酶促反应动力学 -
底物浓度对反应速度的影响
⑴底物对酶促反应的饱和现象：由实验观察到，在酶浓度不变时，不同的底物浓度与反应速度的关系为一矩形双曲线，即当底物浓度较低时，反应速度的增加与底物浓度的增加成正比（一级反应）；此后，随底物浓度的增加，反应速度的增加量逐渐减少（混合级反应）；最后，当底物浓度增加到一定量时，反应速度达到一最大值，不再随底物浓度的增加而增加（零级反应）。⑵米氏方程及米氏常数：根据上述实验结果，Michaelis & Menten 于1913年推导出了上述矩形双曲线的数学表达式，即米氏方程： ν= Vmax[S]/(Km+[S])。其中，Vmax为最大反应速度，Km为米氏常数。⑶Km和Vmax的意义：①当ν=Vmax/2时，Km=[S]。因此，Km等于酶促反应速度达最大值一半时的底物浓度。②当k-1>>k+2时，Km=k-1/k+1=Ks。因此，Km可以反映酶与底物亲和力的大小，即Km值越小，则酶与底物的亲和力越大；反之，则越小。③Km可用于判断反应级数：当[S]100Km时，ν=Vmax，反应为零级反应，即反应速度与底物浓度无关；当0.01Km<[S]<100Km时，反应处于零级反应和一级反应之间，为混合级反应。④Km是酶的特征性常数：在一定条件下，某种酶的Km值是恒定的，因而可以通过测定不同酶（特别是一组同工酶）的Km值，来判断是否为不同的酶。⑤Km可用来判断酶的最适底物：当酶有几种不同的底物存在时，Km值最小者，为该酶的最适底物。⑥Km可用来确定酶活性测定时所需的底物浓度：当[S]=10Km时，ν=91%Vmax，为最合适的测定酶活性所需的底物浓度。⑦Vmax可用于酶的转换数的计算：当酶的总浓度和最大速度已知时，可计算出酶的转换数，即单位时间内每个酶分子催化底物转变为产物的分子数。⑷Km和Vmax的测定：主要采用Lineweaver-Burk双倒数作图法和Hanes作图法。
酶促反应动力学 -
酶浓度对反应速度的影响
当反应系统中底物的浓度足够大时，酶促反应速度与酶浓度成正比，即ν=k[E]。
酶促反应动力学 -
温度对反应速度的影响
一般来说，酶促反应速度随温度的增高而加快，但当温度增加达到某一点后，由于酶蛋白的热变性作用，反应速度迅速下降。酶促反应速度随温度升高而达到一最大值时的温度就称为酶的最适温度。酶的最适温度与实验条件有关，因而它不是酶的特征性常数。低温时由于活化分子数目减少，反应速度降低，但温度升高后，酶活性又可恢复。
酶促反应动力学 -
pH对反应速度的影响
观察pH对酶促反应速度的影响，通常为一钟形曲线，即pH过高或过低均可导致酶催化活性的下降。酶催化活性最高时溶液的pH值就称为酶的最适pH。人体内大多数酶的最适pH在6.5～8.0之间。酶的最适pH不是酶的特征性常数。
酶促反应动力学 -
抑制剂对反应速度的影响
凡是能降低酶促反应速度，但不引起酶分子变性失活的物质统称为酶的抑制剂。按照抑制剂的抑制作用，可将其分为不可逆抑制作用和可逆抑制作用两大类。⑴不可逆抑制作用：抑制剂与酶分子的必需基团共价结合引起酶活性的抑制，且不能采用透析等简单方法使酶活性恢复的抑制作用就是不可逆抑制作用。如果以ν～[E]作图，就可得到一组斜率相同的平行线，随抑制剂浓度的增加而平行向右移动。酶的不可逆抑制作用包括专一性抑制（如有机磷农药对胆碱酯酶的抑制）和非专一性抑制（如路易斯气对巯基酶的抑制）两种。⑵可逆抑制作用：抑制剂以非共价键与酶分子可逆性结合造成酶活性的抑制，且可采用透析等简单方法去除抑制剂而使酶活性完全恢复的抑制作用就是可逆抑制作用。如果以ν～[E]作图，可得到一组随抑制剂浓度增加而斜率降低的直线。可逆抑制作用包括竞争性、反竞争性和非竞争性抑制几种类型。① 竞争性抑制：抑制剂与底物竞争与酶的同一活性中心结合，从而干扰了酶与底物的结合，使酶的催化活性降低，这种作用就称为竞争性抑制作用。其特点为：a.竞争性抑制剂往往是酶的底物类似物或反应产物；b.抑制剂与酶的结合部位与底物与酶的结合部位相同；c.抑制剂浓度越大，则抑制作用越大；但增加底物浓度可使抑制程度减小；d.动力学参数：Km值增大，Vm值不变。典型的例子是丙二酸对琥珀酸脱氢酶（底物为琥珀酸）的竞争性抑制和磺胺类药物（对氨基苯磺酰胺）对二氢叶酸合成酶（底物为对氨基苯甲酸）的竞争性抑制。② 反竞争性抑制：抑制剂不能与游离酶结合，但可与ES复合物结合并阻止产物生成，使酶的催化活性降低，称酶的反竞争性抑制。其特点为：a.抑制剂与底物可同时与酶的不同部位结合；b.必须有底物存在，抑制剂才能对酶产生抑制作用；c.动力学参数：Km减小，Vm降低。③ 非竞争性抑制：抑制剂既可以与游离酶结合，也可以与ES复合物结合，使酶的催化活性降低，称为非竞争性抑制。其特点为：a.底物和抑制剂分别独立地与酶的不同部位相结合；b.抑制剂对酶与底物的结合无影响，故底物浓度的改变对抑制程度无影响；c.动力学参数：Km值不变，Vm值降低。
