福建农林大学：《食品酶学》课程教学课件（PPT讲稿）第三章 酶催化反应动力学

第3章 酶催化反应动力学 （2学时） 主要内容： 3.1 酶催化反应速度 3.2 底物浓度对酶促反应速度的影响 3.3 抑制剂对酶促反应速度的影响 3.4 其它因素对酶促反应速度的影响

第3章 酶催化反应动力学 （2学时） 主要内容： 3.1 酶催化反应速度 3.2 底物浓度对酶促反应速度的影响 3.3 抑制剂对酶促反应速度的影响 3.4 其它因素对酶促反应速度的影响

• 酶 催 化 反 应 动 力 学 也 称 酶 促 反 应 动 力 学 （kinetics of enzyme-catalyzed reactions），是研 究酶促反应速度以及影响此速度的各种因素的科学。 在研究酶的结构与功能的关系以及酶的作用机制时， 需要酶促反应动力学提供相关的实验证据；为了找 到最有利的反应条件从而提高酶催化反应的效率 以及了解酶在代谢过程中的作用和某些药物的作用 机制等，也需要我们掌握酶促反应动力学的相关规 律。因此，对于酶促反应动力学的研究既有重要的 理论意义又具有相当的实践价值

• 酶 催 化 反 应 动 力 学 也 称 酶 促 反 应 动 力 学 （kinetics of enzyme-catalyzed reactions），是研 究酶促反应速度以及影响此速度的各种因素的科学。 在研究酶的结构与功能的关系以及酶的作用机制时， 需要酶促反应动力学提供相关的实验证据；为了找 到最有利的反应条件从而提高酶催化反应的效率 以及了解酶在代谢过程中的作用和某些药物的作用 机制等，也需要我们掌握酶促反应动力学的相关规 律。因此，对于酶促反应动力学的研究既有重要的 理论意义又具有相当的实践价值

• 酶促反应动力学以化学动力学为基础，通过 对酶促反应速度的测定来讨论诸如底物浓度、抑 制剂、温度、pH和激活剂等因素对酶促反应速度 的影响。 酶的动力学研究包括哪些内容 ? 重 要

• 酶促反应动力学以化学动力学为基础，通过 对酶促反应速度的测定来讨论诸如底物浓度、抑 制剂、温度、pH和激活剂等因素对酶促反应速度 的影响。 酶的动力学研究包括哪些内容 ? 重 要

• 温度、pH及激活剂都会对酶促反应速度产生十分 重要的影响，酶促反应不但需要最适温度和最适 pH，还要选择合适的激活剂。而且在研究酶促反 应速度以及测定酶的活力时，都应选择相关酶的 最适反应条件

• 温度、pH及激活剂都会对酶促反应速度产生十分 重要的影响，酶促反应不但需要最适温度和最适 pH，还要选择合适的激活剂。而且在研究酶促反 应速度以及测定酶的活力时，都应选择相关酶的 最适反应条件

3.1酶催化反应速度 • 如果我们以产物生成量(或底物减少量)来 对反应时间作图，便可以得到如图3-1所 示的曲线图

3.1酶催化反应速度 • 如果我们以产物生成量(或底物减少量)来 对反应时间作图，便可以得到如图3-1所 示的曲线图

图3-1 酶促反应的速度曲线 该曲线的斜率表示单位时间内产物生成量的变化，因此曲线上任何 一点的斜率就是相应横坐标上时间点的反应速度。从图中的曲线可 以看出在反应开始的一段时间内斜率几乎不变，然而随着反应时间 的延长，曲线逐渐变平坦，相应的斜率也渐渐减小，反应速度逐渐 降低，显然这时测得的反应速度不能代表真实的酶活力

图3-1 酶促反应的速度曲线 该曲线的斜率表示单位时间内产物生成量的变化，因此曲线上任何 一点的斜率就是相应横坐标上时间点的反应速度。从图中的曲线可 以看出在反应开始的一段时间内斜率几乎不变，然而随着反应时间 的延长，曲线逐渐变平坦，相应的斜率也渐渐减小，反应速度逐渐 降低，显然这时测得的反应速度不能代表真实的酶活力

• 引起酶促反应速度随反应时间延长而降低的原因很 多，如底物浓度的降低、产物浓度增加从而加速了 逆反应的进行、产物对酶的抑制或激活作用以及随 着反应时间的延长引起酶本身部分分子失活等等。 因此在测定酶活力时，应测定酶促反应的初速度， 从而避免上述各种复杂因素对反应速度的影响。由 于反应初速度与酶量呈线性关系，因此可以用测定 反应初速度的方法来测定相关制剂中酶的含量

• 引起酶促反应速度随反应时间延长而降低的原因很 多，如底物浓度的降低、产物浓度增加从而加速了 逆反应的进行、产物对酶的抑制或激活作用以及随 着反应时间的延长引起酶本身部分分子失活等等。 因此在测定酶活力时，应测定酶促反应的初速度， 从而避免上述各种复杂因素对反应速度的影响。由 于反应初速度与酶量呈线性关系，因此可以用测定 反应初速度的方法来测定相关制剂中酶的含量

酶活力测定时需注意： 1 选择反应的最适温度，根据不同的底物和 缓冲液选择反应的最适pH。 2 速度要快，取反应的初速度 3 底物浓度要足够大（一般在10Km以上） – 使酶被底物饱和，以充分反应待测酶的活力

酶活力测定时需注意： 1 选择反应的最适温度，根据不同的底物和 缓冲液选择反应的最适pH。 2 速度要快，取反应的初速度 3 底物浓度要足够大（一般在10Km以上） – 使酶被底物饱和，以充分反应待测酶的活力

测定酶活力的基本原理 酶蛋白的含量很低，很难直接测定其蛋白质的含 量，且常与其他各种蛋白质混合存在，将其提 纯耗时费力。故不能直接用重量或体积等指标 来衡量。 • 测定产物增加量 • 测定底物减少量

测定酶活力的基本原理 酶蛋白的含量很低，很难直接测定其蛋白质的含 量，且常与其他各种蛋白质混合存在，将其提 纯耗时费力。故不能直接用重量或体积等指标 来衡量。 • 测定产物增加量 • 测定底物减少量

测定酶活力常用的方法： • 分光光度法（spectrophotometry） • 荧光法（fluorometry） • 同位素法（isotope method） • 电化学方法（electrochemical method） • 其他方法：如旋光法、量气法、量热法 和层析法等

测定酶活力常用的方法： • 分光光度法（spectrophotometry） • 荧光法（fluorometry） • 同位素法（isotope method） • 电化学方法（electrochemical method） • 其他方法：如旋光法、量气法、量热法 和层析法等