生物 化 VIS 概述 反应初速 底物浓县 VISI 若V=V/2 动力学虽 Km+[S] 米氏方 Km的 4 Km与Vm [ST 酶浓度 Km [S] m -S1 温度 ph Km+&]-=[S 6 抑制剂 激活剂 Km 米氏曲线 生物 化学 第三节 酶促反应动力学 米氏方程的推导 理论根据：“稳态平衡”假说（恒态假说） 该假说认为酶促反应分两步： 概 述 pH 抑制剂 温度 酶浓度 激活剂 Km与Vmax 动力学曲线 米氏方程 Km的意义 底物浓度 E+S ES E+P K1 K2 K3 K4 中 间 产物 产物 ① ② 第一步为可逆的快速反应，第二步为慢速反应，整个 反应速度取决于反应最慢的第二步；在反应中既有ES 的生成又有ES的分解；在反应的初始阶段，随着ES浓 度的升高ES的分解速度也随之增大，直到一个平衡点 使得ES的生成速度等于ES的分解速度，从而使ES的 浓度达到一个恒态。这是总反应的速度等于ES分解为 产物和游离酶的速度。 考虑ES的形成速度 因为E+P－→ ES 的速度极小，可忽略不计 ES的形成速度d[ES]/dt = K1([E0]-[ES])·[S] ③ [E0]-- 酶的总浓度 [ES]-- 酶与底物形成的中间产物的浓度 [E0]-- [ES]为游离状态的酶的浓度 [S]-- 底物的浓度 [S]>>[E0]时，被酶结合的S量，即[ES]，与总 的底物浓度相比，可忽略不计 [S]-[ES] ≈ [S] E +S ES P+ E K1 K4 ES ES的分解速度 此两式速度之和为ES分解的总速度 -d[ES]/dt = K2[ES]+K3[ES] ④ 当酶反应体系处于动态平衡（恒态）时 ES的形成速度 = ES分解速度 [ES]保持动态的恒定 ⑶ = ⑷ 即：K1([E0]－[ES])·[S] = K2[ES]+K3[ES] ([E0]－[ES])·[S] / [ES] = (K2+K3) / K1 ⑤ ES E +S E + P K2 K3 ES 令：Km = (K2+K3) / K1 代入⑤ 则 ([E0]-[ES])·[S] / [ES] = Km ⑥ ∴动态平衡时的[ES]： [ES] = [E0][S] / (Km+[S]) ⑦ 由于酶的反应速度(v)与[ES]成正比 ∴ v = K3[ES] ⑧ 将⑦的[ES]代入⑧得： v = K3·[E0][S] / Km+[S] ⑨ 当底物浓度很高时，所有的酶都被底物所饱和， 而转变成ES复合物，即[E0] = [ES]时，酶促 反应达到最大速度 ∴ Vmax = K3[ES] = K3[E0] ⑩ ⑨除以⑩： v/Vmax = K3[E0][S] / (Km+[S]) / K3[E0] ∴ v = Vmax[S] / (Km+[S]) 米氏方程反映：已知Km、Vmax、v与底物 浓度之间的定量关系 Km--米氏常数 V 0 底 物 浓 度 [S] 反 应 初 速 度 反应初速度随底物浓度变化曲线 V V V/2 0 Km （米氏常数） [S] 最 大 反 应 速 率 米氏曲线 b.当[S]很大时 V=V[S]/[S]=V 0 级反应 混合级 a.当[S]很小时 V=V[S]/Km 一级反应 V= V[S] Km + [S] Km = [S] 若 V＝V/2 V 2 ＝ V [S] Km + [S] 1 Km + [S] = 2[S] V= V[S] Km + [S] 1 3 5 7 (1) (2) (3) (4)