酶促反应动力学 -
激活剂对反应速度的影响
能够促使酶促反应速度加快的物质称为酶的激活剂。酶的激活剂大多数是金属离子，如K+、Mg2+、Mn2+等，唾液淀粉酶的激活剂为Cl-。
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扫描二维码用手机浏览词条
保存二维码可印刷到宣传品第三章&&& 酶
一、A型选择题
1、Km值是指：
&& A、酶-底物复合物的解离常数
&& B、酶促反应达到最大速度时所需底物浓度的一半
&& C、达到1/2Vmax时所需的底物浓度
&& D、酶促反应的底物常数
&& E、酶与底物的亲和常数
2、在竟争性抑制时：
&& A、Vmax不变&&
&&&&&& B、Vmax降低&&&
&&& C、Km值不变
&& D、Km值降低&& && &&& E、酶促反应与底物浓度无关
3、结合酶的特异性取决于：
&& A、酶的亚基数目&&
&&&&&& B、酶的非蛋白质部分&&
&&&&& C、酶的Km值
&& D、辅酶或辅基的种类&&&
& E、酶蛋白
4、酶促反应的最适温度：
&& A、随时间延长而升高&&&
B、是酶的特异性常数&&
C、在人体内为50°C&&&
&&&&&&&&&&&
D、都不超过50°C&
E、是在某条件下，酶促反应速度最大时的温度
5、某一符合米曼氏方程式，当[S]=2Km时，其反应速度V等于
&& A、Vmax&&& B、2/3Vmax&&
C、3/2Vmax &&&D、2Vmax&&
E、1/2Vmax
6、有关全酶的正确描述是：
A、全酶均有四级结构&&
B、辅酶或辅基决定酶促反应的特异性
C、酶蛋白本身具有酶促催化活性
D、一种辅酶可和多种酶蛋白结合，形成具有不同特异性的全酶
E、一种酶通常只和一种酶蛋白结合
7、有关同工酶的描述，下列哪一项不正确：
A、来源可以不同&&&&
&&&&&&& B、理化性质相同&&
C、催化反应相同
D、分子量可以不同&& &&&&&&&
E、电泳迁移率不同
8、下列哪一项符合酶的竟争性抑制特点：
A、抑制剂与酶的活性中心结构相似&&
B、抑制作用的强弱与抑制剂的大小无关
C、抑制作用不受底物浓度的影响
D、抑制剂与酶作用的底物结构相似
E、以上都不是
9、酶促反应速度是：
A、反应终末速度&&
B、B、反应初速度 &&&&&&
C、C、整个反应过程的平均速度&&
D、按米氏方程绘制的矩形双曲线
10、已知两种酶互为同工酶：
A、它们的Km值一定相同&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&
B、它们的等电点相同
C、它们的分子结构一定相同&&
&&&&&&&&&&&&&&
D、它们所催化的化学反应相同
E、它们的辅基一定相同
11、关于酶的必需基团的错误描述是：
A、可催化底物发生化学反应&&
&&&&&&&&&&&&&&&
B、可与底物结合
C、可维持酶活性中心的结构&&
&&&&&&&&&&&&&&&
D、可存在于酶的活性中心以外
E、只存在于酶的活性中心
12、酶的非竟争性抑制作用的特点是：
A、抑制剂与酶的活性中心结构相似
B、抑制剂与酶作用的底物结构相似
C、抑制作用的强弱与抑制浓度无关
D、抑制作用不受底物浓度的影响
E、动力学曲线中Vmax不变，Km值变小
13、下列哪组动力学常数变化属于酶的竟争性抑制作用：
A、Km增加，Vmax不变&&&&
&&&&&&&&&&&&&&
B、Km降低，Vmax不变
C、Km不变，Vmax增加&&&&
&& &&&&&&&
&&& D、Km不变，Vmax降低
E、Km降低，Vmax降低
14、米氏常数（Km）是：
A、反应速度为最大速度一半时的底物浓度
B、反应速度为最大速度一半时的酶的浓度
C、反应速度为最大速度一半时的抑制浓度
D、反应速度为最大速度一半时环境的酸碱度
15、一种酶只作用于一类化合物或一种化学键，属于何种专一性？
A、相对专一性&& &&& &&& &&& B、绝对专一性&
&&&&&&&&&&&
