第二章 生化反应动力学

《第二章 生化反应动力学》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二章生化反应动力学本章主要内容一、单底物酶反应动力学二、多底物酶反应动力学三、各种因素对酶反应速度的影响四、微生物代谢调节的生化基础一、单底物酶反应动力学1、米氏方程2、米氏方程讨论3、动力学常数Km和Vm的求取4、复杂形式的酶反应动力学返回1、米氏方程⑴Henri中间复合物学说⑵米氏方程⑶米氏方程的三假设⑷Briggs-Haladane修正式⑸米氏方程推导返回Henri中间复合物学说1903年，Henri在研究蔗糖水解时，提出了中间复合物学说。他认为，酶与底物的作用是通过酶跟底物生成复合物而进行的。底物浓度较低即酶的活性中心未被饱和时，反

2、应速度随浓底物浓度上升呈正相关。当底物浓度较高时，即酶的活性中心被饱合或趋于饱和时，反应速度增加率变小或不再增加。此时，酶-底物复合物的生成速度相应较快，而分解速度相对较慢成为整个反应的限速步骤。返回Henri中间复合物学说图示E+S返回ESE+Pk1k-1k2E－游离的酶；S－底物；ES－酶-底物复合物；P－产物；k1－酶与底物形成复合物的反应速度常数；K-1－酶-底物复合物解离为酶和底物的反应速度常数；k2－酶-底物形成产物的反应速度常数；米氏方程1913年，Michaelis和Menten对Henri中间复合物学说进行修正，并导出下列速

3、度方程：返回V＝＝K2[E][S]Ks+[S]Vm[S]Ks+[S]Vm－最大反应速度；V－初速度；Ks－ES的解离常数，Ks＝k-1/k1。[ES]、[E]、[S]和[P]分别代表酶-底物复合物、酶分子、底物和产物的浓度。注意理解Vm=k2[E]！！米氏方程的推导令：将（4）代入（3），则：[ES]生成速度：，[ES]分解速度：即：则：(1)经整理得：由于酶促反应速度由[ES]决定，即，所以(2)将（2）代入（1）得：(3)当酶反应体系处于恒态时：当[Et]=[ES]时，(4)所以返回米氏方程的三假设⑴没有考虑ES分解得到产物P和E的逆反应

4、，也就是假定ES→E+P的逆反应不发生或没有发生，即P→0。因此，反映的是初速度。⑵假设底物浓度是以起始浓度[S0]计算的。只有底物浓度远远大于酶的相对浓度时，否则由于底物S不断与酶形成ES复合物而逐渐变小，也就不能用S0代替。⑶假设ES解离成E+S的速度显著快于ES形成P+E的速度，即k-1>>k2。或者说E+S≒ES的可逆反应在初速度测定的时间内已达到平衡。而且，ES分解为E和P的反应不足以破坏E和S之间的平衡。这就是平衡学说。返回Briggs-Haladane修正式⑴1952年，Briggs和Haladane对米氏方程的推导作了一项重要

5、修正。⑵他们认为当k2>k-1时，米氏假设中的快速平衡不一定能成立，所以不能用平衡学说推导。⑶实际可能发生的更普遍的情况。⑷据此，他们还提出了稳态（steadystate）学说，但保留了前2项假设。⑸根据稳态学说，重新推导速度方程。返回否定第三条假设返回ESE+Pk1k-1k2E+Sk-2ESE+Pk1k-1k2E+S↓假设三更生普的遍情发况稳态学说返回在初速度测定中，[S]随时间降低，[P]相应增高，而中间复合物[ES]一开始增高后，可在相当一段时间内保持浓度的恒定。在这段时间内，[ES]生成的速度和[ES]分解的速度（包括生成E+S和E+

6、P）是相等的，达到动态平衡，即处于“稳态”。米氏方程的重新推导返回式中，Km=(k2+k-1)/k1。称为米氏常数。当k2<>Km时，即底物浓度远大于Km时。返回V＝Vm[S]Km+[S]≈Vm[S][S]＝Vm而已知：Vm=k2[ES]所以，可以得出反应速度

7、正比于酶浓度，而与底物浓度无关。一级反应速度方程当S<

8、度、离子强度及其他因素不变时，Km应为恒定值。酶的纯度不影响其Km。V＝Vm时，反应速度与酶和底物浓度的关系当V→Vm时，我们把米氏方程转化为下式：返回V＝Vm[S