶原的激活 3、同工酶 4、酶的作用机制 5、 酶的调节 （1）活性调节： 变构调节 、化学修饰调节 （2）含量调节 6、命名、分类 7、催化作用的特点 催化剂一般特点 高效性、特异性、可调节性、不稳定性,第三节 影响酶促反应速度的因素Kinetics of Enzyme-Catalyzed Reaction,影响因素包括有 酶浓度、底物浓度、pH、温度、 抑制剂、激活剂等。,一、底物浓度对反应速度的影响,矩形双曲线,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，简称米氏方程式(Michaelis equation)。,Vmax 定义：Vm是酶完全被底物饱和时的反应速度，与酶浓度成正比。,2. Km可近似表示酶对底物的亲和力；,Km是酶的特征性常数之一，可以判断酶作用的最适底物,当v=Vmax/2时,KmS,1. Km值等于酶促反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度，单位是mol/L。,（二）Km与Vmax的意义,二、酶浓度对反应速度的影响,当SE，反应速度与酶浓度成正比。,0,V,E,关系式为：V = KE,双重影响,三、温度对反应速度的影响,最适温度 (optimum temperature)： 酶促反应速度最快时的环境温度。,* 低温的应用,四、 pH对反应速度的影响,最适pH (optimum pH)： 酶催化活性最大时的环境pH。,0,酶 活 性,pH,胃蛋白酶,淀粉酶,胆碱酯酶,2,4,6,8,10,五、激活剂对反应速度的影响,激活剂(activator) 使酶由无活性变为有活性或使酶活性增加的物质。 必需激活剂 (essential activator) 非必需激活剂 (non-essential activator),六、抑制剂对反应速度的影响,酶的抑制剂(inhibitor) 凡能有选择地使酶的催化活性降低或丧失而不引起酶蛋白变性的物质统称为酶的抑制剂。,区别于酶的变性,抑制剂对酶有一定选择性，而变性的因素对酶没有选择性,抑制作用类型,不可逆性抑制 (irreversible inhibition),可逆性抑制 (reversible inhibition)：,竞争性抑制 (competitive inhibition) 非竞争性抑制 (non-competitive inhibition) 反竞争性抑制 (uncompetitive inhibition),可逆性抑制,(一) 不可逆性抑制作用,* 概念 抑制剂通常以共价键与酶活性中心的必需基团相结合，使酶失活，不能用透析、超滤等方法予以除去。 * 举例 有机磷化合物 羟基酶 解毒 - - - 解磷定(PAM) 重金属离子及砷化合物 巯基酶 解毒 - - - 二巯基丙醇(BAL),有机磷化合物对羟基酶的抑制,芥子气毒气弹,路易士气,失活的酶,巯基酶,失活的酶,酸,BAL,巯基酶,BAL与砷剂结合物,（二） 可逆性抑制作用,* 概念 抑制剂以非共价键与酶或酶-底物复合物可逆性结合，使酶的活性降低或丧失；抑制剂可用透析、超滤等方法除去。,竞争性抑制 非竞争性抑制 反竞争性抑制,* 类型,1. 竞争性抑制作用,定义 抑制剂与底物的结构相似，能与底物竞争酶的活性中心，从而阻碍酶底物复合物的形成，使酶的活性降低。,竞争性抑制,* 举例,1.丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制,2. 磺胺药对细菌FH2合成酶的抑制,3. 抗代谢物的抗癌作用,（二） 可逆性抑制作用,* 概念 抑制剂以非共价键与酶或酶-底物复合物可逆性结合，使酶的活性降低或丧失；抑制剂可用透析、超滤等方法除去。,竞争性抑制 非竞争性抑制 反竞争性抑制,* 类型,练习,有机磷农药杀虫剂对胆碱酯酶的抑制作用属于： A可逆性抑制作用 B竞争性抑制作用 C非竞争性抑制作用 D不可逆性抑制作用,练习,Km值： A与酶对底物的亲和力无关 B是达到Vm所必须的底物浓度 C所有酶的Km值相同 D等于最大反应速度一半时的底物浓度,练习,对竞争性抑制剂错误的叙述是: A. 抑制剂结构与底物结构相似 B. 抑制剂与酶的活性中心结合 C. 抑制剂与酶的结合是不可逆的 D.抑制程度与抑制剂和底物浓度有关,练习,1.有机磷农药中毒受抑制的酶是: A.乳酸脱氢酶 B.丙酮酸脱氢酶 C.胆碱酯酶 D.葡萄糖激酶 2.Hg2+或As3+进入体内与酶活性中心结合的基团是: A .-OH B.-SH C .-NH2 D. -COOH,练习,1.有机磷农药进入体内与酶活性中心结合的基团是: A .OH B.-SH C .-NH2 D. COOH 2.下列哪项不是影响酶促反应的因素： A底物浓度和酶浓度 B酶原浓度 C反应环境的温度 D反应环境的pH,练习,名词解释 1、Km值 2、酶的竞争性抑制作用 简答题 1、举例说明竞争性抑制的特点是什么？ 2、举例说明可逆性抑制作用，并说明其特点。 3、举例说明竞争性抑制作用在临床的应用。,第四节 酶与医学的关系 The Relation of Enzyme and Medicine,（一） 酶与疾病的发生 （二） 酶与疾病的诊断 （三） 酶与疾病的治疗,一、酶与疾病的关系,二、酶在医学上的其他应用,（一）酶作为试剂用于临床检验和科学研究,1酶法分析 即酶偶联测定法(enzyme coupled assays)，是利用酶作为分析试剂，对一些酶的活性、底物浓度、激活剂、抑制剂等进行定量分析的一种方法。,最简单的酶偶联反应模式：,A B C,Ex,Ei,2酶标记测定法 酶可以代替同位素与某些物质相结合，从而使该物质被酶所标记。通过测定酶的活性来判断被标记物质或与其定量结合的物质的存在和含量。,酶联免疫测定法 （enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA),
