§28酶促反应动力学(9章P351) (一)底物浓度对酶反应速率的影响 用反应初速度ⅴ对底物浓度[S]作图得P355图9-6 曲线分以下几段: (1)OA段:反应底物浓度较低时v与[S]成正比,表现为一级反应,v=k[S]。 根据酶底物中间络合物学说,酶催化反应时,首先和底物结合生成中间 复合物ES,然后再生成产物P,并释放出E E+S= ES P+E OA段上,底物浓度小,酶未被底物饱和,有剩余酶,反应速率取决于 ES浓度,与[S]呈线性关系,V正比于[S]。 (2)AB段:反应速度不再按正比升高,表现为混合级反应。此时酶渐渐为 底物饱和,[ES]慢慢增加,ⅴ也慢慢增加,为分数级反应。 (3)BC段:反应速度趋于Vmx,为零级反应,酶促反应表现出饱和现象 此时底物过量[S]>[E],[E]己全部转为[ES]而恒定,因此反应速率也恒 定,为最大反应速率,Vmax为[E所决定。 非催化反应无此饱和现象。 酶与底物形成中间复合物已得到实验证实。 (二)酶促反应力学方程式 (1)米氏方程推导 1913年 Michaelis和 Menten提出并推导出表示[S]与v之间定量关系 的米氏方程 Vmax[S] Km:米氏常数,物理意义为反应速率为最大速率Vma一半时底物的 浓度,单位与底物浓度同 推导:酶促反应分两步进行 E+S ES P+E V=k3 eS] 般k为限速步骤ⅴ=k[ES]…① 1.[ES]生成速率 d[esydt=kI([E]-[] [S] 2.[ES]分解速率: -d[esj/dt=k2 [ES]+ k3 ES]=(k2+ k3)ES 3.稳态下[S]不变,ES生成速率和分解速率相等: k1(E}-[ES])[S]=(k2+k3)[ES 4.引入Km:令Km=k2+k3/k 代入Km=(E}-[ES])[S]/[ES] Km ES]=EIs-IS ES], ES](Km+S)=E], ES]=E][S]/Km+S], 5.代入①式:V=k3[ES]=kE]S]/Km+S]…② 6.引入Vmax:为所有酶都被底物饱和时的反应速率,即此时E}[ES]§2.8 酶促反应动力学 （9 章 P351） （一）底物浓度对酶反应速率的影响 用反应初速度 v 对底物浓度[S]作图得 P355 图 9-6。 曲线分以下几段： （1） OA 段：反应底物浓度较低时 v 与[S]成正比，表现为一级反应，v = k[S]。 根据酶底物中间络合物学说，酶催化反应时，首先和底物结合生成中间 复合物 ES，然后再生成产物 P，并释放出 E。 E + S = ES → P + E OA 段上，底物浓度小，酶未被底物饱和，有剩余酶，反应速率取决于 ES 浓度，与[S]呈线性关系，v 正比于[S]。 （2） AB 段：反应速度不再按正比升高，表现为混合级反应。此时酶渐渐为 底物饱和，[ES]慢慢增加，v 也慢慢增加，为分数级反应。 （3） BC 段：反应速度趋于 Vmax，为零级反应，酶促反应表现出饱和现象。 此时底物过量[S]>[E], [E]已全部转为[ES]而恒定，因此反应速率也恒 定，为最大反应速率，Vmax 为[E]所决定。 非催化反应无此饱和现象。 酶与底物形成中间复合物已得到实验证实。 （二）酶促反应力学方程式 （1） 米氏方程推导 1913 年 Michaelis 和 Menten 提出并推导出表示[S]与 v 之间定量关系 的米氏方程 Vmax[S] V = Km + [S] Km：米氏常数，物理意义为反应速率为最大速率 Vmax 一半时底物的 浓度，单位与底物浓度同。 推导：酶促反应分两步进行。 k1 k3 E + S ES → P + E k2 v = k3 [ES] 一般 k3 为限速步骤 v = k3 [ES] … ① 1. [ES] 生成速率： d[ES]/dt = k1([E] - [ES]) [S] 2. [ES]分解速率： -d[ES] / dt = k2 [ES] + k3 [ES] = (k2 + k3) [ES] 3. 稳态下[ES]不变，ES 生成速率和分解速率相等： k1 ([E]- [ES]) [S] = (k2+k3) [ES] 4. 引入 Km： 令 Km = k2+k3 / k1 代入 Km = ([E]- [ES]) [S] / [ES] , Km [ES] = [E] [S]- [S] [ES], [ES] (Km + S) = [E] [S], [ES] = [E] [S] / Km+[S], 5. 代入①式：v = k3 [ES] = k3 [E] [S] / Km + [S] … ② 6. 引入 Vmax：为所有酶都被底物饱和时的反应速率，即此时[E]= [ES]