C、立体异构专一性
D、空间构象专一性&& &&& &&& E、以上均不对
16、辅酶的作用是：
A、在酶与底物的结合中起桥梁作用
B、激活底物&
D、参与酶促反应，在化学反应中协助一些化学基团的转移&&
E、D、提高酶的活化能
17、酶原激活的实质是：
A、酶蛋白与辅酶结合成全酶&&
&&&&&&&&&&&
B、全酶与金属离子结合
C、几个分子聚合&& & &&& &&& &&& &&& &&& D、从酶原分子上切去某些肽段形成活性中心&
E、以上均不对
18、酶的抑制剂：
A、由于引起酶蛋白变性而使酶活性下降
B、使酶活性下降但不引起酶蛋白变性
C、只引起酶蛋白变性而可能对酶活性无影响
D、一般为强酸，强碱&&
E、都和底物结构相似
19、试判断下列情况下，其结论哪一项正确：
A、酶在最适PH时最稳定&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&
B、酶在最适温度时最稳定
C、酶在0°C时不会变性&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
D、酶在底物浓度达到最大时较为稳定
E、酶在低浓度溶液中较为稳定
20、关于酶的叙述哪项是正确的：
A、所有的酶都含有辅基或辅酶
B、只能在体内起催化作用
C、大多数酶的化学本质是蛋白质
D、能改变反应的平衡点加速反应的进行
E、都具有立体异构专一性
21、酶原所以没有活性是因为：
A、酶蛋白肽链合成不完全&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
B、活性中心未形成或未暴露
C、酶是普通的蛋白质&&
& &&& &&& &&& &&& &&& &&& D、缺乏辅酶或辅基
E、是已经变性的蛋白质
22、磺胺类药物的类似物是：
A、四氢叶酸& && &&& &&& &&& B、二氢叶酸&&
&&&&&&&&&&&&&
C、对氨基苯甲酸
D、叶酸&& & &&& &&& &&& &&& E、嘧啶
23、关于酶活性中心的叙述，哪项不正确：
A、酶与底物接触只限于酶分子上与酶活性密切有关的较小区域
B、必需基团可位于活性中心之内，也可位于活性中心之外
C、一般来说，总是多肽链的一级结构上相邻的几个氨基酸的残基相对集中，形成酶的活性中心
D、酶原激活实际上就是完整的活性中心形成的过程
E、当底物分子与酶分子相接触时，可引起酶活性中心的构象改变
24、下列关于酶蛋白和辅助因子的途述，哪一点不正确：
A、酶蛋白或辅助因子单独存在时均无催化作用
B、一种酶蛋白只与一种辅助因子结合成一种全酶
C、一种辅助因子只能与一种酶蛋白结合成一种全酶
D、酶蛋白决定反应的专一性
E、辅助因子直接参加反应
25、如果有一酶促反应其[S]=1/2Km，则V值应等于多少Vmax？
A、0.25&&& B、0.33&&
C、0.50&&&& D、0.67&&&
26、有机磷杀虫剂对胆碱酯酶的抑制作用属于：
A、可逆性抑制作用&&&
&& &&& &&& B、竞争性抑制&&&
&&&&&&&&&&
C、非竞争性抑制作用
D、反竞争性抑制作用& && &&& &&& E、不可逆性抑制作用
27、关于PH对酶活性的影响，以下哪项不对？
A、影响必需基团的解离状态&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
B、也影响底物的解离状况
C、酶在一定的PH范围内发挥最高活性&
&&&&&&&&&&&
D、破坏酶蛋白的一级结构&&
E、PH改变能影响酶的Km值
28、丙二酸对于琥珀酸脱H酶的影响属于：
A、反馈抑制&& & &&& &&& &&& B、底物抑制&&&
&&&&&&&&&&&&&&&
C、竞争性抑制&&
D、非竞争性抑制&&&
&&& &&& E、变构调节
29、下列有关辅酶与辅基的论述错误的是：
A、辅酶与辅基都是酶的辅助因子&
B、辅酶以非共价键与酶蛋白疏松结合
C、辅基以共价键与酶蛋白牢固结合
D、不论辅酶或辅基都可以用透析或超滤的方法去除
E、辅酶和辅基的差别在于它们与酶蛋白结合的紧密程度与反应方式不同
30、含有维生素B1的辅酶是：
A、NAD+ &&&&&&&&
B、FAD&&& &&&&&
C、TPP&&& &&&&&
D、CoA& &&&&&&&
31、酶的特异性是指：
A、酶与辅酶特异的结合&&
B、酶对其所催化的底物有特异的选择性
C、酶催化反应的机制各不相同
