天津科技大学：《生物反应工程》课程教学资源（PPT课件）第二章 酶促反应动力学

第二章 酶促反应动力学

第二章 酶促反应动力学

主要内容 1、酶促反应动力学的特点 2、均相酶促反应动力学 3、固定化酶促反应动力学 4、酶的失活动力学

主要内容 1、酶促反应动力学的特点 2、均相酶促反应动力学 3、固定化酶促反应动力学 4、酶的失活动力学

2.1 酶促反应动力学的特点 2.1.1 酶的基本概念 一、酶作为催化剂的共性 二、酶的生物催化特性 三、酶的调节功能 2.1.2 酶的稳定性及应用特点 一、酶的稳定性 二、酶的应用特点

2.1 酶促反应动力学的特点 2.1.1 酶的基本概念 一、酶作为催化剂的共性 二、酶的生物催化特性 三、酶的调节功能 2.1.2 酶的稳定性及应用特点 一、酶的稳定性 二、酶的应用特点

2.1.3 酶和细胞的固定化技术 一、固定化技术的基本概念 二、固定化酶的特性 三、固定化细胞的特性 四、酶和细胞的固定化技术

2.1.3 酶和细胞的固定化技术 一、固定化技术的基本概念 二、固定化酶的特性 三、固定化细胞的特性 四、酶和细胞的固定化技术

2.1.4 酶促反应的特征 一、优点： • 常温、常压、中性范围（个别除外）下进行反应； • 与一些化学反应相比，省能且效率较高； • 专一性好； • 反应体系较简单，反应过程的最适条件易于控制等。 二、不足， • 多限于一步或几步较简单的生化反应过程； • 一般周期较长

2.1.4 酶促反应的特征 一、优点： • 常温、常压、中性范围（个别除外）下进行反应； • 与一些化学反应相比，省能且效率较高； • 专一性好； • 反应体系较简单，反应过程的最适条件易于控制等。 二、不足， • 多限于一步或几步较简单的生化反应过程； • 一般周期较长

2.2 均相系酶促反应动力学 2.2.1 酶促反应动力学基础 一、零级反应 二、一级反应——即酶催化A→B的过程 r max dt dS − = ( ) k1 a0 b dt db = −

2.2 均相系酶促反应动力学 2.2.1 酶促反应动力学基础 一、零级反应 二、一级反应——即酶催化A→B的过程 r max dt dS − = ( ) k1 a0 b dt db = −

三、二级反应，即A + B → C ( )( ) 2 0 0 k a c b c dt dc = − −

三、二级反应，即A + B → C ( )( ) 2 0 0 k a c b c dt dc = − −

• 对于连锁反应，如， A B C ⎯⎯k`1 → ⎯⎯k2 → k a dt da − = 1 k a k b dt db = 1 − 2 k a dt dc = 2

• 对于连锁反应，如， A B C ⎯⎯k`1 → ⎯⎯k2 → k a dt da − = 1 k a k b dt db = 1 − 2 k a dt dc = 2

2.2.2 单底物酶促反应动力学 一、米氏方程 efree S x efree P 根据质量作用定律，P的生成速度可表示为 E S ES E P k k k + = ⎯⎯→ + + + − 2 1 1 r k x P = +2

2.2.2 单底物酶促反应动力学 一、米氏方程 efree S x efree P 根据质量作用定律，P的生成速度可表示为 E S ES E P k k k + = ⎯⎯→ + + + − 2 1 1 r k x P = +2

三点假设 1、底物浓度S 远大于酶的浓度efree ，因此x的 形成不会降低底物浓度S ，底物浓度以初始浓 度计算。 2、不考虑P + E → ES这个可逆反应的存在。要 忽略这一反应，必须是产物P为零，换言之， 该方程适用于反应的初始状态。 3、ES → E + P是整个反应的限速阶段，也就是 说E + S = ES的可逆反应在初速度测定时间内 已达到平衡。ES分解生成产物的速度不足以破 坏这个平衡

三点假设 1、底物浓度S 远大于酶的浓度efree ，因此x的 形成不会降低底物浓度S ，底物浓度以初始浓 度计算。 2、不考虑P + E → ES这个可逆反应的存在。要 忽略这一反应，必须是产物P为零，换言之， 该方程适用于反应的初始状态。 3、ES → E + P是整个反应的限速阶段，也就是 说E + S = ES的可逆反应在初速度测定时间内 已达到平衡。ES分解生成产物的速度不足以破 坏这个平衡