rp,m酶活力,当全部酶呈[ES]时的rp (b)Csrp关系 Cs《K, rp =mCs=KCs(2.9) K s》K, IAx Cs与K相当由ICt=0Cs=Cso积式(27)得 rt=(C-C、)+Kln-S=CX。+Kln (2.10) (4 Levenspil用幂函数表示的米氏方程 Km Km+C P (2.11) max
rP，max—酶活力，当全部酶呈[ES]时的rP （b）Cs—rP关系 Cs《 Km： Cs 》Km： Cs 与Km相当：由IC t=0 Cs=Cso积式（2.7）得： （2.10） ⑷Levenspil 用幂函数表示的米氏方程： （2.11） (2.9) max Cs KCs K r r m P P = = P Pmax r = r ( ) 1 1 max ln ln S O S O S S S S O S m S S O S O S m C C C X X C X K C C r t C C K − = − =（ − ）+ = + Km Cs Km rP r Cs + = max
2.2.3 Moser酶促反应普遍化机理 k+2 k+3 E+S+ ESI LEP E+P(2.12) k-2 (1)当k+2=k-2=k-3=0即为式(2.5)或式(2.7 (2)当k-2=0则可适用于不可逆非均相生化反应过程,成为 Langmuir- Hinshelwood 方法 (3)若k+2=k-2=0则为可逆米氏方程 2.2.4米氏方程参数求解(rm,Km (1)由r2(一r)~C曲线(图2.1求m,Km近似值 K 1 (2)将式(2.7)求倒数:= 2.13) max L-B曲线 C.曲线称作 Lineweaver-Buck曲线见图2.2 (3)由L-B演变至HW曲线见图2.3 (4)由式(27)的E-H线见图2.k(2.15) dc 为避免上述微分求 d=,有以下的从式(2.7)的积分。K/ry Cs 图2.3HW曲线
2.2.3Moser酶促反应普遍化机理 k+1 k+2 k+3 E+S [ES] [EP] E+P （2.12） k-1 k-2 k-3 (1)当k+2=k-2=k-3=0即为式(2.5)或式(2.7) (2)当k-2=0则可适用于不可逆非均相生化反应过程,成为Langmuir-Hinshelwood 方法 (3)若k+2=k-2=0则为可逆米氏方程 2.2.4米氏方程参数求解( ) (1)由 曲线(图2.1)求 近似值 (2)将式(2.7)求倒数: （2.13） 曲线称作Lineweaver-Buck曲线见图2.2 (3)由L-B演变至H-W曲线见图2.3。 （2.14） (4)由式（2.7）的E-H曲线见图2.4。 （2.15） 为避免上述微分求 ，有以下的从式（2.7）的积分。 p Km r , ,max p s Cs r (−r ) ~ p Km r , ,max p s m p p r C K r r 1 1 1 ,max ,max = + p Cs r 1 ~ 1 s p p p m C r r = r ,max − K ,max p,max s p m p s r C r K r C = + s s r dt dC − = 1/rS 1/rmax 1/Cs 图2.2 L-B曲线 图2.3 H-W曲线 Km/rmax S Cs/rs Cs
rs (5)积分法: rmax (2.16) (图25) C K C K 例21有一均相酶反应,其Km2×103mo,当C=1×105mol 时反应1min有20%的底物(单底物)转化为产物,求 (1)=3min底物转化为产物的百分数为多少?Cs=?,Cp=? 图2.4EH曲线 (2)当C=1×10mo/时t=3mn时的Cs=?,Cp=? 3 p, max In cs 解(1)积分(29):h=mt=Kt Cso C K C,|min=C(1-X)=9.8×10°mol/l∴K=0.0202min t=3min:C=94×106X=6%C.=CX=6×10-7 (2)?(3)?rmx=knk 图2.5积分法求参数 2.3有抑制的酶催化反应动力学 因底物或产物浓度过高或其他外源化合物(抑制剂)影响而降低”。抑制分为可逆 抑制与不可逆抑制。(1)可逆抑制:可用某些物理方法(透析等)把抑制剂(Ⅰ) 去除而恢复酶活性的抑制作用,此时E与I的结合存在解离平衡关系。按抑制的机理, 又分为竞争性、非竞争性、反竞争性及混合型抑制等。(2)不可逆抑制:E与I的 基团成共价结合而使酶永远失活,如重金属离子Hg2,Pb2对木瓜蛋白酶、菠萝蛋 白酶的抑制
(5)积分法： （图2.5） s o s m s o s m s s o C C K t K r C C C C 1 . ln max − − = − （2.16） [例2.1]有一均相酶反应，其Km=2×10-3mol/l,当Cso= 1×10-5mol/l 时反应1min有2.0%的底物（单底物）转化为产物，求 (1)t=3min底物转化为产物的百分数为多少？Cs=？， Cp=? (2)当Cso= 1×10-6mol/l 时t=3min时的Cs=？， Cp=? (3)rp,max=? r k k t C X C C X C C X mol l K t Kt K r C C m s s p s o s s s o s m s o = = = = = = = − = = = = − − − − max 6 7 6 1 max (2)?(3)? 3min : 9.4 10 , 6%, 6 10 |1min (1 ) 9.8 10 / 0.0202min 解(1)积 分(2.9): ln 2.3有抑制的酶催化反应动力学 因底物或产物浓度过高或其他外源化合物（抑制剂）影响而降低 。抑制分为可逆 抑制与 不可逆抑制。（1）可逆抑制：可用某些物理方法（透析等）把抑制剂（I） 去除而恢复酶活性的抑制作用，此时E与I的结合存在解离平衡关系。按抑制的机理， 又分为竞争性、非竞争性、反竞争性及混合型抑制等。 （2）不可逆抑制： E与I的 基团成共价结合而使酶永远失活，如重金属离子Hg2+ ，Pb2+对木瓜蛋白酶、菠萝蛋 白酶的抑制。 r rmax rs rs/Cs 图2.4 E-H曲线 图2.5 积分法求参数 ln Cso Cs Cso-Cs -1 Km t Cso-Cs