D、酶在细胞中的定位是特异性的
E、在酶的分类中各属不同的类别
32、酶促反应动力学研究的是：
A、酶分子的空间构象&&
& &&& &&& B、酶的电泳作为&
&&&&&&&&&&
C、酶的活性中心
D、酶的基因来源&& & &&& &&& &&& E、影响酶促反应速度的因素
33、关于酶与底物的关系：
A、如果酶的浓度不变，则底物浓度改变不影响反应速度
B、当底物浓度很高使酶被饱和时，改变酶的浓度，将不再改变反应速度
C、初速度指酶被底物饱和时的反应速度
D、在反应过程中，随着产物生成的增加，反应的平衡常数将左移
E、当底物浓度增高将酶饱和时，反应速度不再随底物的浓度增加而改变
34、关于同工酶
A、它们催化相同的化学反应
B、它们的分子结构相同
C、它们的理化性质相同
D、它们催化不同的化学反应
E、它们的差别是翻译后化学修饰不同的结果
35、有关乳酸脱氢酶同工酶的论述，正确的是：
A、乳酸脱H酶有M亚基和H亚基两种，故有两种同工酶
B、M亚基和H亚基都来自同一染色体的某一基因位点
C、它们在人体各组织器官的分布无显著差别
D、它们的电泳行为相同
E、它们对同一底物有不同的Km值
36、有头Km值的描述，下列哪项是错误的：
A、Km值是酶的特征性常数&&&
&&&&&&&&&&&
B、Km值可反映酶与底物的亲和力
C、竞争性抑制时，Km值变小&
&&&&&&&&&&&
D、非竞争性抑制时，Km值不变
A&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
B& & &&&&&& &&&&&&
D&& && &&&&&& &&&&&&
2.A&& 3.E&&
4.E&& 5.B&&
6.D&& 7. B&
8.D&& 9.B&&
10.D&& 11.E&&
14.A&& 15.A&
16.C& 17.D&&
18. B& 19.C&&
20.C&& 21.B&&
22.C& 23.C&&
26.E&& 27.D&&
28.C&& 29.D&
30.C& 31.B&
32.E& 33.E&
34.A& 35.E&
&二、X型选择题
1、关于酶的竞争性抑制作用的说法哪些是正确的？
①、抑制剂结构一般与底物结构相似&&&
&& &&&& ②Vmax不变
③增加底物浓度可减弱抑制剂的影响&&
&& &&&& ④使Km值增大
2、关于酶的非竞争性抑制作用的说法哪些是正确的？
①增加底物浓度能减少抑制剂的影响&&
&& &&&& ②Vmax降低
③抑制剂结构与底物无相似处&&&&&&&&&&&&&&&
④Km值不变
3、酶与一般催化剂的不同点，在于酶具有：
①酶可改变反应平衡常数&&&&&&&&&&&
②极高催化效率
③对反应环境的高度不稳定&&&&&&&&&
④高度专一性
4、关于同工酶，哪些说明是正确的：
①是由不同的亚基组成的多聚复合物&
②对同一底物具有不同的Km值
③在电泳分离时它们的迁移率相同
④免疫学性质相同
5、常见的酶活性中心的必需基团有：
①半胱氨酸和胱氨酸的巯基&&&
&& &&&&&&&&
②组氨酸的咪唑基
③谷氨酸，天冬氨酸的侧链羧基&&&&&&&&&&&
④丝氨酸的羟基
6、酶的专一性可分：
①作用物基团专一性&&&&&&&&&&&&&&&&&&
②相对专一性
③立体异构专一性&&&&
&& &&&&&&&&&&&&
④绝对专一性
7、影响酶促反应的因素有：
①温度，PH&
②作用物浓度&& ③激动剂&
④酶本身的浓度
8、酶的活性中心是指：
①是由必需基团组成的具有一定空间构象的区域
②是指结合底物，并将其转变成产物的区域
③是变构剂直接作用的区域
④是重金属盐沉淀酶的结合区域
9、关于酶的激活剂的论述：
①使酶由无活性变为有活性或使酶活性增加的物质称为酶的激活剂②酶的辅助因子都是酶的激活剂
③凡是酶原激活的物质都是酶的激活剂
④酶的活性所必需的金属离子是酶的激活剂
10、根据米曼式方程，有关[S]与Km之间的关系说法哪些是正确的？
Km时，V与[S]成正比，反应呈一级反应
②当[S]=Km时，V=1/2Vmax
③当[S]&&Km时，反应速度与底物浓度无关，呈零级反应
Km时，V=25%Vmax
11、如果酶的浓度增加一倍，酶的动力学可出现哪些改变：
①Km值增加一倍&
&②Km值是原来的
&&&&&& ③Vmax不变&
④LineweaVer-Burk作用所得的直线在Y轴上的截距降低
①②③④& 2. ②③④&
3. ②③④&&& 4.
