第六章pH、温度、抑制剂和活化剂对酶反应速度的影响 6.lpH对酶反应速度的影响 6.1.1酶反应的最适pH 如果在不同pH条件下测定酶反应速度,可得到左图中的曲线 A最适pH为68如果将酶在不同plH条件下预保温,然后在pH68 下测酶反应速度,得到曲线B,说明pH5~8(除了pH68附近)4 使酶可逆失活,当pH回到68时,酶活性可完全恢复;当pH〉8或pH〈5时,酶发生了不可 逆失活。 一些酶的最适pH和等电点 底物 等电点 最适反应pH α一淀粉酶(猪胰) 淀粉 5.2~5.6 β一淀粉酶(麦芽) 淀粉 6.0 5.2 蔗糖酶 蔗糖 5.0 4.5 乙酰胆碱酯酶 乙酰胆碱 5.0 8.4 核糖核酸酶(牛胰) 核糖核酸 78 78 胃蛋白酶 各种蛋白质 1.5~2.5 胰蛋白酶 各种蛋白质 胰凝乳蛋白酶 各种蛋白质 8.1~8.6 木瓜蛋白酶 各种蛋白质 9.0 5.0~5.5 菠萝蛋白酶 各种蛋白质 9.5~10.0 6.0~6.5 脲酶 尿素 5.0~5.1 6.4~7 脱羧酶(酵母) 丙酮酸 5.1 过氧化氢酶(也叫触酶,牛肝) H,O 5.6 5.7 醛缩酶(兔肌) 果糖二磷酸 6.0 7.5~8.5 己糖激酶(酵母) 葡萄糖,AIP 4.5~4.8 8~9 黄嘌呤氧化酶(牛乳) 黄嘌呤 6.7 8.5~9.0 注意最适pH与等电点的差别。与等电点相比,最适pH偏酸的说明要在带正电荷的情况下 工作,最适pH偏碱的说明要在带负电荷的情况下工作 61.2最适pH的解释
1 第六章 pH、温度、抑制剂和活化剂对酶反应速度的影响 6.1 pH 对酶反应速度的影响 6.1.1 酶反应的最适 pH 如果在不同 pH 条件下测定酶反应速度，可得到左图中的曲线 A,最适 pH为 6.8。如果将酶在不同 pH 条件下预保温，然后在 pH6.8 下测酶反应速度，得到曲线 B，说明 pH5～8（除了 pH6.8 附近） 使酶可逆失活，当 pH 回到 6.8 时，酶活性可完全恢复；当 pH 〉8 或 pH〈5 时，酶发生了不可 逆失活。 一些酶的最适 pH 和等电点 注意最适 pH 与等电点的差别。与等电点相比，最适 pH 偏酸的说明要在带正电荷的情况下 工作，最适 pH 偏碱的说明要在带负电荷的情况下工作。 6.1.2 最适 pH 的解释 酶 底物 等电点 最适反应 pH α－淀粉酶（猪胰） 淀粉 5.2～5.6 6.9 β－淀粉酶（麦芽） 淀粉 6.0 5.2 蔗糖酶 蔗糖 5.0 4.5 乙酰胆碱酯酶 乙酰胆碱 5.0 8.4 核糖核酸酶（牛胰） 核糖核酸 7.8 7.8 胃蛋白酶 各种蛋白质 3.8 1.5～2.5 胰蛋白酶 各种蛋白质 7.8 7.5 胰凝乳蛋白酶 各种蛋白质 8.1～8.6 8～9 木瓜蛋白酶 各种蛋白质 9.0 5.0～5.5 菠萝蛋白酶 各种蛋白质 9.5～10.0 6.0～6.5 脲酶 尿素 5.0～5.1 6.4～7.6 脱羧酶（酵母） 丙酮酸 5.1 6.0 过氧化氢酶（也叫触酶，牛肝） H2O2 5.6 5.7 醛缩酶（兔肌） 果糖二磷酸 6.0 7.5～8.5 己糖激酶（酵母） 葡萄糖，ATP 4.5～4.8 8～9 黄嘌呤氧化酶（牛乳） 黄嘌呤 6.7 8.5～9.0
酶分子中含有多种可解离的基团,如一COOH、一NH2、一SH、一OH、咪唑基、胍基等。 在最适pH时,各基团的解离状态处于使构象正常及活性中心处于结合底物和催化反应的最佳状 态。当pH偏离最适pH时,活性中心基团的解离状态发生变化,使酶与底物的结合能力(亲和 力)下降,催化能力也下降,致使酶活性下降,即保持正确解离状态的酶分子比例下降。若pH 偏离得太多,导致构象发生不可逆变化,就会使酶变性失活。如溶菌酶活性中心的两个氨基酸只 有处于Asp52-CO和Gu35-COOH状态下才具有活性 底物的解离状态也受pH的影响,从而影响到底物与酶的结合及被催化反应 6.1.3酶的酸碱稳定性 般来说,酶反应的最适pH也是使酶最稳定的pH,偏离的plH会使酶分子的构象发生变化 构象变化的程度与pH偏离的程度及偏离pH处理的时间有关。