生物化学

李春梅

目录

  • 1 第一次课
    • 1.1 绪论
    • 1.2 蛋白质的结构与功能-1
    • 1.3 蛋白质的结构与功能-2
  • 2 第二次课
    • 2.1 蛋白质的结构与功能-3
    • 2.2 蛋白质的结构与功能-4
    • 2.3 蛋白质的结构与功能-5
  • 3 第三次课
    • 3.1 核酸的结构与功能-1
    • 3.2 核酸的结构与功能-2
    • 3.3 核酸的结构与功能-3
  • 4 第四次课
    • 4.1 核酸的结构与功能-4
    • 4.2 酶-1
    • 4.3 酶-2
  • 5 第五次课
    • 5.1 酶-3
    • 5.2 酶-4
    • 5.3 酶-5
  • 6 第六次课
    • 6.1 生物氧化-1
    • 6.2 生物氧化-2
    • 6.3 糖代谢-1
  • 7 第七次课
    • 7.1 糖代谢-2
    • 7.2 糖代谢-3
    • 7.3 糖代谢-4
  • 8 第八次课
    • 8.1 糖代谢-5
    • 8.2 糖代谢-6
    • 8.3 脂代谢-1
  • 9 第九次课
    • 9.1 脂代谢-2
    • 9.2 脂代谢-3
    • 9.3 脂代谢-4
  • 10 第十次课
    • 10.1 脂代谢-5
    • 10.2 蛋白质代谢-1
    • 10.3 蛋白质代谢-2
  • 11 第十一次课
    • 11.1 蛋白质代谢-3
    • 11.2 蛋白质代谢-4
    • 11.3 核苷酸代谢-1
  • 12 第十二次课
    • 12.1 核苷酸代谢-2
    • 12.2 复制-1
    • 12.3 复制-2
  • 13 第十三次课
    • 13.1 复制-3
    • 13.2 复制-4
    • 13.3 转录-1
  • 14 第十四次课
    • 14.1 转录-2
    • 14.2 转录-3
    • 14.3 转录-4
  • 15 第十五次课
    • 15.1 翻译-1
    • 15.2 翻译-2
    • 15.3 翻译-3
酶-3

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酶促反应动力学:

    研究各种因素对酶促反应速率的影响,并加以定量的阐述。影响因素包括酶浓度、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

1. 研究前提

   ① 单底物、单产物反应;

   ② 酶促反应速率一般在规定的反应条件下进行;

   ③ 反应速率取其初速率(底物的消耗量在5﹪以内);

   ④ 底物浓度远远大于酶浓度。

2. 其他因素不变,底物浓度对反应速率的影响呈矩形双曲线关系。

   ① [S]较低时,V[S]成正比,为一级反应;

   ② 随着[S]增高,V[S]不再成正比例加速,为混合级反应;

   ③ [S]高达极大时,V不再增加,达Vmax,为零级反应。

2.1曼式方程式

2.1.1中间产物学说

    [S]很低时,活性中心未完全与S结合,[S]增大,[ES]增大,[P]增加,V增大;

    [S]达到一定浓度后,活性中心完全被S饱和,[S]增大,[ES]不增加,[P]不增加,V恒定。

2.1.2米曼式方程式

2.2 KmVmax的意义

2.2.1米氏常数(Km)的意义

     V1/2Vmax时,可得:  Km=[S]

因此,Km值等于酶促反应速率为最大反应速率一半时的底物浓度,单位mol/L

     意义:

    a. Km是酶的特征性常数之一,只与酶的结构、底物和反应环境(如pH、温度等)有关,与酶的浓度无关;

b. Km可近似表示酶对底物的亲和力,Km愈小,表示达到最大反应速度时所需的底物浓度愈低,酶与底物的亲和力愈大;反之,亲和力则愈小。

c. 同一酶对于不同底物有不同的Km值,其中Km最小的底物是该酶的天然底物或最适底物。

2.2.2  最大反应速率(Vmax)的意义

Vmax是酶完全被底物饱和时的反应速度,与酶浓度呈正比。

2.3 KmVmax值的测定

    双倒数作图法(林贝式作图),1/[S]为横坐标,1/V为纵坐标,纵轴截距为1/Vmax,横轴截距为-1/Km。可直接算出KmVmax

二、酶浓度对反应速度的影响

    [S]>>[E],酶可被底物饱和的情况下,V[E]成正比。

三、温度对反应速度的影响

1. 双重影响

 T升高,V增大;

    T继续升高,V降低(高温会使蛋白质变性)。

2. 最适温度

V最大时的环境温度。

3. 应用意义

如低温麻醉;疫苗、生物样本的低温保存;高温高压灭菌等。

    注:酶的最适温度不是酶的特征性常数;低温使酶的活性降低但并不使酶破坏;高温时酶变性失活。

四、pH对反应速度的影响

1. 酶的最适pH (optimum pH)

酶催化活性最高时反应体系的pH值。

2. 最适pH不是酶的特征性常数。

3. 体内大部分酶最适pH为中性,但少数例外。

五、抑制剂对酶促反应速度的影响

酶的抑制剂:能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白变性的物质。

抑制作用的类型(根据抑制剂与酶结合的紧密程度):

   不可逆性抑制

   可逆性抑制:竞争性抑制、非竞争性抑制、反竞争性抑制。

1. 不可逆性抑制作用

1.1 概念

     抑制剂通常以共价键与酶活性中心的必需基团结合,使酶失活;抑制剂不可用透析、超滤等方法去除。

1.2 举例

1.2.1有机磷中毒

    抑制羟基酶的活性,可用解磷定(PAM)解毒。

 具体机制:

有机磷化合物能特异地与胆碱酯酶活性中心丝氨酸残基的羟基结合,使酶失活,造成乙酰胆碱在体内积蓄,出现胆碱能神经过度兴奋而出现一系列中毒症状。

解磷定的-OH更易与有机磷结合,使胆碱酯酶游离而恢复活性。

1.2.2 重金属离子及砷中毒:

    抑制巯基酶的活性,可用二巯基丙醇(BAL)解毒。

 具体机制:

重金属离子能与酶分子的巯基共价结合,使酶失活。

二巯基丙醇分子中含有2个巯基,更易与毒剂结合,使巯基酶的活性恢复而进行解毒。