3、酶-3影响酶催化作用的因素课件.ppt

1、上节课复习 1、酶的活性中心与必需基团、酶的活性中心与必需基团 2、酶原与酶原的激活、酶原与酶原的激活 3、同工酶、同工酶 4、酶的、酶的作用作用机制机制 5、酶的调节酶的调节 （1）活性调节：）活性调节：变构调节变构调节、化学修饰调节、化学修饰调节 （2）含量调节）含量调节 6、命名、分类、命名、分类 7、催化作用的特点、催化作用的特点 催化剂一般特点催化剂一般特点 高效性、特异性、可调节性、不稳定性高效性、特异性、可调节性、不稳定性第第三三节节影响酶促反应速度的因素影响酶促反应速度的因素Kinetics of Enzyme-Catalyzed Reaction q影响因素包括有影响因素包括

2、有酶浓度、底物浓度、酶浓度、底物浓度、pH、温度、温度、抑制剂、激活剂等。抑制剂、激活剂等。一、底物浓度对反应速度的影响一、底物浓度对反应速度的影响矩形双曲线矩形双曲线 1913年年Michaelis和和Menten提出反应速度与提出反应速度与底物浓度关系的数学方程式，即底物浓度关系的数学方程式，即米曼氏方米曼氏方程 式程 式，简 称 米 氏 方 程 式，简 称 米 氏 方 程 式(M i c h a e l i s equation)。VmaxS Km+S Vmax定义：定义：Vm是酶完全被底物饱和时的反应速度，是酶完全被底物饱和时的反应速度，与酶浓度成正比。与酶浓度成正比。2.Km可近似表

3、示酶对底物的亲和力；可近似表示酶对底物的亲和力；Km是酶的特征性常数之一是酶的特征性常数之一，可以判断酶作用，可以判断酶作用的最适底物的最适底物当当v=Vmax/2时时KmS 1.Km值等于酶促反应速度为最大反应速度一值等于酶促反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度，单位是半时的底物浓度，单位是mol/L。2Km+S Vmax VmaxS（二）（二）Km与与Vmax的意义的意义二、酶浓度对反应速度的影响二、酶浓度对反应速度的影响当当SE，反应速度与酶浓反应速度与酶浓度成正比。度成正比。0 V E 关系式为：关系式为：V=KEq双重影响双重影响三、温度对反应速度的影响三、温度对反应速度的影响q最

4、适温度最适温度(optimum temperature)：酶促反应速度最酶促反应速度最快时的环境温度。快时的环境温度。*低温的应用低温的应用酶酶活活性性0.51.02.01.50 10 20 30 40 50 60 温度温度 C 四、四、pH对反应速度的影响对反应速度的影响q最适最适pH (optimum pH)：酶催化活性最酶催化活性最大时的环境大时的环境pH。0酶酶活活性性 pH胃蛋白酶胃蛋白酶 淀粉酶淀粉酶 胆碱酯酶胆碱酯酶 246810五五、激活剂对反应速度的影响、激活剂对反应速度的影响 激活剂激活剂(activator)使酶由无活性变为有活性或使酶活性增使酶由无活性变为有活性或使酶活

5、性增加的物质。加的物质。必需激活剂必需激活剂(essential activator)非必需激活剂非必需激活剂(non-essential activator)六六、抑制剂对反应速度的影响、抑制剂对反应速度的影响酶的抑制剂酶的抑制剂(inhibitor)凡能凡能有选择地有选择地使酶的催化活性降使酶的催化活性降低或丧低或丧失失而不引起酶蛋白变性的物质统称为酶的抑而不引起酶蛋白变性的物质统称为酶的抑制剂。制剂。区别于酶的变性区别于酶的变性抑制剂对酶有一定选择性，而变性的因抑制剂对酶有一定选择性，而变性的因素对酶没有选择性素对酶没有选择性 抑制作用类型抑制作用类型不可逆性抑制不可逆性抑制(irrev

6、ersible inhibition)可逆性抑制可逆性抑制(reversible inhibition)：竞争性抑制竞争性抑制(competitive inhibition)非竞争性抑制非竞争性抑制(non-competitive inhibition)反竞争性抑制反竞争性抑制(uncompetitive inhibition)可逆性抑制可逆性抑制(一一)不可逆性抑制作用不可逆性抑制作用*概念概念抑制剂通常以抑制剂通常以共价键共价键与酶活性中心的必需与酶活性中心的必需基团相结合，使酶失活，不能用透析、超滤等基团相结合，使酶失活，不能用透析、超滤等方法予以除去。方法予以除去。*举例举例有机磷化合

7、物有机磷化合物 羟基酶羟基酶解毒解毒-解磷定解磷定(PAM)重金属离子及砷化合物重金属离子及砷化合物 巯基酶巯基酶解毒解毒-二巯基丙醇二巯基丙醇(BAL)+E OHROPOXROROPOOROE+HX有机磷化合物磷酰化酶酸E OHORPOORNCH3CHNOH+NCH3CHNO+解磷定羟基酶有机磷化合物对羟基酶的抑制有机磷化合物对羟基酶的抑制芥子气毒气弹芥子气毒气弹路易士气路易士气失活的酶失活的酶巯基酶巯基酶失活的酶失活的酶酸酸BAL巯基酶巯基酶BAL与砷剂结合物与砷剂结合物AsHC CHClESS+H2C SHHCH2C OHSHESHSH+H2C SHCH2C OHSAsHC CHClES