①②& 5. ②③④&
7. ①②③④& 8. ①②&&&
9. ①④& 10. ①②③④ &11.||/|/|/|/| /|
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酶促反应V与Vmax之比是多少？
&#12288;来源：&&#12288;&#12288;&#12288;&#12288;【
】【】【】
【提问】当[S]=4km时,酶促反应V与Vmax之比是多少？
【回答】学员jinjiguoguan，您好！您的问题答复如下：
酶促反应速度与底物浓度的关系可用米氏方程来表示：&= Vmax[S]/(Km+[S])。
以下是相关内容
酶促反应动力学（kinetics of enzyme-catalyzed reactions）：
酶反应动力学主要研究酶催化的反应速度以及影响反应速度的各种因素。在探讨各种因素对酶促反应速度的影响时，通常测定其初始速度来代表酶促反应速度，即底物转化量&5%时的反应速度。
1．底物浓度对反应速度的影响：
⑴底物对酶促反应的饱和现象：由实验观察到，在酶浓度不变时，不同的底物浓度与反应速度的关系为一矩形双曲线，即当底物浓度较低时，反应速度的增加与底物浓度的增加成正比（一级反应）；此后，随底物浓度的增加，反应速度的增加量逐渐减少（混合级反应）；最后，当底物浓度增加到一定量时，反应速度达到一最大值，不再随底物浓度的增加而增加（零级反应）。
⑵米氏方程及米氏常数：根据上述实验结果，Michaelis & Menten 于1913年推导出了上述矩形双曲线的数学表达式，即米氏方程： &= Vmax[S]/(Km+[S])。其中，Vmax为最大反应速度，Km为米氏常数。
⑶Km和Vmax的意义：
①当&=Vmax/2时，Km=[S]。因此，Km等于酶促反应速度达最大值一半时的底物浓度。
②当k-1&&k+2时，Km=k-1/k+1=Ks。因此，Km可以反映酶与底物亲和力的大小，即Km值越小，则酶与底物的亲和力越大；反之，则越小。
③Km可用于判断反应级数：当[S]&0.01Km时，&=（Vmax/Km）[S]，反应为一级反应，即反应速度与底物浓度成正比；当[S]&100Km时，&=Vmax，反应为零级反应，即反应速度与底物浓度无关；当0.01Km&[S]&100Km时，反应处于零级反应和一级反应之间，为混合级反应。
④Km是酶的特征性常数：在一定条件下，某种酶的Km值是恒定的，因而可以通过测定不同酶（特别是一组同工酶）的Km值，来判断是否为不同的酶。
⑤Km可用来判断酶的最适底物：当酶有几种不同的底物存在时，Km值最小者，为该酶的最适底物。
⑥Km可用来确定酶活性测定时所需的底物浓度：当[S]=10Km时，&=91%Vmax，为最合适的测定酶活性所需的底物浓度。
⑦Vmax可用于酶的转换数的计算：当酶的总浓度和最大速度已知时，可计算出酶的转换数，即单位时间内每个酶分子催化底物转变为产物的分子数。
⑷Km和Vmax的测定：主要采用Lineweaver-Burk双倒数作图法和Hanes作图法。
2．酶浓度对反应速度的影响：当反应系统中底物的浓度足够大时，酶促反应速度与酶浓度成正比，即&=k[E]。
3．温度对反应速度的影响：一般来说，酶促反应速度随温度的增高而加快，但当温度增加达到某一点后，由于酶蛋白的热变性作用，反应速度迅速下降。酶促反应速度随温度升高而达到一最大值时的温度就称为酶的最适温度。酶的最适温度与实验条件有关，因而它不是酶的特征性常数。低温时由于活化分子数目减少，反应速度降低，但温度升高后，酶活性又可恢复。
4．pH对反应速度的影响：观察pH对酶促反应速度的影响，通常为一钟形曲线，即pH过高或过低均可导致酶催化活性的下降。酶催化活性最高时溶液的pH值就称为酶的最适pH。人体内大多数酶的最适pH在6.5～8.0之间。酶的最适pH不是酶的特征性常数。
5．抑制剂对反应速度的影响：
凡是能降低酶促反应速度，但不引起酶分子变性失活的物质统称为酶的抑制剂。按照抑制剂的抑制作用，可将其分为不可逆抑制作用和可逆抑制作用两大类。
⑴不可逆抑制作用：
抑制剂与酶分子的必需基团共价结合引起酶活性的抑制，且不能采用透析等简单方法使酶活性恢复的抑制作用就是不可逆抑制作用。如果以&～[E]作图，就可得到一组斜率相同的平行线，随抑制剂浓度的增加而平行向右移动。酶的不可逆抑制作用包括专一性抑制（如有机磷农药对胆碱酯酶的抑制）和非专一性抑制（如路易斯气对巯基酶的抑制）两种。
⑵可逆抑制作用：
