多底物酶促反应动力学PPT课件.ppt
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1、关于多底物酶促反应动力学第一张,PPT共五十页,创作于2022年6月国际酶学委员会把酶六大类反应对应于底物的分类如下:第六章第六章第六章第六章 多底物多底物多底物多底物 酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学 底物数酶分类作用类型占酶总数%1单底物异构酶A=B52单向单底物裂合酶A=B+C123假单底物水解酶A-B+H2O=A-OH+BH264双底物氧化还原酶AH2+B=A+BH227A2+B3+=A3+B2+基团转移A+BX=AX+B245三底物连接酶A+B+ATP=AB+ADP+Pi6A+B+ATP=AB+AMP+Ppi6.1 酶促反应按底物数的分类酶促反应按底物数的分类
2、第二张,PPT共五十页,创作于2022年6月单底物反应动力学指1,3,2的正向反应(约40%)其余多底物反应多为多底物反应(约60%)第六章第六章第六章第六章 多底物多底物多底物多底物 酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学 6.2 多底物反应基本命名法多底物反应基本命名法1963年由Cleland建议建立的1)按底物和酶结合次序为A、B、C表示2)按产物在酶上释放次序为P、Q、R表示3)稳态物(包括酶)以E、F、G表示非中心复合物:非中心复合物:指酶活性中心没有全部被底物占居ENAD+ENADHEAEP第三张,PPT共五十页,创作于2022年6月中心复合物中心复合物:指酶活
3、性中心全部被底物占居命名:(EAB-EPQ)E:稳态酶,EAB和EPQ:中心过渡态中间物 第六章第六章第六章第六章 多底物多底物多底物多底物 酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学 第四张,PPT共五十页,创作于2022年6月1)有序顺序反应:xxxxxxx-底物、产物规定:反应历程OOOOOOO-酶存在形式 第六章第六章第六章第六章 多底物多底物多底物多底物 酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学 EAB只能来自EA,而不是EB,A是一个领先底物(第一底物),B是随后底物(第二底物)有其顺序性。6.3 多底物酶促反应的表示方法、命名和举例多底物酶促反应的表
4、示方法、命名和举例第五张,PPT共五十页,创作于2022年6月 第六章第六章第六章第六章 多底物多底物多底物多底物 酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学 2.异形有序反应:酶的形式有改变,其速度方程不同于上述的速度方程。A BPQEEA(EAB-FPQ)FQF第六张,PPT共五十页,创作于2022年6月还有其酶促反应,中心过渡态络合物形成很慢,而中心过渡态络合物形成很慢,而分解速度很快。分解速度很快。被称为TheorellChance反应:即形成中间物的速度极慢而分解速度极快。ABPQEEAEQE 例子:NAD+乙醇乙醛NADHEE-NAD+E-NADHEE:为马肝醇脱氢酶
5、第六章第六章第六章第六章 多底物多底物多底物多底物 酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学第七张,PPT共五十页,创作于2022年6月为什么有顺序性?被认为酶上与第二底物结合位点原先在酶结构内部(中间),第二底物无法与之结合。由于第一底物结合改变了酶原有结构,暴露了酶结构上第二底物结合位点,使酶上第二个结合位点能够顺利地与B结合。A,B的结合是在酶的不同位点上。第六章第六章第六章第六章 多底物多底物多底物多底物 酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学 第八张,PPT共五十页,创作于2022年6月2.随机顺序反应(随机顺序反应(Randan BiBi):第六章
6、第六章第六章第六章 多底物多底物多底物多底物 酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学 AABABEAB-EPQPQQPEEE-AE-BE-QE-P例子A第九张,PPT共五十页,创作于2022年6月 第六章第六章第六章第六章 多底物多底物多底物多底物 酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学3.乒乓机制:特点:特点:1不形成三元络合物,底物不同时与酶结合。2在全部底物与酶结合前,已经有一种放出来。由于底物、产物一进一出,所以像打乒乓一样,叫乒乓机制。APBQE(EAEP)F(EB-EQ)E第十张,PPT共五十页,创作于2022年6月谷丙转氨酶的作用:谷氨酸-酮戊
7、二酸丙酮酸丙氨酸E(E-谷氨酸-F-酮戊二酸)F(F-丙酮酸-F-丙氨酸)E 第六章第六章第六章第六章 多底物多底物多底物多底物 酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学 7.4 多底物动力学机制判别多底物动力学机制判别:因为是双底物反应,所以需要加以判别多底物动力学机制属哪类机制,用三种方法。1)底物动力学方法2)产物抑制动力学方法3)同位素交换方法第十一张,PPT共五十页,创作于2022年6月底物动力学方法底物动力学方法:有序顺序机制推导法是用图象法推出。在稳态条件下推出的双底物反应速度公式:VABV=KmBA+KmAB+KiaKmB+AB是底物A与酶E结合的解离常数。第六
