第七章 多底物酶反应动力学
多底物酶占所有酶的一半以上。见下表:
表 酶反应按底物数的分类
反应底物数
酶类型
酶催化反应式
占总酶数的%
单底物反应
异构酶
AB
5
单向一底物反应
裂合酶
AB + C
12
假单底物反应
水解酶
A-B + H2OA-OH + BH
26
双底物反应
氧化还原酶
AH2 + BA + BH2
27
基团转移酶
A + BXAX + B
24
三底物或多底物反应
连接酶
X + Y + ATPX-Y + ADP + Pi
6
X + Y + ATPX-Y + AMP + PPi
7.1 双底物酶反应机制
7.1.1 顺序机制ordered mechanism
此机制有三元复合物生成,大部分脱氢酶属于顺序机制。
7.1.2 Theorell Chance机制
此机制也属顺序机制,只是没有三元复合物生成。如肝醇脱氢酶,A为NAD+,B为乙醇,P为乙醛,Q为NADH。
7.1.3 随机机制random mechanism
许多激酶的催化机制属于此类。
7.1.4 乒乓机制ping pong mechanism
转氨酶、转磷酸酶、转酰基酶属于此机制。
7.2 双底物顺序反应动力学
7.2.1 反应模式
7.2.2 速度方程推导
按快速平衡法,如果k4、k5 << k-1、k-2,则总反应的限速步骤为EAB的生成,故可将反应模式简写成:
,
, ,
,
分子分母同乘以[A][B]得
,
, ,
,
分子分母同乘以[A][B]得
a.当[A]固定,[B]可变时,速度方程可写成:
,此方程形式与米氏方程相同。
b.当[B]固定,[A]可变时,速度方程可写成:
,此方程形式也与米氏方程相同。
7.2.3 讨论
a.固定两种反应物中的任一种,都可以使速度方程写成米氏方程的形式;两种反应物浓度都变化时,则不为米氏方程的形式。
b.当[A]固定,[B]可变时,[A]影响表观米氏常数,不影响最大反应速度。
c.当[B]固定,[A]可变时,[B]既影响表观米氏常数,又影响最大反应速度。
7.2.4 作图法求动力学参数
7.2.4.1 [A]固定,[B]可变时
a.双倒数作图
,
此直线的横轴截距=。
b.斜率对再作图
斜率=
此直线的横轴截距=。
c.横轴截距绝对值的倒数对再作图
此直线的横轴截距=。
7.2.4.2 [B]固定,[A]可变时
a.双倒数作图
在不同的[B]下以对作出不同的直线,
这些直线交于第三象限的一点,交点坐标为,横轴截距=。
b.纵轴截距对再作图
纵轴截距=
此直线的横轴截距=。
c.横轴截距的绝对值对[B]再作图
|横轴截距|=
此直线的横轴截距=。
7.3 Theorell Chance机制动力学
7.3.1 反应模式
7.3.2 速度方程推导
用稳态法处理:
1.,
2.,
…………①, …………②,
①式除以②式得
固定[A],改变[B]时:
,与米氏方程形式相同。
固定[B],改变[A]时也类似。