酶促反应动力学资料
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5.3酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学是研究酶促反应的速度以及影响酶促反应速度的各种因素,包括低物浓度、酶浓度、pH 、温度、激活剂与抑制剂、等。
一、酶的量度酶的含量不能直接用重量和摩尔数表示(不纯、失活、分子量不知),而采用酶的活力单位表示1、酶活力与酶促反应速度酶活力:用在一定条件下,酶催化某一反应的反应速度表示。
反应速度快,活力就越高。
酶量—酶活力一反应速度酶促反应速度的表示方法:单位时间、单位体积中底物的减少量或产物的增加量。
单位:浓度/单位时间研究酶促反应速度,以酶促反应的初速度为准。
因为底物浓度降低、酶部分失活产物抑制和逆反应等因素,会使反应速度随反应时间的延长而下降。
2、酶的活力单位(U )国际酶学会标准单位:在特定条件下,1分钟内能转化1umol 底物的酶量,称一个国际单位(IU )。
特定条件:25℃ pH 及底物浓度采用最适条件(有时底物分子量不确定时,可用转化底物中1umol 的有关基团的酶量表示)。
2、酶的比活力 Specific activity每毫克酶蛋白所具有的酶活力。
酶的比活力是分析酶的纯度是重要指标。
单位:U/mg 蛋白质。
有时用每克酶制剂或每毫升酶制剂含有多少个活力单位表示。
酶的提纯过程中,总蛋白减少,总活力减少,比活力增高。
酶的纯化倍数:酶的回收率: ×100% 4、酶的转换数和催化周期分子活性定义:每mol 的 enzyme 在1秒内转化substrate 的 mol 数。
亚基或催化中心活性定义:每mol 的active subunit 或 active center 在一秒内转化的substrate 的mol 数,称为转换数Kcat转换数的倒数即为催化周期:一个酶分子每催化一个底物分子所需的时间。
二、底物浓度对酶促反应速度的影响单底物酶促反应,包括异构酶、水解酶及大部分裂合催化的反应。
1913 Michaelis 和Menten 提出米—曼方程。
酶促反应的动力学酶促反应动力学是研究酶促反应速度及其影响因素的科学。
这些因素主要包括底物浓度、酶浓度、温度、PH、激活剂和抑制剂等。
在研究某一因素对酶促反应速度的影响时,应该维持反应中其它因素不变,而只改变要研究的因素。
一、酶与底物浓度在酶的浓度不变的情况下,底物浓度对反应速度影响的作用呈现矩形双曲线(图4-2-1)。
图4-2-1 底物浓度对酶促反应速度的影响在底物浓度很低时,反应速度随底物浓度的增加而急骤加快,两者呈正比关系;当底物浓度较高时,反应速度虽然随着底物浓度的升高而加快,但不再呈正比例加快;当底物浓度增高到一定程度时,如果继续加大底物浓度,反应速度不再增加,说明酶已被底物所饱和。
酶促反应速度与底物浓度之间的变化关系,反映了[ES]的形成与生成产物[P]的过程。
在[S]很低时,酶的活性中心没有全部与底物结合,增加[S],[ES]的形成与[P]的生成均呈正比关系增加;当[S]增高至一定浓度时,酶全部形成了[ES],此时再增加[S]也不会增加[ES],反应速度趋于恒定。
(一)米氏方程为了解释底物浓度与酶促反应速度的关系,1913年Michaelis和Menten把图4-2-1归纳为酶促反应动力学最基本的数学表达式---米氏方程:V=Vmax[S]/(Km+[S])Vmax为反应的最大速度,[S]为底物浓度,Km是米氏常数,V是在某一底物浓度时相应的反应速度。
(二)米氏常数(Km)的意义:1.当反应速度为最大速度一半时,米氏方程可以变换如下:1/2Vmax=Vmax[S]/(Km+[S])所以 Km=[S]。
因此,Km值等于酶促反应最大速度一半时的底物浓度。
2.Km值可判断酶与底物的亲和力(Km值愈大,酶与底物的亲和力愈小;反之亦然)。
3.Km值是酶的特征性常数,只与酶的结构、酶所催化的底物和酶促反应条件有关,与酶的浓度无关。
酶的种类不同,Km值不同,同一种酶与不同底物作用时,Km值也不同。