抑制剂以非共价键与酶分子可逆性结合造成酶活性的抑制，且可采用透析等简单方法去除抑制剂而使酶活性完全恢复的抑制作用就是可逆抑制作用。如果以&～[E]作图，可得到一组随抑制剂浓度增加而斜率降低的直线。可逆抑制作用包括竞争性、反竞争性和非竞争性抑制几种类型。
① 竞争性抑制：抑制剂与底物竞争与酶的同一活性中心结合，从而干扰了酶与底物的结合，使酶的催化活性降低，这种作用就称为竞争性抑制作用。其特点为：a.竞争性抑制剂往往是酶的底物类似物或反应产物；b.抑制剂与酶的结合部位与底物与酶的结合部位相同；c.抑制剂浓度越大，则抑制作用越大；但增加底物浓度可使抑制程度减小；d.动力学参数：Km值增大，Vm值不变。典型的例子是丙二酸对琥珀酸脱氢酶（底物为琥珀酸）的竞争性抑制和磺胺类药物（对氨基苯磺酰胺）对二氢叶酸合成酶（底物为对氨基苯甲酸）的竞争性抑制医`学教育网搜集整理。
② 反竞争性抑制：抑制剂不能与游离酶结合，但可与ES复合物结合并阻止产物生成，使酶的催化活性降低，称酶的反竞争性抑制。其特点为：a.抑制剂与底物可同时与酶的不同部位结合；b.必须有底物存在，抑制剂才能对酶产生抑制作用；c.动力学参数：Km减小，Vm降低。
③ 非竞争性抑制：抑制剂既可以与游离酶结合，也可以与ES复合物结合，使酶的催化活性降低，称为非竞争性抑制。其特点为：a.底物和抑制剂分别独立地与酶的不同部位相结合；b.抑制剂对酶与底物的结合无影响，故底物浓度的改变对抑制程度无影响；c.动力学参数：Km值不变，Vm值降低。
6．激活剂对反应速度的影响：能够促使酶促反应速度加快的物质称为酶的激活剂。酶的激活剂大多数是金属离子，如K+、Mg2+、Mn2+等，唾液淀粉酶的激活剂为Cl-。
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标题: 酶促反应动力学(底物,酶促反应动力学,抑制剂,酶促反应,酶活性)
摘要: [酶促反应动力学(底物,酶促反应动力学,抑制剂,酶促反应,酶活性)]一、酶促反应
1913年，Michaelis和Menten根据Henri等提出的酶-底物复合物学说，用简单的快速平衡或准平衡概念推导了单底物的酶促反应方程，即米-曼氏方程（Michaelis-Menten equation）。酶促反应可表示为：k1 k2E + S-------------E… [关键词:底物 酶促反应动力学 酶促反应 抑制剂 酶活性 反应速率 最适温度 可逆性]……
一、酶促反应
1913年，Michaelis和Menten根据Henri等提出的酶-底物复合物学说，用简单的快速平衡或准平衡概念推导了单底物的酶促反应方程，即米-曼氏方程（Michaelis-Menten equation）。酶促反应可表示为：
E + S-------------ES-------- E + P
酶 底物 酶-底物复合物 酶 产物
根据公式进行推导，反应速率（V0或v）与底物浓度[S]、酶浓度[E]和产物浓度[P]的关系如下：
式中Vmax为最大反应速率。这一公式与根据快速平衡学说推导的米-曼氏原始方程形式相同，区别在于用米氏常数Km取代了复合物ES的解离常数Ks，因此仍称为米-曼氏方程。
二、Km与Vmax
若v=0.5Vmax，则Km=[S]，可见Km值等于酶促反应的初速率为最大速率Vmax一半时的底物浓度。Km值一般在10-6～10-2mol/L之间。Km只与酶的性质有关，而与酶的浓度无关。
Km是酶的特征性常数之一，在临床酶学分析中有重要意义。
1. 1/Km可近似地表示酶对底物的亲和力的大小，Km值越小，表示酶与底物的亲和力越大，反之亦然。
2. 如果一个酶有几种底物，则对每一种底物各有一个特定的 Km值，其中Km值最小的底物大都是该酶的最适底物或天然底物。
3.如已知酶的Km，可计算某一底物浓度时反应速率v和最大速率Vmax的比值，并可推知酶的活性中心被底物饱和的分数。同样，如要求v和Vmax有一定的百分比，也可算出所需底物浓度为其Km的多少倍。
4.利用工具酶来测定体液中某一成分的浓度或某一酶的催化活性浓度时，可根据米-曼氏方程或其衍变方程式来计算工具酶的用量。
5.测定Km值可鉴别不同来源但催化相同反应的酶是同一种酶或是同工酶。
6.如一个酶催化正逆两个方向，测定正逆两个方向底物的Km及底物浓度，可大体推测该酶在体内催化反应的方向及其催化效率。
7.在代谢酶系中，当一组酶催化连续的代谢反应时，如已知各酶的Km及其相应底物的浓度，有助于寻找代谢的限速步骤。一般Km值最大的酶所催化的反应为该酶系的限速步骤。
