米氏方程復(fù)習(xí)課程.ppt

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1、1913年Michaelis和Menten提出反應(yīng)速度與底物濃度關(guān)系的數(shù)學(xué)方程式，即米－曼氏方程式，簡稱米氏方程式(Michaelisequation)。[S]：底物濃度V：不同[S]時的反應(yīng)速度Vmax：最大反應(yīng)速度Ｋm：米氏常數(shù)2.2酶促反應(yīng)的動力學(xué)方程式1925年Briggs和Haldame對米氏方程作了一次重要的修正，提出了恒態(tài)的概念。所謂恒態(tài)是指反應(yīng)進(jìn)行一定時間后，ES的生成速度和ES的分解速度相等，亦即ES的凈生成速度為零，此時ES的濃度不再改變，達(dá)到恒態(tài)，也稱穩(wěn)態(tài)。中間產(chǎn)物E+SESE+Pk1k2k3k42.2.1

2、米氏方程的推導(dǎo)米－曼氏方程式推導(dǎo)基于2個假設(shè)：1、因為研究的是初速度，P的量很小，由P+E?ES可以忽略不記。2、在反應(yīng)的初始階段，[S]遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于[E]，[S]－[ES]≈[S]基本前提：中間復(fù)合物學(xué)說[][]ESE-米氏方程1913年，德國化學(xué)家Michaelis和Menten根據(jù)中間產(chǎn)物學(xué)說對酶促反映的動力學(xué)進(jìn)行研究，推導(dǎo)出了表示整個反應(yīng)中底物濃度和反應(yīng)速度關(guān)系的著名公式，稱為米氏方程。Km—米氏常數(shù)Vmax—最大反應(yīng)速度根據(jù)中間產(chǎn)物學(xué)說，酶促反應(yīng)分兩步進(jìn)行:米氏方程的推導(dǎo)：當(dāng)反應(yīng)速度為最大反應(yīng)速度一半時Km＝[S]∴Km值

3、等于酶促反應(yīng)速度為最大反應(yīng)速度一半時的底物濃度，單位是mmol/L。2＝Km+[S]VmaxVmax[S]VmaxV[S]KmVmax/22.2.2動力學(xué)參數(shù)的意義①Km是酶的一個特征性常數(shù)，只與酶的性質(zhì)有關(guān)，與酶的濃度無關(guān)。0.15（1）米氏常數(shù)的意義②如酶能催化幾種不同的底物，對每種底物都有一個特定的Km值，其中Km值最小的稱該酶的最適底物。③當(dāng)k2＞＞k3時，Km近似=k2/k1，1/Km可表示酶與底物之間的親和力：1/Km值大表示親和程度大；1/Km值小表示親和程度小?！颣m是ES分解速度（K2+K3）與形成速度（K1）

4、的比值，它包含ES解離趨勢（K2／K1）和產(chǎn)物形成趨勢（K3／K1）?！颣s是底物常數(shù)，只反映ES解離趨勢（底物親和力），1/Ks可以準(zhǔn)確表示酶與底物的親和力大小?！镏挥挟?dāng)K1、K2》K3時，Km≈Ks，因此，1/Km只能近似地表示底物親和力的大小。★底物親和力大不一定反應(yīng)速度大（反應(yīng)速度更多地與產(chǎn)物形成趨勢K3／K1有關(guān)）④若已知某個酶的Km值，可以計算在某一個底物濃度時，反應(yīng)速度相當(dāng)于最大反應(yīng)速度的百分率。（2）Vmax和k3(kcat)的意義在一定的酶濃度下，Vmax是一個常數(shù)，它只與底物的種類及反應(yīng)條件有關(guān)。當(dāng)[S]很大

5、時，Vmax=K3[E]K3代表酶被底物飽和時每秒鐘每個酶分子轉(zhuǎn)換底物的分子數(shù)，稱為轉(zhuǎn)換數(shù)（或催化常數(shù)，Kcat），表明酶的最大催化效率。轉(zhuǎn)換數(shù)的倒數(shù)即為催化周期：一個酶分子每催化一個底物分子所需的時間。乳糖脫氫酶轉(zhuǎn)換數(shù)為1000/秒，則它的催化周期為10-3秒（3）Kcat/Km的意義在生理條件下，[S]/Km=0.01～1.0[S]<

6、底物的催化效率Km除了與底物類別有關(guān)，還與pH、溫度有關(guān)，所以Km是一個物理常數(shù)，是對一定的底物、一定的pH、一定的溫度而言的。不同條件下具有不同的Km值。