酶促反应动力学目的：酶催化反应的速度及各种因素对反应速度的影响1.米氏方程的推导米氏学说是 1913 年 Michaelis 和 Menton 建立的，认为反应分为两步，先生成酶-底物复合物（中间产物） ，再分解形成产物，释放出游离酶经过 Briggs 和 Haldane 的补充与发展，得到了现在的米氏方程Ｓ＋Ｅ＝ＳＥ＝Ｐ＋Ｅ对于上面的反应，首先有三点假设：第一，底物大过量，即[S]》[E]第二，在反应初期，产物浓度极小，忽略逆反应即 k-2=0；第三，稳态假设，即随着反应的进行，复合物的形成速度逐渐降低，分解加快，在某一时刻达到平衡，复合物的浓度为常数，这种状态称为“稳态” 体系达到稳态后，底物的消耗和产物的生成速度都是常数，且相等经测定，酶加入体系后，在几毫秒之内即可达到稳态，所以我们测定的初速度通常是稳态速度在产物积累较多之前，体系一直保持稳态，所以反应速度v=k2[ES]根据稳态假设，有 k1[E][S]=(k-1+k2)[ES]，即[ES]=k1[E][S]/(k-1+k2)定义(k-1+k2)/k1=Km，因为[E]= [E]0-[ES]，故[ES]= [E]0[S]/(Km+[S])。
代入速度方程，得到 v= k2[E]0[S]/(Km+[S])因为当[ES]=[E]0 时速度最大，所以 Vm=k2[E]0代入，得到下列米氏方程：v=Vm×[S]/(Km+[S])2.米氏常数的意义米氏常数的物理意义是反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓度其酶学意义在于，它是酶的特征常数，只与酶的性质有关，与酶浓度无关不同的酶其 Km 不同，同种酶对不同底物也不同在k2 极小时 1/Km 可近似表示酶与底物的亲和力，1/Km 越大，亲和力越大在酶的多种底物中，Km 最小的底物叫做该酶的天然底物3.米氏常数的测定从酶的 v-[s]图上可以得到 Vm，再从 1/2Vm 处读出[s]，即为 Km但实际上只能无限接近 Vm，却无法达到为得到准确的米氏常数，可以把米氏方程加以变形，使它相当于线性方程，通过作图得到准确的米氏常数双倒数作图法 将方程改写为1/v=Km/Vm×1/[S]+1/Vm实验时在不同的底物浓度测定初速度，以 1/v 对 1/[S]作图，直线外推与横轴相交，横轴截踞为-1/Km，纵轴截踞为 1/Vm此法称为Lineweaver-Burk 作图法，应用最广，但实验点常集中在左端，作图不易准确。
Eadie-Hofstee 法 将方程改写为 v=-Km×v/[S]+Vm 以 v 对 v/[S]作图，直线斜率为-Km2、米氏常数的求法：①双倒数作图法Lineweaver Burk 方程：1 /V = Km/Vmax (1/[S]) +1/ Vmax，横轴的截距为-1/ K m；②Hanes 作图法[S]/V = 1/Vmax [S] + Km / Vmax，横轴上的截距为-K m；1/ Km 近似地表示 酶对底物亲和力 的大小，1/ Km 愈大，表示酶对该底物的亲和力愈大，酶促反应易于进行影响反应速度的因素（一）pH 的影响 大部分酶的活力受 pH 值的影响，在一定的 pH 值活力最高，称最适 pH一般酶的最适 pH 在 6－8，少数酶需偏酸或碱性条件如胃蛋白酶最适 pH 在 1.5，而肝精氨酸酶在 9.7pH 影响酶的构象，也影响与催化有关基团的解离状况及底物分子的解离状态最适 pH 有时因底物种类、浓度及缓冲溶液成分不同而变化，不是完全不变的大部分酶的 pH-酶活曲线是钟形曲线，但也有少数酶只有钟形的一半，甚至是直线如木瓜蛋白酶底物的电荷变化对催化没有影响，在 pH4-10 之间是一条直线。
二）温度的影响 酶活随温度变化的曲线是钟形曲线，有一个最高点，即最适温度温血动物的酶最适温度是 35－40 度，植物酶在40－50 度这是温度升高时化学反应加速（每升温 10℃反应速度加快 1－2 倍）与酶失活综合平衡的结果一般酶在 60 度以上变性，少数酶可耐高温，如牛胰核糖核酸酶加热到 100 度仍不失活干燥的酶耐受高温，而液态酶失活快最适温度也不是固定值，它受反应时间影响，酶可在短时间内耐受较高温度，时间延长则最适温度降低热失活的活化能一般为 50-100Kcal/mol，比一般反应的活化能高 10倍，在 30℃以下是稳定的3）激活剂的影响 凡是能提高酶活性的物质都称为激活剂大部分激活剂是离子或简单有机化合物4）抑制剂（inhibitor）的作用使酶活力下降，但不引起酶蛋白变性的作用称为抑制作用能引起抑制作用的物质叫做酶的抑制剂抑制剂与酶分子上的某些必需基团反应，引起酶活力下降，甚至丧失，但并不使酶变性研究抑制作用有助于对酶的作用机理、生物代谢途径、药物作用机制的了解1.不可逆抑制(irreversible inhibition) 此类抑制剂通常以共价键与酶结合，不能用透析、超滤等方法除去。
按抑制剂的选择性，又可分为专一性与非专一性不可逆抑制剂前者只能与活性部位的基团反应，后者可与多种基团反应如对活性部位基团的亲和力比对其他基团大三个数量级，即为专一性抑制剂有时因作用对象及条件不同，某些非专一性抑制剂会转化，产生专一性抑制作用常用来判断专一性的方法有：有底物保护现象、有化学计量关系，且作用后酶完全失活、与失活的酶不反应2.可逆抑制 与酶的结合是可逆的，可用透析法除去抑制剂，恢复酶活根据抑制剂与底物的关系，可逆抑制可分为三种：（1）竞争性抑制 抑制剂结构与底物类似，与酶形成可逆的 EI 复合物但不能分解成产物 P抑制剂与底物竞争活性中心，从而阻止底物与酶的结合可通过提高底物浓度减弱这种抑制最典型的例子是丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制竞争性抑制剂使 Km 增大，Km'=Km×（1+I/Ki） ，Vm 不变2）非竞争性抑制 酶可以同时与底物和抑制剂结合，两者没有竞争但形成的中间物 ESI 不能分解成产物，因此酶活降低非竞争抑制剂与酶活性中心以外的基团结合，大部分与巯基结合，破坏酶的构象，如一些含金属离子（铜、汞、银等）的化合物亮氨酸是精氨酸酶的非竞争抑制剂，EDTA 络合金属引起的抑制也是非竞争抑制，如对需要镁离子的己糖激酶的抑制。
非竞争性抑制使 Km 不变，Vm变小非竞争性抑制作用的反应速率公式：非竞争性抑制的特点：Km 不变（抑制剂不影响酶对作用物的亲和力） ，V max 变小（抑制剂与酶、ES 复合物结合，等于减少了活性酶分子或酶分子总量）（3）反竞争性抑制 酶与底物结合后才能与抑制剂结合，复合物不能生成产物反竞争性抑制剂使 Km 和 Vm 都变小反竞争性抑制作用的反应速率公式：反竞争性抑制的特点：Vmax 变小（ES 与抑制剂 I 结合后能生成产物的 ES 减少，V max 降低） ，表观 Km变小（ES 除了转变成产物外，又多了一条生成“废品”ＥＳＩ的去路，使Ｅ与Ｓ的亲和力增大，即其 Km 减小）200900111043 郝信通。