2017年口腔助理医师《生物化学》章节解析：第三章酶_第2页

　　三、酶促反应动力学

　　在酶催化的反应中，酶先与底物形成酶-底物中间复合物。当底物分子在酶作用下发生化学变化后，中间复合物再分解成产物和酶。

　　1.米氏常数Km的意义：米氏常数是反应速度为最大值的一半时的底物浓度，大小只与酶的性质有关，与酶的浓度无关;不同的酶具有不同Km值。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。

　　1/Km值可用于近似地表示酶与底物之间的亲和程度：1/Km值大表示亲和程度大; 1/Km值小表示亲和程度小。

　　Km值可用于计算酶促反应初速率v，在一定酶浓度下，Vmax是常数;Vmax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Vmax值。

　　2.kcat 的意义：kcat表示当酶被底物饱和时每秒钟每个酶分子转换底物的分子数，称为转换数(TN)或催化常数。kcat通常等于多步反应中单一限度步骤的反应速率常数，例如kcat可等于经典米氏动力学反应过程的k3。kcat 值越大，表示酶的催化效率越高。

　　生理条件下，[S] « Km 时，kcat/Km的值可以作为酶促反应速率大小的衡量。kcat/Km 可用于综合反映酶的催化能力 。

　　3.影响酶促反应速率的因素：

　　酶的抑制作用：改变酶的必需基团的化学性质，引起酶活力降低或丧失的作用。

　　a.不可逆的抑制作用:抑制剂与酶的必需基团通常以共价键结合，引起酶的永久性失活。

　　b.可逆的抑制作用:抑制剂与酶蛋白以非共价键结合，引起酶活性暂时性丧失。抑制剂可以通过透析、超滤等物理方法被除去，并且能部分或全部恢复酶的活性。分为：竞争性抑制、非竞争性抑制、反竞争性抑制。

　　四、酶的调控

　　1.方式：改变酶的数量与分布(同工酶)，改变酶个体的活性(改变酶的结构、直接干涉酶与底物的相互作用)。

　　2.通过改变酶结构调控酶活性：别构调控、可逆的共价修饰、酶原激活(蛋白激酶A的激活、表皮生长因子受体的激活)。

　　3.别构调控：许多酶除具有活性部位外，还具有调节部位，酶的调节部位可以与某些化合物可逆地非共价结合，使酶发生构象的改变，进而改变酶的催化活性，这种酶活性的调节方式称为酶的别构调控。别构调控可分为同促别构调控与异促别构调控，同促别构调控中，酶的活性部位和调节部位是相同的，效应物是底物;异促别构调控中，酶的活性部位和调节部位是不同的，效应物是非底物分子。

　　同促别构调控：底物分子本身对别构酶的调节作用。别构酶底物浓度对反应速率的动力学曲线不是双曲线，是S形曲线。

　　异促别构调控：非底物分子的调节物对别构酶的调节作用。

　　4.酶别构调控的一般机理：别构酶的结构基础-寡聚酶结构。酶的某个活性部位结合底物后，构象改变的信息在酶分子中进行传递，最终产生效应，影响酶的总活性状态。多肽链之间的界面作为分子开关起关键作用。非底物效应物通过与非活性部位(调节部位)结合，引起酶构象的变化，最终影响酶的总活性状态。

　　5.酶别构调控的意义：在酶水平对代谢进行调节，反馈抑制。

　　6.可逆的共价修饰：由其它的酶对共价调节酶进行可逆共价修饰，使其在活性形式和非活性形式之间相互转变，从而调节酶活性。蛋白质的磷酸化是一种重要的可逆的共价修饰形式，指由蛋白激酶催化的把ATP或GTP 位磷酸基转移到底物蛋白质氨基酸残基上的过程，其逆过程是由蛋白磷酸酶催化的水解反应，称为蛋白质的脱磷酸化。在信号传递体系中，通过各级蛋白激酶介导的激活反应，构成了级联式放大反应的主体。

　　7.酶原的激活：在蛋白酶的专一作用下，酶原结构发生改变，形成酶的活性部位，变成有活力的酶的活化过程。

　　酶原：在生物体内被合成的，不具有催化活性的酶的前体。

　　8.许多酶的调控作用是各种调控作用的组合。

　　例题：

　　1、酶的活性中心是指：(　D 　)

　　A.酶分子上含有必需基团的肽段 B.酶分子与底物结合的部位

　　C.酶分子与辅酶结合的部位 D.酶分子发挥催化作用的关键性结构区

　　E.酶分子有丝氨酸残基、二硫键存在的区域

　　2、酶催化作用对能量的影响在于：(　B 　)

　　A.增加产物能量水平 B.降低活化能 C.降低反应物能量水平

　　D.降低反应的自由能 E.增加活化能

　　3、竞争性抑制剂作用特点是：(　B 　)

　　A.与酶的底物竞争激活剂 B.与酶的底物竞争酶的活性中心

　　C. 与酶的底物竞争酶的辅基 D.与酶的底物竞争酶的必需基团;

　　E. 与酶的底物竞争酶的变构剂

　　4、竞争性可逆抑制剂抑制程度与下列那种因素无关：(　A 　)

　　A.作用时间 B.抑制剂浓度 C.底物浓度

　　D.酶与抑制剂的亲和力的大小 E.酶与底物的亲和力的大小