若pH偏离不多,或处理时间较 短,回复到最稳定pH后,酶活性可得到恢复,这种恢复也是随着时间的推移逐渐发生的。若ph 偏离较多或处理的时间较长,则酶发生不可逆失活, 6.14pH影响酶反应速度的动力学 下面讨论几种不同的解离体系的动力学,并假定在实验涉及到的pH范围内,酶的构象不发 生变化 6141游离酶和ES复合物二者的解离体系 A.解离模式 假定各可逆过程均迅速达到平衡,ESH→EH+P为限速反应。 B.速度方程的推导 用迅速平衡法处理: EHTLH [EH2] EHTI EH2TS K EHT EH+P TEASTH] LEHS
2 酶分子中含有多种可解离的基团，如－COOH、－NH2、－SH、－OH、咪唑基、胍基等。 在最适 pH 时，各基团的解离状态处于使构象正常及活性中心处于结合底物和催化反应的最佳状 态。当 pH 偏离最适 pH 时，活性中心基团的解离状态发生变化，使酶与底物的结合能力（亲和 力）下降，催化能力也下降，致使酶活性下降，即保持正确解离状态的酶分子比例下降。若 pH 偏离得太多，导致构象发生不可逆变化，就会使酶变性失活。如溶菌酶活性中心的两个氨基酸只 有处于 Asp52－COO－和 Glu35－COOH 状态下才具有活性。 底物的解离状态也受 pH 的影响，从而影响到底物与酶的结合及被催化反应。 6.1.3 酶的酸碱稳定性 一般来说，酶反应的最适 pH 也是使酶最稳定的 pH，偏离的 pH 会使酶分子的构象发生变化， 构象变化的程度与 pH 偏离的程度及偏离 pH 处理的时间有关。若 pH 偏离不多，或处理时间较 短，回复到最稳定 pH 后，酶活性可得到恢复，这种恢复也是随着时间的推移逐渐发生的。若 pH 偏离较多或处理的时间较长，则酶发生不可逆失活。 6.1.4 pH 影响酶反应速度的动力学 下面讨论几种不同的解离体系的动力学，并假定在实验涉及到的 pH 范围内，酶的构象不发 生变化。 6.1.4.1 游离酶和 ES 复合物二者的解离体系 A．解离模式 假定各可逆过程均迅速达到平衡，ESH→EH＋P 为限速反应。 B．速度方程的推导 用迅速平衡法处理： 1 2 [ ] [ ][ ] Ke EH EH H = + + ………① 2 [ ] [ ][ ] Ke EH E H = − + ………② 1 2 [ ] [ ][ ] Kes EH S EHS H = + + ………③
LES[HTI K EHST TEHIS K [EHST 3 由②⑤得VE/k。,K,,m,由得[EH=EHSl IHSI K。L[H 由①⑤得[EH21=KEHS]:由④得[ES-1KeES1 [H+] 由③得[EHS1=[团1.EHS1 K V=k2[EHS], [EJo=[E]+[EH]+[EH2*]+[ES ]+[EHS]+[EH2*S]. K2IEHS] [El E]+[EH]+[EH,]+[ES"]+[EHS]+[EHS 将式⑥代入上式得 k2[EJLEHS] KaK K K: IH1 Kes2 +1+H)-[EHS [H][S][S]K[S][H] 分子分母同乘以S]得 k2[E]0[S] K'(1+H Ke)+[S](1+ Kes [H* [H].K 分子分母同除以1+ 得 Ke [hI
3 2 [ ] [ ][ ] Kes EHS ES H = − + ………④ ' [ ] [ ][ ] s K EHS EH S = ………⑤ 由②⑤得 [ ] [ ][ ] ' [ ] 2 EHS H S K K E e s = + − ； 由⑤得 [ ] [ ] ' [ ] EHS S K EH s = ； 由①⑤得 [ ] [ ] '[ ] [ ] 1 2 EHS K S K H EH e s = + + ； 由④得 [ ] [ ] [ ] 2 EHS H K ES es = + − ； 由③得 [ ] [ ] [ ] 1 2 EHS K H EH S es = + + ； ∵ V = k2[EHS]， [E]0 = [E－ ]＋[EH]＋[EH2 + ]＋[ES－ ]＋[EHS]＋[EH2 +S]， ∴ [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] 2 2 2 0 E EH EH ES EHS EH S k EHS E V − + − + + + + + + = 将式⑥代入上式得 ) [ ] [ ] 1 [ ] [ ] '[ ] [ ] ' [ ][ ] ' ( [ ] [ ] 1 2 1 2 2 0 EHS K H H K K S K H S K H S K K k E EHS V es es e e s s s + + + + + = + + + + 分子分母同乘以[S]得 ) [ ] [ ] ) [ ](1 [ ] [ ] '(1 [ ] [ ] 2 1 2 1 2 0 + + + + + + + + + = H K K H S H K K H K k E S V es es e e s 分子分母同除以 [ ] [ ] 1 2 1 + + + + H K K H es es 得
keLo [H].K K Km +SI K∴-KnV1+s Kes [hi 式中k2[E]=Vm。将上式取双倒数形式得 × 1-0+1 (+H+] K H S Ke hl 讨论 H]既影响Vm",又影响Km。当[H]很高或很低时,式子可简化,得Kn的简化式, 但意义不大 D.作图法求常数 a.斜率及截距的再作图法 当Kel≥100Ke2,Kes≥100Kes2时,可用本法求Ke、Ke2、Kes、Kes2、Ks、Vm等常 数 式⑧中的斜率和截距整理得 K'K 斜率 [H] K VR [h L 截距 y K [H]+ Kesi 根据式⑧,在不同的pH下作直线,每一个pH可以得到一个斜率和一个截距。 当H较高时,上面两式中的一,项可以忽略不计,剩下的部分为直线方程。以斜率对[ 作图得左上图,以截距对[作图得右上图 当[]很低时,上面两式中的[H项可以忽略不计,以斜率对 y+作图得左下图,以截距
4 [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] 1 [ ] [ ] 1 ' [ ] [ ] [ ] 1 [ ] 2 1 2 1 2 1 2 0 K S V S S H K K H H K K H K S H K K H k E V H m H m e e es es s es es + = + + + + + + + = + + + + + + + + ……………⑦ 式中 k 2 [E]0 = Vm 。将上式取双倒数形式得 ) [ ] [ ] (1 1 [ ] 1 ) [ ] [ ] (1 1 ' 2 1 2 1 + + + + = + + + + + H K K H H S V K K H V K V es es e e s m m …………⑧ C．讨论 [H+ ]既影响 Vm H +，又影响 Km H +。当[H+ ]很高或很低时，式子可简化，得 Km H + 的简化式， 但意义不大。 D．作图法求常数 a．斜率及截距的再作图法： 当 Ke1≥100 Ke2，Kes1≥100 Kes2 时，可用本法求 Ke1、Ke2 、Kes1、Kes2 、Ks’、Vm等常 数。 式⑧中的斜率和截距整理得 斜率＝ m m Vm K V H K K H V K K s e s e s ' [ ] ' 1 [ ] ' 2 1 + + + + 截距＝ m m m H m V H V K H V K V es es 1 [ ] 1 [ ] 1 1 2 1 = + + + + + 根据式⑧，在不同的 pH 下作直线，每一个 pH 可以得到一个斜率和一个截距。 当[H+ ]较高时，上面两式中的 [ ] 1 + H 项可以忽略不计，剩下的部分为直线方程。以斜率对[H+ ] 作图得左上图，以截距对[H+ ]作图得右上图。 当[H+ ]很低时，上面两式中的[H+ ]项可以忽略不计，以斜率对 [ ] 1 + H 作图得左下图，以截距