23.1竞争性抑制酶催化反应动力学 与底物结构类似的I也能在酶的活性部位上结合与底物竞争降低了 如琥珀酸脱酶催化琥珀酸为延胡索酸时丙二酸是竞争性的I 其机理:k+1 k+2 k+3 E+S [ES]—E+P;E+1 LEI] K.-k-3 k-1 k-3 k+3 由拟稳态假定 [ESI=0 E门 dt 酶物料衡算CE=CE+CE1+Cn k. CroC. i -rsI =K+2 IES Km(1+C,/K)+Cs KmI tCs 竞争性抑制 参数求取(-r)=(rm)+(Km/rm)Cs(2.18) K Ka Kml km=Km+"Cr(2.19) K 图2.6竞争性抑制酶反应 式(2.17)~(219的相应曲线分别如图6~28 1/r=x tg a=Km/KI C 1/Cs KI 图2.8线性竞争扣制参数 图2.7竞争性抑制反应参数
2.3.1竞争性抑制酶催化反应动力学 与底物结构类似的I也能在酶的活性部位上结合与底物竞争降低了 。 如琥珀酸脱酶催化琥珀酸为延胡索酸时丙二酸是竞争性的I。 其机理：k+1 k+2 k+3 E+S [ES] E+P；E+I [EI] k-1 k-3 r 3 3 + − = k k KI (2.17) ~ (2.19) 2.6 ~ 2.8 (2.19) : ( ) ( ) ( / ) (2.18) (2.17) (1 / ) : : 0, 0 1 max 1 max 1 2 max 2 [ ] [ ] [ ] 式 的相应曲线分别如图 参数求取 而 酶物料衡算 由拟稳态假定 I I m m I m S I m I S m I S S m I I S E O S S I E S E O E E S E I E S E I C K K K K r r K r C K C r C K C K C k C C r k C C C C C dt dC dt dC = + − = + + = + + − = = = + + = = − − − + + c -rs rmax rmax/2 0 Km KmI -rs 竞争性抑制 图2.6 竞争性抑制酶反应 图2.8线性竞争抑制参数 Km KmI CI -KI tgα=Km/KI LC α 1/rmax 1/Cs -1/rs 图2.7 竞争性抑制反应参数 -1 Km -1 KmI c
当酶的活性部位与一个抑制剂分子结合时Km与C1为线形关系(见式(2.19图28)称 为线形竞争抑制。 232非竞争性抑制酶催化反应动力学 I在酶的非活性部位与E结合,D亦可与[ES结合为无活性或低活性的中间化合 物。如核苷对霉菌酸性磷酸酯酶的抑制。其机理为: k+1 k+3 rmax E+S+[ES]-、E+P,E+1[E门 k-1 k-3 k+4 k+5 [ES]+[SE/],[E/]+S←→[SE/ k-4 k-5 rimax 非竞争抑制 反竟争抑制 拟稳态假定 ISE rImax/2 酶衡算CB=CE+C1E+Can+Csn 图29非竞争抑制 图2.11反竞争抑制 C max ,max S -Isi=K+ CIESI 1+CKI (220) K+ck+c 参数求取:-x=r-m+Knr-C(21)
当酶的活性部位与一个抑制剂分子结合时KmI与CI为线形关系(见式(2.19),图2.8)称 为线形竞争抑制。…… 2.3.2非竞争性抑制酶催化反应动力学 I在酶的非活性部位与E结合，I亦可与[ES]结合为无活性或低活性的中间化合 物。如核苷对霉菌酸性磷酸酯酶的抑制。其机理为： : (2.21) (2.20) 1 : : 0 [ ] 5 5 [ ], [ ] 4 4 [ ] [ ], 3 3 [ ] , 1 1 1 1 ,max 1 ,max ,max 1 max 2 [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] 2 − − − + − + − = + + = + + − = = = + + + = = = − + + − + + − + ⎯⎯→ + + − + + S I I m I S m S I S m S S I I S I E S E O E E S E I SEI E S E I SEI k r r K r C K C r C K C C C K r r k C C C C C C dt dC dt dC dt dC SEI k k SEI E I S k k ES I E I k k ES E P E I k k E S 参数求取 酶衡算 拟稳态假定 Km Cs Km rmax rmax/2 rSI 图2.9 非竞争抑制 图2.11 反竞争抑制 非竞争抑制 反竞争抑制 n u K'mI rImax rImax/2