（二）Vmax
Vmax表示在一定酶量下的最大反应速率，即酶完全被底物饱和时的反应速度，与酶浓度呈正比。在酶的浓度不变时，对于特定底物而言，Vmax也是一个常数。
如果酶的总浓度已知，可从Vmax计算酶的催化常数，即转换数Kcat。计算公式为Vmax=Kcat[E0]。Kcat表示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越大，表示酶的催化效率越高。对于多数酶而言，Kcat在每1 s-1～104 s-1范围内。Kcat/Km比值不仅可用来衡量酶对底物的专一性，还可用于检验酶催化反应是否达到恒态或平衡态。
（三）Km和Vmax的测定
将米-曼氏方程经过演变而转换成直线方程，然后根据直线的斜率及用外推法或用计算机以最小二乘法处理实验数据即可得到Km和Vmax。其中以Lineweaver-Burk双倒数作图最常用。
将米-曼氏方程进行倒数处理，得下列方程：
以1/V0为纵坐标，1/[S]为横坐标作图可得一直线。纵轴截距为1/Vmax，斜率为Km/Vmax，横轴截距为-1/Km。
Lineweaver-Burk双倒数作图除用于求取Km和Vmax外，还可用于判断可逆性抑制反应的性质。此外还有Woolf作图、Eadie-Hofstee作图和Hanes作图等，实际应用较少。
三、酶促反应的影响因素及反应条件的选择
影响酶促反应的因素主要有酶浓度、底物浓度、pH、温度、电解质及辅酶、激活剂及抑制剂等。
（一）酶浓度
在底物浓度远大于酶浓度时，酶促反应随酶浓度的增加而增加，即反应速率与酶的浓度成正比。在病理情况下，酶浓度过高时，底物过早而且过多地被消耗，影响酶活性测定，故需用生理盐水或其他缓冲液进行适当的稀释。但要注意稀释对测定结果的影响，如低酶浓度时，酶易解离为单体，常比多聚体更易失活。
（二）底物的种类和浓度
有些酶专一性不强，可作用多种底物，则须根据需要选择合适的底物。研究酶的生理作用时，一般选择Km最小的最适底物。临床酶学测定时，应首先考虑有较高诊断价值的底物。底物专一性强的酶，如其所催化的为可逆反应，则和专一性不强的酶一样，需要从测定技术和实用方面考虑选择速度较快的正向或负向反应。
根据米-曼氏方程，当底物浓度[S]&&Km时，则反应速率v=Vmax=K2[E]，即反应速率与酶浓度[E]成正比，此为零级反应。在此种条件下，酶均能与足够的底物进行反应。因此，临床酶学测定时应给予充分的底物浓度。在一定酶量下（Vmax），反应速率视底物浓度[S]而定。当[S]&&Km时，v=Vmax[S]/Km =K[S]，呈一级反应，这是临床化学利用酶作为工具测定各种代谢物如葡萄糖、尿酸、胆固醇等浓度的方法学基础。如[S]既不远小于又不远大于Km时，米-曼氏方程就代表一种混合级反应的方程式。根据米-曼氏方程，一般酶测定时底物浓度最好为Km的10～20倍。实际工作中应根据具体测定酶的底物类型和反应特性进行选择。
上述米-曼氏方程只适用于单一底物的酶促反应，不少酶促反应中有两种或两种以上的底物参加反应。双底物反应的可能机制有有序顺序、随机顺序和乒乓机制三种，有关双底物酶促反应的米-曼氏方程和底物浓度选择可参考有关书籍。譬如，可先将其中的一种酶的底物浓度选得很高，使酶饱和，然后求出另一底物的表观Km，反之亦然，最后按上述规律决定两底物的浓度。
（三）缓冲液的种类、离子强度和pH
酶与底物结合的能力，酶的催化活性，会受不同pH的影响，只有在最佳缓冲系统内才能充分表达。各种酶都具有使酶促反应速率最大时的pH，即最适pH。一般来说，植物和微酶的最适pH多在4.5～6.5左右，动物酶多在6.5～8.0之间。如ACP反应的最适pH为4.0～7.0，而ALP则为9.0～10.0。
最适pH并非酶的特征性常数，易受缓冲液的种类、离子强度及底物浓度不同等因素影响。临床酶学测定时发现，用不同种类的缓冲液配制相同pH介质所测酶活性并不相同。缓冲液的离子强度也可影响酶的活性。必须强调的是，各种体液样品本身也是缓冲液，和底物混合后不一定维持原来pH，也会影响酶活性测定结果，所以应严格掌握测定样品与底物的用量比例，一般样品在总体积中的比例应不超过10%。此外，缓冲液中的物质不应与分析系统中的任何物质反应，否则应特别加以说明。
（四）温度