对—作图得右下图。 [H·]较高时斜率对[H+]的再作图 [H·]较高时截距对[H+]的再作图 面 [HY很低时斜率对x+的再作图 [H]很低时截距对 的再作图 从这4个图中,可得出各个常数。但如果Ke和Ke相近,或Kes和Kes2相近,或pH居 中,则不能忽略任何一项。 Dixon-Webb对数作图法 此方法要求pKe和pke2及pkes和pKes2的差距≥3.5个pH单位。以gVn对pH作图可 VH 求得pKes和pKes2,以l一一对pH作图可求得pke和pKe2。 K 根据式⑦ ,H”=g-gHm 当处于低pH条件时,[H很大, 孓些可以忽略不计,因很大,1也可以省略,故上 [H] 式可写成 liM =lg -lg[+1 lg Vm =lg Vm-lg[H]+lg KesI
5 对 [ ] 1 + H 作图得右下图。 从这 4 个图中，可得出各个常数。但如果 Ke1 和 Ke2 相近，或 Kes1 和 Kes2 相近，或 pH 居 中，则不能忽略任何一项。 b．Dixon-Webb 对数作图法 此方法要求 pKe1 和 pKe2 及 pKes1 和 pKes2 的差距≥3.5 个 pH 单位。以 + H Vm lg 对 pH 作图可 求得 pKes1 和 pKes2，以 + + H m H m K V lg 对 pH 作图可求得 pKe1 和 pKe2 。 根据式⑦， [ ] [ ] 1 2 1 + + + + + = H K K H V V es es H m m ， ) [ ] [ ] lg lg lg (1 2 1 + + + = − + + H K K H V V es es m H m 当处于低 pH 条件时，[H+ ]很大， [ ] 2 + H Kes 可以忽略不计，因 1 [ ] Kes H + 很大，1 也可以省略，故上 式可写成 1 [ ] lg lg lg Kes H V Vm H m + + = − ， 1 lgV lgVm lg [H ] lg Kes H m = − + + +
lg m =lg m+ pH-pkest 以gVn对pH作图,得一直线,直线的斜率为1。 在高pH时,很小,H+ 个和1都可以忽略不计,上式可写成 lg Vm =lg I-1g.ez pEst [HT] slope= lope=-l lg m=IgVm-lg Kes?2 +lg[HT] lg Vm=lgn+pkes?-ph 以Vn对pH作图得一直线,直线的斜率为-1 1234567891011 在最适pH下,V达到最大, =Vm, Ig m =lg l 以gVn对pH作图得一水平直线,水平直线与斜率为1的直线的交点的横坐标为 水平直线与斜率为-1的直线的交点的横坐标为pKes [H+].K 根据式②, K k es2 K 当处于低pH时,[H很大,1和可以忽略不计,故上式可写成 V K lg Ig+lg Kel-lg[h] K#* Ks [HI
6 1 lgV lgVm pH pKes H m = + − + 以 + H Vm lg 对 pH 作图，得一直线，直线的斜率为 1。 在高 pH 时，[H+ ]很小， 1 [ ] Kes H + 和 1 都可以忽略不计，上式可写成 [ ] lg lg lg 2 + + = − H K V V es m H m ， lg lg lg lg [ ] 2 + + V = Vm − Kes + H H m ， V Vm pKes pH H m = + − + 2 lg lg 以 + H Vm lg 对 pH 作图得一直线，直线的斜率为－1。 在最适 pH 下，Vm H +达到最大， Vm H +＝Vm， m H lgVm = lgV + 。 以 + H Vm lg 对 pH 作图得一水平直线，水平直线与斜率为 1 的直线的交点的横坐标为 pKes1， 水平直线与斜率为－1 的直线的交点的横坐标为 pKes2 。 根据式⑦， = + + H m H m K V [ ] [ ] 1 [ ] [ ] 1 ' [ ] [ ] 1 2 1 2 1 2 1 + + + + + + + + + + + + H K K H H K K H k H K K H V es es s es es e e m [ ] [ ] 1 1 ' 2 1 + + + + = H K K K H V e e s m 当处于低 pH 时，[H+ ]很大，1 和 [ ] 2 + H Ke 可以忽略不计，故上式可写成 = + + H m H m K V ' [ ] 1 + H K K V e s m ， lg lg [ ] ' lg lg 1 + + + = + K − H K V K V e s m H m H m
