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笫四章 酶 第1节 酶的本质和特性 第2节 酶的组成、结构 及催化原理 第3节 酶促反应动力学 pH影响酶活力的原因： 1. 过酸或过碱酶产生变性。 2. pH改变，酶虽然不变性，但酶活力受影响。 3. pH改变，底物的某些基团离解。 酶-pH曲线大体还有下列形状。 酶活性中心的氨基酸残基来自B，C二链。 酶促反应动力学(kinetics of enzyme-catalyzed reaction)是研究酶促反应的速度以及影响此反应速度的各种因素。研究酶促反应的意义：为研究酶的结构与功能的关系和酶作用机理提供实验依据。研究酶促反应动力学既具有理论意义，又具有实际意义。 一、米氏学说的提出 米氏方程(学说)是描述作用物浓度对酶催化反应的影响的，它是从大量实验结果总结出来的。 酶催化反应实验结果如下： 20世纪初，人们发现酶被底物所饱和的现象。 饱和现象对所有的酶都存在，只是底物的浓度有差别，有的差异很大。 为了解释这种现象，提出了各种假说。其中，“中间产物”学说较为合理。 [S] + E E[S] E + P (A) 作用物 酶 复合物 酶 产物 (中间产物) 1913年， Michaelis和Menten提出了酶催化反应基本原理，用下面公式表示： (B) 此公式称为米氏方程。 二、米氏方程的导出 在米氏工作基础上，Briggs和Haldane作了补充与发展，推导了米氏方程。他们从酶的饱和现象出发，按照“稳态平衡(steady-state theory)”设想，酶催化反应分两步。 第一步：形成复合物， (1) 第二步：复合物分解。 (2) 这两步反应均是可逆的。它们的正反应与逆反应的速度常数分别为?1 、?2、?3和 ?4 。 Michaelis和Menten提出的酶催化反应假说仅考虑了酶复合物的形成速度，忽略了酶复合物的分解。 Briggs的发展就在于形成速度与分解速度综合考虑，而且还考虑了产物与酶可再形成复合物。 ES的形成量与 E+ S 和 E + P 有关。而E与P 形成ES的速度与E与S形成ES的速度相比(?4 ? ?1 )， P与E 形成ES的速度可以忽略。因此ES的形成速度用下式表示： 三、米氏方程的物理意义 当酶促反应处于 ? = Vmax/2时，由 式(11)， Vmax /2 = Vmax?[S] / (Km + [s]) 即 Km = [s] 这就解释了实验结果。 Km的物理意义： Km 值是当酶反应速度达到最大反应速度一半时底物的浓度。 单位为 mol/L，与底物浓度一样。 注意事项： 1. Km值是酶的特征常数之一。一般只与酶的本质有关，与酶的浓度无关。不同的酶， Km值各异。 Km 值一般在1.0×10-8 ～ 1.0 mmol/L之间。 2. 如果一个酶有几种底物，则对每种底物都有一个Km 值。 同一种酶的几种底物的Km 值比较， Km值最小的为最适宜底物。 Km 值可作为专一性的参考。(举例) 3. 1/ Km可近似地表示酶对底物亲合力的大小。1/ Km 值愈大，亲合力愈大。 达到Vmax/2所需底物浓度愈小。 4. Km与KS KS 是在k3 ? k1, k2情况下的Km 值，按照Michaelis规定： Km = [E]?[S] / [ES] = k2 / k1 (12) 1961年国际酶学会建议式(12)定义为KS. 结合式(A)和式(12)可知， KS是酶与底物复合物的离解平衡常数。而Briggs在推导米