酶促反应也有一个最适温度，在其两侧反应速率都比较低。在达到最适温度以前，温度每增加10℃，反应速率增加1～2倍。但温度对酶活性的影响具有双重性，一方面温度升高可加快酶促反应，酶的Q10值约为1.5～2.5（Q10值为温度增加10℃，化学反应的变化率）；而另一方面温度可能使酶失活。一般动物酶的最适温度为35～40℃，植物酶为40～60℃，少数嗜热性细菌所含的酶，其最适温度可达90～100℃。人体大多数酶的最适温度为37℃左右，超过42℃酶活性就逐渐降低，至60℃时酶因蛋白变性而失去活性。反之，酶在20℃以下时几乎无催化反应。酶的最适温度与底物浓度、pH、离子强度、保温时间等许多因素有关。
测定酶活性的温度长期未统一，依不同学会推荐大致有3种温度，如25℃，30℃和37℃。我国推荐温度为37℃。近来IFCC也将酶测定温度改为37℃。测定酶活性时，为保证测定结果的准确性，所用温度的误差不能大于±0.1℃。不同温度测定酶活性结果之间，一般不推荐使用酶的温度校正系数（或称温度转换系数）。此外，酶制剂应保存在冰箱中，取出后应恢复至室温立即应用，以免发生变性。
（五）激活剂与抑制剂
临床酶学测定中广泛地应用金属离子等激活剂来提高测定的灵敏度。例如所有转磷酸的酶，如激酶类和ALP的反应都需要Mg2+的参加，如在反应体系中加入EDTA等螯合剂或以其为抗凝剂常抑制一些酶的活性。测定CK活性时，加入的激活剂有Mg2+ 和巯基，其中Mg2+是CK的辅基，含巯基的N-乙酰-L-半胱氨酸（NAC）使CK活化。
抑制剂所产生的抑制作用分为不可逆性与可逆性两类。前者抑制剂与酶共价结合，使酶活性丧失。此类抑制剂多为非源性物质。后者抑制剂通过非共价键与酶可逆性结合。可逆性抑制又分为竞争性、反竞争性、非竞争性抑制和混合性抑制。它们之间的差别在于抑制剂与酶的结合方式不同，从而对酶促反应动力学参数Km和Vmax的影响作用不同（表6-2）。在设计和选择酶测定的方法时，应设法避免抑制剂对酶促反应的影响。如进行尿酶测定时，一般可先通过透析、或超滤等方法将尿中一些小分子抑制剂与酶分开，以使测定结果更为可靠。
表6-2 各种可逆性抑制与Km及Vmax的关系
抑制类型 Km
竞争性抑制 增大
反竞争性抑制 减小
非竞争性抑制 不变
混合性抑制 增大或减小
（六）其他 采用酶偶联法测定酶活性时，反应体系必须加入指示酶，有些方法还需加入辅酶。此外，反应时间及产物对酶促反应也有影响。man"; mso-hansi-font-family: "Times New Roman""&，少数嗜热性细菌所含的酶，其最适温度可达90～100℃。人体大多数酶的最适温度为37℃左右，超过42℃酶活性就逐渐降低，至60℃时酶因蛋白变性而失去活性。反之，酶在20℃以下时几乎无催化反应。酶的最适温度与底物浓度、pH、离子强度、保温时间等许多因素有关。
测定酶活性的温度长期未统一，依不同学会推荐大致有3种温度，如25℃，30℃和37℃。我国推荐温度为37℃。近来IFCC也将酶测定温度改为37℃。测定酶活性时，为保证测定结果的准确性，所用温度的误差不能大于±0.1℃。不同温度测定酶活性结果之间，一般不推荐使用酶的温度校正系数（或称温度转换系数）。此外，酶制剂应保存在冰箱中，取出后应恢复至室温立即应用，以免发生变性。
（五）激活剂与抑制剂
临床酶学测定中广泛地应用金属离子等激活剂来提高测定的灵敏度。例如所有转磷酸的酶，如激酶类和ALP的反应都需要Mg2+的参加，如在反应体系中加入EDTA等螯合剂或以其为抗凝剂常抑制一些酶的活性。测定CK活性时，加入的激活剂有Mg2+ 和巯基，其中Mg2+是CK的辅基，含巯基的N-乙酰-L-半胱氨酸（NAC）使CK活化。
抑制剂所产生的抑制作用分为不可逆性与可逆性两类。前者抑制剂与酶共价结合，使酶活性丧失。此类抑制剂多为非生物源性物质。后者抑制剂通过非共价键与酶可逆性结合。可逆性抑制又分为竞争性、反竞争性、非竞争性抑制和混合性抑制。它们之间的差别在于抑制剂与酶的结合方式不同，从而对酶促反应动力学参数Km和Vmax的影响作用不同（表6-2）。在设计和选择酶测定的方法时，应设法避免抑制剂对酶促反应的影响。如进行尿酶测定时，一般可先通过透析、或等方法将尿中一些小分子抑制剂与酶分开，以使测定结果更为可靠。
表6-2 各种可逆性抑制与Km及Vmax的关系
抑制类型 Km
竞争性抑制 增大
反竞争性抑制 减小
非竞争性抑制 不变
混合性抑制 增大或减小
（六）其他 采用酶偶联法测定酶活性时，反应体系必须加入指示酶，有些方法还需加入辅酶。此外，反应时间及产物对酶促反应也有影响。
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