lg K 以lVm一对p作图得一直线,斜率为1。 K 在高pH时,[H很小,1和可以忽略不计,故上式可写成 K H+KK K'g[H+1-\ok2 K A,PH 以l一m一对pH作图得一直线,斜率为-1 在最适pH下,VmH=Vm,Km=Ks(Ks’=Km), K l 以g一一对pH作图,得一水平直线。此水平直线与斜率为1的直 线的交点的横坐标为pKe,此水平直线与斜率为-1的直线的交点横坐标为pKe2 此图与上图相似 E 6142游离酶的解离体系 →EH+P A.解离模式 B.速度方程 EHIST K [EHJ=-s [EHS]: IE H KaK K [E-]=[EH]= EHS: IHTISI LEHIH'I=K [H]K, LEH*-[H.EH]'LEHS
7 pK pH K V K V e s m H m H m = − + + + 1 ' lg lg 以 + + H m H m K V lg 对 pH 作图得一直线，斜率为 1。 在高 pH 时，[H+ ]很小，1 和 1 [ ] Ke H + 可以忽略不计，故上式可写成 = + + H m H m K V 2 [ ] ' s Ke H K Vm + ， 2 lg [ ] lg ' lg lg e s H K K V K V m H m H m = + − + + + ， 2 ' lg lg e s pH pK K V K V m H m H m = − + + + 以 + + H m H m K V lg 对 pH 作图得一直线，斜率为－1。 在最适 pH 下， Vm H +＝Vm， K m H + = Ks’（Ks’＝Km）， = + + H m H m K V ' s K Vm ， = + + H m H m K V lg ' lg s K Vm ， 以 + + H m H m K V lg 对 pH 作图，得一水平直线。此水平直线与斜率为 1 的直 线的交点的横坐标为 pKe1，此水平直线与斜率为－1 的直线的交点横坐标为 pKe2。 此图与上图相似。 6.1.4.2 游离酶的解离体系 A． 解离模式 B．速度方程 s K EHS EH S = [ ] [ ][ ] ， [ ] [ ] [ ] EHS S K EH s = ； 2 [ ] [ ][ ] Ke EH E H = − + ， [ ] [ ][ ] [ ] [ ] [ ] 2 2 EHS H S K K EH H K E e e s = = + + − ； 1 2 [ ] [ ][ ] Ke EH EH H = + + ， [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] 1 1 2 EHS K S H K EH K H EH e s e = = + + + ；
[E]=[E]+[EH]+[EH2]+[EHS] V=K2EHS 根据上述式子得 Km =k(+ [H+].K K(1H+1.A2)+S1 Ke hi K C.讨论 a.pH只影响Km值,而不影响Vm。当[S])〉Kn时,V=Vm b.在低pH下,[很大,式中的2可以忽略不计,于是 ,此式与竞争性抑制作用的速度方程相似,因此在低pH范围内, K K H是一种竞争性抑制剂。竞争性抑制作用也是只改变Km,不改变V c.随着[H]的变化,Km可达一极小值。将Km表达式对[H微分得 dKm=k d(+[H] Key K. Kend[Hl-[H]dKel, [H"]dker-ke2 d[H"] [H+] =K dH] dHI dK =K d[H] K1[H])H0时,Kn为极小值。 Ker 0 H+1=√KaK lg[h]=-(lg Ke +lg Ke,), pH==(pKe+pke2)。 当Kn为极小值时,V最大,上式的pH为最适pH