8、章第六章第六章第六章 多底物多底物多底物多底物 酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学 第十二张,PPT共五十页,创作于2022年6月解释公式中几个常数:解释公式中几个常数:多底物反应中,一底物的米氏常数可随着另一底物浓度变化而变化。KmAB:指底物B浓度达饱和,底物A的米氏常数。在底物B低于饱和浓度时,测得随底物B而变化的A的各个Km,称为表观米氏常数KmKmBA:指底物A浓度达饱和,底物B的米氏常数。在底物A低于饱和 浓度时,测得随底物A而变化的B的各个Km,称为表观米氏常数Km 第六章第六章第六章第六章 多底物多底物多底物多底物 酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力
9、学酶促反应动力学 第十三张,PPT共五十页,创作于2022年6月1KmBAKmABKiaKmBAB=+vVmABVmABVmABVmAB 1 KmB KmA Kia KmB 1 =+v VmB VmA VmAB Vm1KmA11当B=,=+VVmAVm1KmB11当A=,=+VVmBVm 第六章第六章第六章第六章 多底物多底物多底物多底物 酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学 第十四张,PPT共五十页,创作于2022年6月具体实验方法:以A、B双底物反应作为例子,可将底物B固定在几个不同浓度下。固定在某一B浓度时,测不同A浓度对反应速度影响;也可固定A在某一浓度,测定不同B
10、浓度对反应速度影响,再分别作双倒数图。第六章第六章第六章第六章 多底物多底物多底物多底物 酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学 第十五张,PPT共五十页,创作于2022年6月Lineweaver-Burk双倒数作图:双倒数作图:当固定几个不同的B浓度或者几个不同的A浓度时,作1/A-1/v和1/B-1/v的关系图,得到如下图。第六章第六章第六章第六章 多底物多底物多底物多底物 酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学 第十六张,PPT共五十页,创作于2022年6月直线的交点在坐标的左侧,这是顺序机制的特点。直线的交点在坐标的左侧,这是顺序机制的特点。且交点可
11、在横坐标的的上方、下方或者线上且交点可在横坐标的的上方、下方或者线上。1.在横坐标上面横坐标上面,表明固定底物B或A与酶结合不影响可变底物A或B的Km,即B或A浓度大小互不影响各自的Km,说明表观Kmapp=Km,KmA=Kia,KmB=Kib 2.在横坐标下方横坐标下方,表明可变底物A的表观Km随B的增加 而增加,KmAKia,KmBKib 3.在横坐标上方横坐标上方,表明可变底物A的表观Km随 着B的增加而减少,KmA表明可变底物A的 表观Km随着B增加而增加,KmAKia,KmBKib 第六章第六章第六章第六章 多底物多底物多底物多底物 酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应
12、动力学 第十七张,PPT共五十页,创作于2022年6月且交点在1/A上截距可计算出来。设有两个固定浓度B1,B2,有两个相应的1/v1,1/v2,而且在交点处的截距相等 第六章第六章第六章第六章 多底物多底物多底物多底物 酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学 第十八张,PPT共五十页,创作于2022年6月1KmBKmAKiaKmB1=+vVmBVmAVmABVm11KmAKiaKmBKmB=(+1+)v1VmAAB1B111KmAKiaKmBKmB=(+1+)v2VmAAB2B21/v1=1/v2Kia/AB1+1/B1)=(Kia/AB2+1/B2)Kia/A(1/B1-
13、1/B2)=(1/B1-1/B2)1/A=-1/Kia 第六章第六章第六章第六章 多底物多底物多底物多底物 酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学第十九张,PPT共五十页,创作于2022年6月1/A=1/Kia斜率斜率,截距都可用此法取得。截距都可用此法取得。问题问题:从作图看出,从直线方程取得的 是复合未知数,要用二次作图法求出KmA,KmB,Vm。斜率斜率=KsAKmB/Vm截距=KmA/Vm截距=KmA/KmBKsA 第六章第六章第六章第六章 多底物多底物多底物多底物 酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学 第二十张,PPT共五十页,创作于2022年6
14、月1/V的截距斜率=KmB/Vm截距=1/KmB截距=1/Vm上面的方法只能判别顺序机制中的有序有序和快速平衡的随机机制和快速平衡的随机机制,但是无法区分有序和随机机制,只能通过其他方法来判别。第六章第六章第六章第六章 多底物多底物多底物多底物 酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学 第二十一张,PPT共五十页,创作于2022年6月乒乓机制速度方程和动力学常数:乒乓机制速度方程和动力学常数:求解动力学方程用KingAltman图象法推出。通过平衡学说推出的方程:经过双倒数后,1KmABKmBAAB=+vVmABVmABVmAB1KmAKmB1=+vVmAVmBVm 第六章第六
15、章第六章第六章 多底物多底物多底物多底物 酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学 第二十二张,PPT共五十页,创作于2022年6月1KmA11KmB=+(1+)y=ax+bvVmAVmB当A无穷大时变成单底物反应的米氏方程。上式一项可去除,与A无关,为单底物米氏方程。为y=ax+b的直线方法,其双倒数方程:1 KmB 1 1 当当A=,=+V Vm B Vm当B无穷大时变成单底物反应的米氏方程。上式一项可去除,与B无关,为单底物米氏方程。1 KmA 1 1 当当B=,=+V Vm A Vm 第六章第六章第六章第六章 多底物多底物多底物多底物 酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反
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