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1、Enzymekineticsandinhibition1酶动力学和抑制作用底物浓度对酶反应速度的影响 2酶动力学和抑制作用 在低底物浓度时： 反应速度与底物浓度成正比，表现为一级反应特征。3酶动力学和抑制作用随着底物浓度的增高 反应速度不再成正比例加速；反应为混合级反应。4酶动力学和抑制作用 当底物浓度达到一定值 反应速度达到最大值（Vmax），此时再增加底物浓度，反应速度不再增加，表现为零级反应。5酶动力学和抑制作用米-曼氏模式Michaelis-Mentenmodel6酶动力学和抑制作用Km ：当v=1/2 Vmax 时的底物浓度7酶动力学和抑制作用Km值：是当酶促反应速度达到最大反应速度
2、一半时的底物浓度，它的单位是mol/L,与底物浓度的单位一样。米氏常数米氏常数Km8酶动力学和抑制作用（2）Km值只是在固定的底物，一定的温度和pH条件下，一定的缓冲体系中测定的，不同条件下具有不同的Km值。（3）一般情况下，1/Km可以近似地表示酶对底物的亲和力大小， 1/Km愈大，表明亲和力愈大。（1）Km是酶的一个特征性常数，只与酶的性质有关，与酶的浓度无关 9酶动力学和抑制作用同一种酶有几种底物就有几个Km值，其中Km值最小的底物一般称为该酶的最适底物或天然底物。10酶动力学和抑制作用Lineweaver-BurkplotLineweaver-Burk制图11酶动力学和抑制作用12酶动
3、力学和抑制作用Enzymeinhibition酶的抑制Irreversible不可逆的Reversible可逆的Competitive竞争性的Noncompetitive非竞争性的13酶动力学和抑制作用 （1）抑制作用与抑制剂 凡使酶的活性降低或丧失，但并不引起酶蛋白变性的作用称为抑制作用。主要是由于酶的必需基团化学性质的改变而引起的。 （抑制作用不同于失活作用） 能够引起抑制作用的化合物则称为抑制剂。 （抑制剂不同于变性剂）14酶动力学和抑制作用不可逆抑制作用 （irreversible inhibition） 定义：抑制剂与酶的活性中心的功能基团共价结合而抑制酶的活性,不能用透析或超滤等物
4、理方法除去抑制剂而恢复酶活性。15酶动力学和抑制作用不可逆抑制作用（irreversible inhibition） E+IEI例: DFP（DIFP）对乙酰胆碱脂酶的抑制 16酶动力学和抑制作用 可逆抑制作用 抑制剂与酶蛋白以非共价方式结合，引起酶活性暂时性丧失。抑制剂可以通过透析等物理方法被除去，并且能部分或全部恢复酶的活性。 根椐抑制剂与酶结合的情况，又可以分为:竞争性抑制非竞争性抑制17酶动力学和抑制作用2、可逆抑制作用(reversible inhibition)（1）竞争性可逆抑制作用（competitive reversible inhibition） E+I EI 18酶动力学
5、和抑制作用竟争性抑制 某些抑制剂的化学结构与底物相似，因而能与底物竟争与酶活性中心结合。当抑制剂与活性中心结合后，底物被排斥在反应中心之外，其结果是酶促反应被抑制了。 竟争性抑制通常可以通过增大底物浓度，即提高底物的竞争能力来消除。S19酶动力学和抑制作用竞争性可逆抑制图示I20酶动力学和抑制作用例: 丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制作用 21酶动力学和抑制作用 竞争性抑制作用动力学方程的讨论 A、与标准米氏方程比较 B、当 I 0时，方程还原成米氏方程。 I 时， 22酶动力学和抑制作用C、取方程的倒数，进行双倒数作图 23酶动力学和抑制作用（2）非竞争性可逆抑制作用（noncompetitive
6、 reversible inhibition） E+S ES ESI E+I EI ESI 24酶动力学和抑制作用非竟争性抑制 酶可同时与底物及抑制剂结合，即底物和抑制剂没有竞争作用。酶与抑制剂结合后，还可与底物结合；酶与底物结合后，也可再结合抑制剂，但是三元的中间产物不能进一步分解为产物，所以酶活性降低。 非竞争性抑制剂与酶活性中心以外的基团结合。这类抑制作用不会因提高底物浓度而减弱25酶动力学和抑制作用非竞争性可逆抑制图示非竞争26酶动力学和抑制作用 非竞争性抑制作用动力学方程讨论 A、与米氏方程比较 B、当I0 I 27酶动力学和抑制作用C、取方程倒数，进行双倒数作图 28酶动力学和抑制
