酶動(dòng)力學(xué)和抑制作用.ppt

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1、Enzymekineticsandinhibition酶動(dòng)力學(xué)和抑制作用底物濃度對(duì)酶反應(yīng)速度的影響在低底物濃度時(shí)：反應(yīng)速度與底物濃度成正比，表現(xiàn)為一級(jí)反應(yīng)特征。隨著底物濃度的增高反應(yīng)速度不再成正比例加速；反應(yīng)為混合級(jí)反應(yīng)。當(dāng)?shù)孜餄舛冗_(dá)到一定值反應(yīng)速度達(dá)到最大值（Vmax），此時(shí)再增加底物濃度，反應(yīng)速度不再增加，表現(xiàn)為零級(jí)反應(yīng)。米-曼氏模式Michaelis-MentenmodelKm：當(dāng)v=1/2Vmax時(shí)的底物濃度Km值：是當(dāng)酶促反應(yīng)速度達(dá)到最大反應(yīng)速度一半時(shí)的底物濃度，它的單位是mol/L,與底物濃度的單位一樣。米氏常數(shù)Km（2）Km值只是在固定的底物，一定的溫

2、度和pH條件下，一定的緩沖體系中測(cè)定的，不同條件下具有不同的Km值。（3）一般情況下，1/Km可以近似地表示酶對(duì)底物的親和力大小，1/Km愈大，表明親和力愈大。（1）Km是酶的一個(gè)特征性常數(shù)，只與酶的性質(zhì)有關(guān)，與酶的濃度無關(guān)同一種酶有幾種底物就有幾個(gè)Km值，其中Km值最小的底物一般稱為該酶的最適底物或天然底物。Lineweaver-BurkplotLineweaver-Burk制圖Enzymeinhibition酶的抑制Irreversible不可逆的Reversible可逆的Competitive競(jìng)爭(zhēng)性的Noncompetitive非競(jìng)爭(zhēng)性的（1）抑制作用與抑制劑

3、凡使酶的活性降低或喪失，但并不引起酶蛋白變性的作用稱為抑制作用。主要是由于酶的必需基團(tuán)化學(xué)性質(zhì)的改變而引起的。（抑制作用不同于失活作用）能夠引起抑制作用的化合物則稱為抑制劑。（抑制劑不同于變性劑）不可逆抑制作用（irreversibleinhibition）定義：抑制劑與酶的活性中心的功能基團(tuán)共價(jià)結(jié)合而抑制酶的活性,不能用透析或超濾等物理方法除去抑制劑而恢復(fù)酶活性。不可逆抑制作用（irreversibleinhibition）E+I→EI例:DFP（DIFP）對(duì)乙酰膽堿脂酶的抑制可逆抑制作用抑制劑與酶蛋白以非共價(jià)方式結(jié)合，引起酶活性暫時(shí)性喪失。抑制劑可以通過透析等物

4、理方法被除去，并且能部分或全部恢復(fù)酶的活性。根椐抑制劑與酶結(jié)合的情況，又可以分為:競(jìng)爭(zhēng)性抑制非競(jìng)爭(zhēng)性抑制2、可逆抑制作用(reversibleinhibition)（1）競(jìng)爭(zhēng)性可逆抑制作用（competitivereversibleinhibition）E+IEI竟?fàn)幮砸种颇承┮种苿┑幕瘜W(xué)結(jié)構(gòu)與底物相似，因而能與底物竟?fàn)幣c酶活性中心結(jié)合。當(dāng)抑制劑與活性中心結(jié)合后，底物被排斥在反應(yīng)中心之外，其結(jié)果是酶促反應(yīng)被抑制了。竟?fàn)幮砸种仆ǔ？梢酝ㄟ^增大底物濃度，即提高底物的競(jìng)爭(zhēng)能力來消除。S競(jìng)爭(zhēng)性可逆抑制圖示I例:丙二酸對(duì)琥珀酸脫氫酶的抑制作用②競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用動(dòng)力學(xué)方程的討論A

5、、與標(biāo)準(zhǔn)米氏方程比較B、當(dāng)[I]→0時(shí)，方程還原成米氏方程。[I]→∞時(shí)，C、取方程的倒數(shù)，進(jìn)行雙倒數(shù)作圖（2）非競(jìng)爭(zhēng)性可逆抑制作用（noncompetitivereversibleinhibition）E+S→ESESIE+I→EIESI非竟?fàn)幮砸种泼缚赏瑫r(shí)與底物及抑制劑結(jié)合，即底物和抑制劑沒有競(jìng)爭(zhēng)作用。酶與抑制劑結(jié)合后，還可與底物結(jié)合；酶與底物結(jié)合后，也可再結(jié)合抑制劑，但是三元的中間產(chǎn)物不能進(jìn)一步分解為產(chǎn)物，所以酶活性降低。非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與酶活性中心以外的基團(tuán)結(jié)合。這類抑制作用不會(huì)因提高底物濃度而減弱非競(jìng)爭(zhēng)性可逆抑制圖示非競(jìng)爭(zhēng)②非競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用動(dòng)力學(xué)方程討論A、

6、與米氏方程比較B、當(dāng)[I]→0[I]→∞C、取方程倒數(shù)，進(jìn)行雙倒數(shù)作圖可逆抑制作用的動(dòng)力學(xué)a.競(jìng)爭(zhēng)性抑制1/Vmax競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑無抑制劑1/[s]1/v斜率=Km/Vmax加入競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑后，Km變大，酶促最大反應(yīng)速度Vmax不變。b.非競(jìng)爭(zhēng)性抑制非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑無抑制劑-1/km1/v1/Vmax加入非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑后，Km不變，而Vmax減小。1/[s]可逆抑制的動(dòng)力學(xué)比較抑制類型VmaxKm無抑制劑VmaxKm競(jìng)爭(zhēng)性抑制不變變大非競(jìng)爭(zhēng)性抑制變小不變3、一些重要的抑制劑及其實(shí)際意義（1）不可逆抑制劑：E+I→EI或①有機(jī)磷化合物化學(xué)結(jié)構(gòu)通式:R1、R2:烷基;X:-

7、F,-CN等這些有機(jī)磷化合物能抑制某些蛋白酶及酯酶的活力，特別是強(qiáng)烈抑制膽堿酯酶。膽堿＋乙酸乙酰膽堿乙酰膽堿酶膽堿酯酶有機(jī)磷化合物中常用的是DFP以及有機(jī)磷殺蟲劑，如1605、敵百蟲、敵敵畏、樂果等。②巰基酶抑制劑A、烷化劑：例ICH2COOH，ICH2CONH2等B、有機(jī)汞、有機(jī)砷化合物C、巰基氧化劑2E-SH+GSSGE-S-S-E+2GSHE-SH+ICH2COOHE-S-CH2COOH+HI③金屬酶抑制劑金屬酶抑制劑如氰化物、硫化物和一氧化碳等。④重金屬抑制劑如含Ag+、Cu2+、Hg2+、Pb2+等金屬鹽能使大多數(shù)酶失活。（2）可逆抑制劑最常見的是競(jìng)爭(zhēng)