8、HSHClAsCl+HCCHClAsHCCHClESS+2HCl（二）（二）可逆性抑制作用可逆性抑制作用*概念概念抑制剂以抑制剂以非共价键非共价键与酶或酶与酶或酶-底物复合物底物复合物可逆性结合，使酶的活性降低或丧失；抑制剂可逆性结合，使酶的活性降低或丧失；抑制剂可用透析、超滤等方法除去。可用透析、超滤等方法除去。竞争性抑制竞争性抑制非竞争性抑制非竞争性抑制反竞争性抑制反竞争性抑制 1.竞争性抑制作用竞争性抑制作用定义定义抑制剂与底物的结构相似，能与底物竞抑制剂与底物的结构相似，能与底物竞争酶的活性中心，从而阻碍酶底物复合物的争酶的活性中心，从而阻碍酶底物复合物的形成，使酶的活性降低。形成，使

9、酶的活性降低。竞争性抑制竞争性抑制*举例举例 1.1.丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制琥珀酸琥珀酸琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶FADFADH2延胡索酸延胡索酸CH2CCOOH琥珀酸COOHCH2COOH丙二酸COOHH22.磺胺药对细菌磺胺药对细菌FH2合成酶的抑制合成酶的抑制Glu +H2NCOOH +二氢蝶呤FH2FH4H2NSO2NHR磺胺药氨甲蝶呤PABAFH2还原酶FH2合成酶3.抗代谢物的抗癌作用抗代谢物的抗癌作用（二）（二）可逆性抑制作用可逆性抑制作用*概念概念抑制剂以抑制剂以非共价键非共价键与酶或酶与酶或酶-底物复合物底物复合物可逆性结合，使酶的活性降低或丧失；

10、抑制剂可逆性结合，使酶的活性降低或丧失；抑制剂可用透析、超滤等方法除去。可用透析、超滤等方法除去。竞争性抑制竞争性抑制非竞争性抑制非竞争性抑制反竞争性抑制反竞争性抑制 练习 有机磷农药杀虫剂对胆碱酯酶的抑制作用有机磷农药杀虫剂对胆碱酯酶的抑制作用属于：属于：A可逆性抑制作用可逆性抑制作用 B竞争性抑制作用竞争性抑制作用 C非竞争性抑制作用非竞争性抑制作用 D不可逆性抑制作用不可逆性抑制作用 练习Km值：值：A与酶对底物的亲和力无关与酶对底物的亲和力无关 B是达到是达到Vm所必须的底物浓度所必须的底物浓度 C所有酶的所有酶的Km值相同值相同 D等于最大反应速度一半时的底物浓度等于最大反应速度一半

11、时的底物浓度练习 对竞争性抑制剂错误的叙述是对竞争性抑制剂错误的叙述是:A.抑制剂结构与底物结构相似抑制剂结构与底物结构相似 B.抑制剂与酶的活性中心结合抑制剂与酶的活性中心结合 C.抑制剂与酶的结合是不可逆的抑制剂与酶的结合是不可逆的 D.抑制程度与抑制剂和底物浓度有关抑制程度与抑制剂和底物浓度有关练习1.有机磷农药中毒受抑制的酶是有机磷农药中毒受抑制的酶是:A.乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶 B.丙酮酸脱氢酶丙酮酸脱氢酶 C.胆碱酯酶胆碱酯酶 D.葡萄糖激酶葡萄糖激酶2.Hg2+或或As3+进入体内与酶活性中心结合的进入体内与酶活性中心结合的基团是基团是:A.-OH B.-SH C.-NH2 D.-

12、COOH练习1.有机磷农药进入体内与酶活性中心结合的有机磷农药进入体内与酶活性中心结合的基团是基团是:A.OH B.-SH C.-NH2 D.COOH2.下列哪项不是影响酶促反应的因素：下列哪项不是影响酶促反应的因素：A底物浓度和酶浓度底物浓度和酶浓度 B酶原浓度酶原浓度C反应环境的温度反应环境的温度 D反应环境的反应环境的pH练习名词解释名词解释 1、Km值值 2、酶的竞争性抑制作用、酶的竞争性抑制作用简答题简答题1、举例说明竞争性抑制的特点是什么？、举例说明竞争性抑制的特点是什么？2、举例说明可逆性抑制作用，并说明其特点。、举例说明可逆性抑制作用，并说明其特点。3、举例说明竞争性抑制作用在

13、临床的应用。、举例说明竞争性抑制作用在临床的应用。第第四四节节酶与医学的关系酶与医学的关系（一）（一）酶与疾病的发生酶与疾病的发生（二）（二）酶与疾病的诊断酶与疾病的诊断（三）（三）酶与疾病的治疗酶与疾病的治疗一、酶与疾病的关系一、酶与疾病的关系二、酶在医学上的其他应用二、酶在医学上的其他应用（一）酶作为试剂用于临床检验和科学研究（一）酶作为试剂用于临床检验和科学研究1 1酶法分析酶法分析 即酶偶联测定法即酶偶联测定法(enzyme(enzyme coupled assays)coupled assays)，是利用酶作为分析试剂，是利用酶作为分析试剂，对一些酶的活性、底物浓度、激活剂、抑制对一些酶的活性、底物浓度、激活剂、抑制剂等进行定量分析的一种方法。剂等进行定量分析的一种方法。：A B C ExEi2 2酶标记测定法酶标记测定法 酶可以代酶可以代替同位素与某些物质相结合，替同位素与某些物质相结合，从而使该物质被酶所标记。从而使该物质被酶所标记。通过测定酶的活性来判断被通过测定酶的活性来判断被标记物质或与其定量结合的标记物质或与其定量结合的物质的存在和含量。物质的存在和含量。酶联免疫测定法酶联免疫测定法（enzyme-linked immunosorbent assay,enzyme-linked immunosorbent assay,ELISAELISA)