7、作用29酶动力学和抑制作用可逆抑制作用的动力学 a. a. 竞争性抑制竞争性抑制1/Vmax竞争性抑制剂竞争性抑制剂无抑制剂无抑制剂1/s1/v斜率斜率=Km/Vmax 加入竞争性抑制剂后，Km 变大，酶促最大反应速度Vmax不变。30酶动力学和抑制作用b.非竞争性抑制非竞争性抑制剂非竞争性抑制剂无抑制剂无抑制剂-1/km1/v1/Vmax 加入非竞争性抑制剂后，Km 不变，而Vmax减小。1/s31酶动力学和抑制作用v可逆抑制的动力学比较抑制类型 Vmax Km无抑制剂 Vmax Km竞争性抑制 不变 变大非竞争性抑制 变小 不变 32酶动力学和抑制作用3、一些重要的抑制剂及其实际意义 （1
8、）不可逆抑制剂：E+IEI 或 有机磷化合物 化学结构通式: R1、R2 : 烷基 ; X: -F, -CN等33酶动力学和抑制作用 这些有机磷化合物能抑制某些蛋白酶及酯酶的活力，特别是强烈抑制胆碱酯酶。 胆碱 乙酸乙酰胆碱乙酰胆碱酶胆碱酯酶 有机磷化合物中常用的是DFP以及有机磷杀虫剂，如1605、敌百虫、敌敌畏、乐果等。34酶动力学和抑制作用 巯基酶抑制剂 A、烷化剂：例 ICH2COOH，ICH2CONH2等 B、有机汞、有机砷化合物 C、巯基氧化剂 2E-SH + GSSGE-S-S-E + 2GSH E-S H + I CH2COOHE-S-CH2COOH + HI35酶动力学和抑制
9、作用 金属酶抑制剂 金属酶抑制剂如氰化物、硫化物和一氧化碳等 。 重金属抑制剂 如含Ag+、Cu2+、Hg2+、Pb2+等金属盐能使大多数酶失活。 36酶动力学和抑制作用（2）可逆抑制剂 最常见的是竞争性抑制剂 例1：磺胺药中的对一氨基苯磺酰胺 例例2： 抗癌药物抗癌药物5一氟尿嘧啶一氟尿嘧啶 37酶动力学和抑制作用Controlofenzymeactivity酶活性的调节38酶动力学和抑制作用Feedbackregulation反馈调节Feedbackinhibition反馈抑制Sequentialfeedbackinhibition顺序反馈抑制39酶动力学和抑制作用Allosteric e
10、nzymes 变构酶 变构效应（allosteric effect） 天冬氨酸转氨甲酰酶ATCaseaspartate transcarbamylase40酶动力学和抑制作用（1）ATCase催化的化学反应和ATCase的动力学曲线 41酶动力学和抑制作用（2）ATCase活性调节的机理 有催化活性的构象 无催化活性的构象 42酶动力学和抑制作用43酶动力学和抑制作用Reversiblecovalentmodification可逆共价修饰44酶动力学和抑制作用Phosphorylation磷酸化作用-proteinkinase蛋白激酶Dephosphorylation脱磷酸化作用-protei
11、nphosphatase蛋白磷酸酶45酶动力学和抑制作用Proteolyticactivation蛋白水解的活化作用46酶动力学和抑制作用酶原酶在生物体内首先合成出来的无活性前体。酶原的激活酶原必须在一定的条件下去掉一个或几个特殊的肽键，从而使酶的构象发生一定的变化，才有活性，这一过程称为酶原激活。47酶动力学和抑制作用1、胃蛋白酶原（pepsinogen）的激活 48酶动力学和抑制作用2、胰蛋白酶原（trypsinogen）的激活 49酶动力学和抑制作用50酶动力学和抑制作用3、胰凝乳蛋白酶原（chymotrypsinogen）的激活 51酶动力学和抑制作用为什么不直接以酶形式存在呢？52酶动力学和抑制作用 激活的本质:酶的活性中心形成或暴露的过程 意义：避免自身受损伤53酶动力学和抑制作用Bloodclottingcascade血液凝固级联54酶动力学和抑制作用Regulationofenzymesynthesisandbreakdown酶合成与分解的调节55酶动力学和抑制作用ThelevelofinductionorrepressionofthegeneTherateofdegradationofthemRNA56酶动力学和抑制作用