8 [E]0 = [E－ ] + [EH] + [EH2 + ] + [EHS]， V = K2 [EHS] 。 根据上述式子得 ) [ ] [ ] [ ] (1 [ ] 2 1 S H K K H K V S V e e s m + + + = + + ， ) [ ] [ ] (1 2 1 + + + = + + H K K H K K e e s H m 。 C．讨论 a．pH 只影响 Km值，而不影响 Vm 。当[S] 〉〉Km H +时，V = Vm 。 b．在低 pH 下，[H+ ]很大，式中的 [ ] 2 + H Ke 可以忽略不计，于是 ) [ ] [ ] (1 [ ] 1 S K H K V S V e s m + + = + ，此式与竞争性抑制作用的速度方程相似，因此在低 pH 范围内， H+是一种竞争性抑制剂。 竞争性抑制作用也是只改变 Km ，不改变 Vm 。 c．随着[H+ ]的变化，Km H +可达一极小值。将 Km H +表达式对[H+ ]微分得 ) [ ] [ ] (1 2 1 + + + = + + H K K H dK K d e e s H m + + + + + + − − = 2 2 2 2 1 1 1 [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] H H dK K d H K K d H H dK K e e e e e s = − + + + [ ] [ ] [ ] 1 2 2 1 d H H K d H K K e e s = − + + + 2 2 1 [ ] 1 [ ] H K K K d H dK e e s H m ，当 0 [ ] = + + d H dK H m 时，Km H +为极小值。 0 [ ] 1 2 2 1 − = + H K K e e ， 2 2 1 [ ] 1 + = H K K e e ， 1 2 [ ] H = Ke Ke + ， (lg lg ) 2 1 lg [ ] H = Ke1 + Ke2 + ， ( ) 2 1 pH = pKe1 + pKe2 。 当 Km H +为极小值时，V 最大，上式的 pH 为最适 pH
D.作图法求常数 与前一种体系的方法相似,按Kn的表达式作图。 614.3酶—一底物复合物的解离体系 A.解离模式 k2 EH+ S EHS EH+ P B.速度方程 (推导过程略) EH2*s +-e2 K +[S] K+[S](1+ [+) +[+].K C.讨论 a.[H既影响Vm,又影响Km。 b.当[时很大时,式中的2可以忽略不计,速度方程可写成 v=- MiSI 此式与反竞争性作用的速度方程相似,这时[]起着反竞争性 K.+[S](1 抑制剂的作用 D.作图法求常数 按第一种体系的方法作图求常数 62温度对酶反应速度的影响 化学反应以分子运动为基础,分子的动能与温度的高低直接相关,所以温度的变化会影响酶 反应速度 621酶反应的最适温度 在不同温度下测酶反应速度,可得出最适温度。但最适温度不是酶的特征常数,当温度升高 时,除了Ⅴ提高外,酶失活的速度也加快。所以短时间测定时,最适温度较高,长时间测定时
9 D．作图法求常数 与前一种体系的方法相似，按 Km H +的表达式作图。 6.1.4.3 酶——底物复合物的解离体系 A． 解离模式 B．速度方程 （推导过程略） [ ] [ ] [ ] 1 [ ] [ ] [ ] 1 2 1 2 1 S H K K H K S H K K H V V es es s es es m + + + + + = + + + + 或 ) [ ] [ ] [ ](1 [ ] 2 1 + + + + + = H K K H K S V S V es es s m C．讨论 a． [H+ ]既影响 Vm H +，又影响 Km H + 。 