西北农林科技大学生命学院生物化学复习指南第7章酶促反应动力学

2023-11-28 08:31 作者:生物yes 0人读过 | 我要投稿

第7章酶促反应动力学

名词、符号、结构

DIFP ：二异丙基氟磷酸(DIPF)

Ks：亲和标记试剂。 ES的解离常数（底物常数）

Km ：是当酶反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度。

Vmax：酶完全被底物饱和是的最大反应速率。

简答

1.举两个例子说明抑制剂在药物开发中的应用？

答：抑制剂分为可逆抑制剂和不可逆抑制剂：

不可以抑制剂：青霉素是一种不可逆抑制剂，青霉素可以与糖肽转肽酶活性部位丝氨酸羟基共价结合，使酶失活，而糖肽转肽酶是细胞壁合成中使聚肽糖链交联。一旦酶失活，细菌细胞壁合成受阻，细菌生长被损害，因此青霉素可以起到抗菌作用。

可逆抑制剂：磺胺药是通过干扰敏感菌的叶酸代谢而抑制其生长繁殖的，对磺胺类药敏感的细菌在生长繁殖过程中，不能直接从生长环境中利用外援叶酸，而是利用对氨基苯甲酸（PABA）喋啶和谷氨酸，在二氢叶酸合成酶的催化下合成二氢叶酸的，再经二氢叶酸还原酶还原为四氢叶酸是一碳单位转移酶的辅酶，参与嘌呤、嘧啶、氨基酸的合成，磺胺类药物的化学结构与PABA竞争二氢叶酸合成酶，抑制二氢叶酸的形成，或者形成以磺胺代替PABA的伪叶酸，最终使核酸合成受阻，阻止细菌生长繁殖，高等动植物能够利用外源叶酸，所以代谢不影响。

2.可逆抑制作用分为哪几种，每一种的动力学特征有何不同？

答：竞争性抑制：有些抑制剂和底物结构极为相似，可和底物竞相与酶结合，当抑制剂与酶结合后，就妨碍了底物与酶的结合，减少了酶的作用机会，因而降低了酶的活力。这种抑制作用叫竞争性抑制作用。

常见的竞争性抑制剂如对氨基苯磺酰胺(磺胺药)

非竞争性抑制

· 反竞争性抑制

3.什么是米氏方程，米氏常数，米氏常数与酶和底物亲和力的关系，如何计算米氏常数和最大反应速度。

反应速度和底物浓度关系的数学方程式---米式方程

V：某一底物浓度时的反应速度； Vmax：最大反应速度

[S]：底物浓度Km； Km值是当酶反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度。其单位是底物浓度的单位，一般用mol/L或mmol/L表示。

米氏常数（Michaelis constant）：Km是酶的特征常数，它与酶反应性质有关，它是在特定的底物、pH、温度、离子强度等条件下，该酶反应速度常数kl，k﹣l，k2的函数。如果一种酶有几种底物时，则对每种底物各有一特定Km值，其中Km值最小的底物称为该酶的最适底物或天然底物。因此Km可作为鉴别酶的一种手段。

（2）当酶促反应处于υ═ 1/2Vmax 时，Km ═[S]。可见，Km的物理意义是当酶反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓度。Km的单位与底物浓度一样，范围一般在10–7mol／L～10–1mol／L。

（3）由于ES →E + P的反应为限速步骤，kl 和 k-1>> k2，结果Km≈Ks，Km可看作是复合物ES的解离常数。因此1/Km近似地表示酶对底物亲和力的大小，1/ Km值越大，表明酶对底物的亲和力强，因为1/ Km越大，Km越小，达到最大反应速度一半所需要的底物浓度也就愈小。反之，1/ Km值越小，表明酶对底物的亲和力弱。

（4）Km是代谢物对多种代谢途径选择取向的决定因素之一。在生物体内，一个代谢物如果可以进入不同的代谢途径，哪一个代谢途径反应的第一个酶Km最小，那么该代谢物就优先进入那一个途径。

（5）对于Vmax= k2[ES]又可以表达为Vmax= kcat[Et]。kcat代表单位时间内每个酶分子将底物分子转换成产物的最大值，kcat称为转换数。对于大多数酶而言，转换数在每秒1～104范围内。如果一个酶有两个竞争性底物，kcat / Km比值可衡量酶对底物的专一性。比值越大，专一性越强。

（6）在已知Km值的情况下，应用米氏方程即可计算任意底物浓度时的反应速度，或任何反应速度下的底物浓度。

当 V=1/2 VMAX Km=[S] Km单位为浓度单位。

米氏常数是酶的特征物理常数。一个酶在一定条件下，对某一底物的Km为一定值，故通过测定Km的数值，可鉴别酶。

如果一个酶可催化几个底物，对每个底物用一个Km。

Km越小，酶对底物的亲和力越大，反之已然。Km可表征酶对底物的亲和力。