b．当[H+ ]很大时，式中的 [ ] 2 + H Kes 可以忽略不计，速度方程可写成 ) [ ] [ ](1 [ ] es1 s K H K S V S V m + + + = ，此式与反竞争性作用的速度方程相似，这时[H+ ]起着反竞争性 抑制剂的作用。 D．作图法求常数 按第一种体系的方法作图求常数。 6.2 温度对酶反应速度的影响 化学反应以分子运动为基础，分子的动能与温度的高低直接相关，所以温度的变化会影响酶 反应速度。 6.2.1 酶反应的最适温度 在不同温度下测酶反应速度，可得出最适温度。但最适温度不是酶的特征常数，当温度升高 时，除了 V 提高外，酶失活的速度也加快。所以短时间测定时，最适温度较高，长时间测定时
最适温度较低。 622酶的热稳定性 大多数蛋白质在50~70℃出现可逆变性(但也与处理时间有关),70~80℃出现不可逆变性 酶的耐热性质有遗传上的差异。 RNase耐高温(>100℃) 逆变性和不可逆变性是各种次级键被破坏的程度决定的。 酶的冷失活可能是亚基间的解聚或错位引起的 623升温使酶反应速度增加 酶反应与非酶反应相比,能降低活化能Ea 酶反应和非游反应的活化能比较 根据 Arrhenius公式,化学反应速度常数与温度的关系可表示为 k=Ae 式中A为频率因子,它表示单位时间单位体积内分子的碰撞次数:Ea为活化 能:k为反应速度常数。 对 Arrhenius公式两边取对数得:hk=h-如a prhne. In k=hn4-Ea lg k=lg A 2.303RT 在温度T时,lgk1=lgA 2.303RT1 在温度T2时,gk2=gA 2.303RT 下式减上式得gk2-gk1= 2.303R712303R72 k2 Ea(T, ,式中的R=8314J/moK k12.303R772 根据此式,若已知一个温度下的反应速度常数及活化能Ea,就可以求另一温度下的反应速 度常数。若T2比T1高10℃,则,称为Q10(温度系数)。Q10大说明温度对酶反应速度的影响 大,Q10小说明温度对酶反应速度的影响小。对于恒温动物来说,大部分酶的Qo约为2。 624根据温度效应求热力学常数 A.求活化能( Arrhenius作图法)
10 最适温度较低。 6.2.2 酶的热稳定性 大多数蛋白质在 50～70℃出现可逆变性（但也与处理时间有关），70～80℃出现不可逆变性。 酶的耐热性质有遗传上的差异。RNase 耐高温（＞100℃）。 可逆变性和不可逆变性是各种次级键被破坏的程度决定的。 酶的冷失活可能是亚基间的解聚或错位引起的。 6.2.3 升温使酶反应速度增加 酶反应与非酶反应相比，能降低活化能 Ea 。 根据 Arrhenius 公式，化学反应速度常数与温度的关系可表示为： RT Ea k Ae − = ，式中 A 为频率因子，它表示单位时间单位体积内分子的碰撞次数；Ea 为活化 能；k 为反应速度常数。 对 Arrhenius 公式两边取对数得： e RT Ea ln k = ln A − ln ， RT Ea ln k = ln A − ， RT Ea k A 2.303 lg = lg − 在温度 T1 时， 1 1 2.303 lg lg RT Ea k = A − ； 在温度 T2 时， 2 2 2.303 lg lg RT Ea k = A − ； 下式减上式得 1 2 2 1 2.303 2.303 lg lg RT Ea RT Ea k − k = − 1 2 2 1 1 2 2.303 ( ) lg RT T Ea T T k k − = ， 式中的 R = 8.314 J/mol/K 。 根据此式，若已知一个温度下的反应速度常数及活化能 Ea，就可以求另一温度下的反应速 度常数。若 T2 比 T1 高 10℃，则 1 2 k k 称为 Q10（温度系数）。Q10 大说明温度对酶反应速度的影响 大，Q10 小说明温度对酶反应速度的影响小。对于恒温动物来说，大部分酶的 Q10 约为 2。 6.2.4 根据温度效应求热力学常数 A．求活化能（Arrhenius 作图法）